专利名称：一种垃圾渗滤液零排放回用处理方法
技术领域：
本发明涉及一种废水处理技术，尤其是涉及一种垃圾渗滤液处理使之达到零排放回用的 方法。
背景技术：
垃圾渗滤液是一种难处理的高浓度有机废水，其特点是水质水量波动大，成分复杂，有 毒有害物质含量高。垃圾渗滤液的治理已经成为我国当前及今后相当长时期内环境污染控制 的一项重大课题(申欢，金奇庭，崔喜勤，等.上流式厌氧污泥床处理城市垃圾渗滤液的试验 研究[J].环境污染治理技术与设备，2004， 5(4): 1-5)，其中垃圾渗滤液的氨氮含量高，更 难于处理。目前，渗滤液脱氮新技术的研究已成为国内外环境科学工作者极为关心的一项热 门研究课题(张萍，刘强.生活垃圾卫生填埋场垃圾渗滤液脱氮处理技术，2007, 15 (1) : 6-9)。 目前，垃圾渗滤液的处理技术可分为两大类生物法和物理化学法。 从众多研究实例看，以中和吹脱-生化法为主的工艺对渗滤液处理至符合有关排放标准较 难，微生物对渗滤液中所含难降解有机质的降解能力很低，而吹脱出的氨若不回收，会带来 二次污染。
物理化学法主要包括反渗透、纳滤、超滤、超声波、光催化、化学氧化、活性炭吸附、 混凝沉淀等(杨飞黄，杨顺生，曹东梅，等.反渗透及其在城市垃圾渗滤液处理中的应用，2007， 33 (3) :6-12)。
根据污水中总氮浓度的高低、氮化合物的组分不同，工程中常见的几种脱氮方法有:微生 物法、氨吹脱(气提)法、折点加氯法、离子交换法、土地处理法等(吴方同，苏秋霞，孟了， 等.吹脱法去除城市垃圾渗填埋场渗滤液中的氨氮[J].给水排水，2001,27 (6) :9-12)。
膜吸收法是使用疏水性微孔膜将气液两相隔开，利用膜孔实现气、液两相间传质的分离 技术，它能有效去除水中挥发性污染物和溶解性气体，如硫化物、氰化物、氨、氯气、氧气 和二氧化碳等(袁力，王志，王世昌，等.膜吸收技术及其在脱除酸性气体中的应用研究[J].膜 科学与技术，2002， 22(4): 55-59)。采用膜接触反应器以硫酸溶液为吸收液，直接从高浓度 氨水中脱氨并回收氨，使脱氨后氨水的浓度达到返回吸收工艺的要求(王建黎，徐又一，徐 志康，等.膜接触器从高浓度含氨废水中脱氨的试验研究[J].环境化学，2001， 6(20): 1-2)。
与传统的生化、物化垃圾渗滤液处理工艺方法相比，膜分离技术处理垃圾渗滤液工艺具
4有以下显著的优点
(1) 在常温和低压下进行分离，因而能耗和设备的运行费用低。
(2) 设备体积小、结构简单，故投资费用低。
(3) 膜分离过程只是简单的加压输送液体，工艺流程简单，易于操作管理。
(4) 膜作为过滤介质是由高分子材料制成的均匀连续体，纯物理方法过滤，物质在分离 过程中不发生质的变化，并且在使用过程中不会有任何杂质脱落，保证透过液的纯净。
(5) 可实现零排放回用(高年发，宝菊花.超过滤在葡萄酒酿造中的应用进展[J]，中国 酿造，2007， 7(172):80陽95)。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种垃圾渗滤液零排放回用处理方法。 本发明的技术方案是利用物化、生化、膜过滤联用技术。 本发明包括以下步骤
1) 将垃圾渗滤液原液送入原水调节池；
2) 将原水调节池的出水通过膜混凝反应器去除悬浮固体和杂质，将膜混凝反应器的反冲 洗出水回流至原水调节池；
3) 将膜混凝反应器排出的废水进入膜接触反应器，废水中的氨被硫酸溶液吸收，形成副 产品硫酸铵溶液；
4) 去除氨氮后膜接触反应器出水进入升流式厌氧生物反应器，进行厌氧生化处理，去除 大部分有机物杂质；
5) 将升流式厌氧生物反应器的出水送入膜生物反应器进行好氧生化处理，进一步降低废 水中的有机物；
6) 将膜生物反应器的出水送入连续膜过滤系统进行过滤，将连续膜过滤系统的浓縮液和 反冲洗水回流至原水调节池；
7) 将连续膜过滤系统的出水送入反渗透系统，将反渗透系统的浓缩液经锅炉氧化喷烧去 除，反渗透系统的出水即为可回用的纯水。
所述膜混凝反应器最好选用幕帘式聚丙烯中空纤维膜片，所述幕帘式聚丙烯中空纤维膜 片的膜孔径最好为0.2^m,截留分子量最好为0.6万 5万道尔顿。
所述膜接触反应器最好选用聚丙烯中空纤维膜组件，所述聚丙烯中空纤维膜组件的膜孔 径最好为0,2pm，截留分子量最好为0.6万 5力道尔顿；所述将膜混凝反应器排出的废水进 入膜接触反应器最好在废水进入膜接触反应器前调节pH值至10 12后，废水中的氨氮转化 为氨形式，再进入膜接触反应器。
5所述连续膜过滤系统最好采用聚偏氟乙烯中空纤维膜组件，所述聚偏氟乙烯中空纤维膜 组件的截留分子量最好为0.6万 5万道尔顿。
所述反渗透系统最好配有反渗透能量回收装置。
原水调节池的池体为钢筋混凝土结构，在原水调节池的进水口预设絮凝剂投加装置。 与现有采用物化和生化处理工艺的处理方法比较，本发明具有以下显著优点和效果
1、 本发明可回收垃圾渗滤液中的氨氮，可高效降低垃圾渗滤液中的氨氮浓度，为其后续 生化处理提高良好工艺条件，大幅度降低其处理成本。
2、 所产生的副产品硫酸铵溶液可作为工业原料进一步回收利用，具有显著经济效益。
3、 废水经处理后可达到生产工艺回用的标准，产水率高，实现废水的生产工艺现场回用，
节约大量水源。
4、 处理废水时间短，效率高，处理设备投入少，占地面积小。
5、 可实现废水零排放，不向环境中排放废水，保护生态环境，为垃圾渗滤液处理及资源 化解决了关键性问题。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明所采用的主要设备包括原水调节池、膜混凝反应器、膜接触反应器、升流式厌 氧生物(UASB)反应器、膜生物反应器(MBR)、连续膜过滤(CMF)系统、反渗透(RO) 系统和锅炉等。
其中原水调节池、升流式厌氧生物(UASB)反应器和锅炉为公知的普通商品。膜混凝
反应器可选用幕帘式聚丙烯中空纤维膜片，例如选用型号为HQM-MBR的膜片，生产厂商为
杭州浙大泓泉环境工程有限公司，膜孔径为0.2^，截留分子量为(0.6 5)万道尔顿，出水
量为lt/d，混凝剂采用0.1 2.0mol/L浓度的聚合硫酸铝。膜接触反应器可选用聚丙烯中空纤
维膜组件，例如型号为5040膜组件，生产厂商为杭州浙大泓泉环境工程有限公司，膜孔径为
0.2jim，截留分子量为(0.6 5)万道尔顿，吸收液采用1 2.5mol/L的硫酸溶液。连续膜过
滤系统可采用聚偏氟乙烯中空纤维膜组件，主要作为反渗透系统的前级预处理系统，该系统
采用中空纤维膜元件和独特的气水双洗工艺技术，适用于从原水中过滤去除细菌、微生物和
悬浮物等杂质，净化后的水质可确保SDI小于3，例如釆用型号为HQ-CMF，出水量为lt/d
的产品，生产厂商为杭州浙大涨泉环境工程有限公司，截留分子量为(0.6 5)万道尔顿。
反渗透(RO)系统可采用型号为海德能ESPAl-4040型的产品，生产厂商为美国海德能公司；
反渗透系统也可选用有配备反渗透能量回收装置(型号为PX-220，生产厂商为美国ERI公司)
的反渗透系统，采用单极两段式设计，该系统的单段产水率可达80%，两段综合产水率可达96%。
原水调节池的池体最好为钢筋混凝土结构，在原水调节池的进水口最好预设絮凝剂投加 装置，用于调节水质水量和pH值。
锅炉是为生产提供热量的普通锅炉，第二段反渗透浓縮液可在锅炉内氧化喷烧，该锅炉 采用水膜法处理废气，废气中所带余热回用。
本发明处理方法包括以下步骤
1) 将垃圾渗滤液原液送入原水调节池；
2) 将原水调节池的出水通过膜混凝反应器去除悬浮固体和杂质，将膜混凝反应器的反冲 洗出水回流至原水调节池；
3) 将膜混凝反应器排出的废水调节pH值至10 12后，废水中的氨氮转化为氨形式， 进入膜接触反应器后，废水中的氨被硫酸溶液吸收，形成副产品硫酸铵溶液；
4) 去除氨氮后膜接触反应器出水进入升流式厌氧生物反应器，进行厌氧生化处理，去除 大部分有机物杂质；
5) 将升流式厌氧生物反应器的出水送入膜生物反应器进行好氧生化处理，进一步降低废 水中的有机物；
6) 将膜生物反应器的出水送入连续膜过滤系统进行过滤，将连续膜过滤系统的浓縮液和 反冲洗水回流至原水调节池；
7) 将连续膜过滤系统的出水送入反渗透系统，将反渗透系统的浓縮液经锅炉氧化喷烧去 除，反渗透系统的出水即为可回用的纯水。
以下给出本发明实施例的垃圾渗滤液零排放回用水量的平衡分析。
1) IOO吨膜生物反应器出水进入连续膜过滤系统，产水率为95%， 95吨清水进入反渗透 系统，5吨浓縮液回流至原水调节池。
2) 95吨清水进入反渗透系统，每段产水率为80%,第一段反渗透产纯水76吨，产浓 缩液19吨。
3) 19吨浓縮液进入二段反渗透，产纯水15.2吨，产浓縮液3.8吨，浓縮液送至锅炉氧 化噴烧去除。
4)最终产纯水总量为91.2吨，整个系统的产水率为91.2%。 从上述零排放回用水量的平衡分析结果可见，本发明实施例产水率高。 表l给出了本发明实施例垃圾渗滤液水质变化情况。表l的结果显示，本发明实施例已 达废水零排放。表l
项目BOD5 (mg/1)(%)CODcr (mg/1)11 (%)ss (mg/1)(%)氨氮 (mg/1)(%)粪大肠 (个/L)(%)
原水调节池1800030000250015001.0x1010
膜混凝反应器1260030180004025991500
膜接触反应器12600180002515090
升流式厌氧生物252080540070150
膜生物反应器329859993080
连续膜过滤 系统29105310680
反渗透系统68011806$1000>99.99%
连续膜过滤系统采用聚偏氟乙烯中空纤维膜组件，主要应用于大型反渗透系统的前级预
处理；该系统采用中空纤维膜元件和独特的气水双洗工艺技术，适用于过滤从原水中去除细 菌、微生物和悬浮物等杂质，净化后的水质确保SDI小于3。
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权利要求
1. 一种垃圾渗滤液零排放回用处理方法，其特征在于包括以下步骤1)将垃圾渗滤液原液送入原水调节池；2)将原水调节池的出水通过膜混凝反应器去除悬浮固体和杂质，将膜混凝反应器的反冲洗出水回流至原水调节池；3)将膜混凝反应器排出的废水进入膜接触反应器后，废水中的氨被硫酸溶液吸收，形成副产品硫酸铵溶液；4)去除氨氮后膜接触反应器出水进入升流式厌氧生物反应器，进行厌氧生化处理，去除大部分有机物杂质；5)将升流式厌氧生物反应器的出水送入膜生物反应器进行好氧生化处理，进一步降低废水中的有机物；6)将膜生物反应器的出水送入连续膜过滤系统进行过滤，将连续膜过滤系统的浓缩液和反冲洗水回流至原水调节池；7)将连续膜过滤系统的出水送入反渗透系统，将反渗透系统的浓缩液经锅炉氧化喷烧去除，反渗透系统的出水即为可回用的纯水。
2. 如权利要求1所述的一种垃圾渗滤液零排放回用处理方法，其特征在于所述膜混凝反 应器选用幕帘式聚丙烯中空纤维膜片。
3. 如权利要求2所述的一种垃圾渗滤液零排放回用处理方法，其特征在于所述幕帘式聚 丙烯中空纤维膜片的膜孔径为0.2pm，截留分子量为0.6万 5万道尔顿。
4. 如权利要求l所述的一种垃圾渗滤液零排放回用处理方法，其特征在于所述膜接触反 应器选用聚丙烯中空纤维膜组件。
5. 如权利要求4所述的一种垃圾渗滤液零排放回用处理方法，其特征在于所述聚丙烯中 空纤维膜组件的膜孔径为0.2nm，截留分子量为0.6万 5万道尔顿。
6. 如权利要求l所述的一种垃圾渗滤液零排放回用处理方法，其特征在于所述将膜混凝 反应器排出的废水进入膜接触反应器在废水进入膜接触反应器前调节pH值至10 12后，废 水中的氨氮转化为氨形式，再进入膜接触反应器。
7. 如权利要求1所述的一种垃圾渗滤液零排放回用处理方法，其特征在于所述连续膜过 滤系统采用聚偏氟乙烯中空纤维膜组件。
8. 如权利要求7所述的一种垃圾渗滤液零排放回用处理方法，其特征在于所述聚偏氟乙烯中空纤维膜组件的截留分子量为0.6万 5万道尔顿。
9. 如权利要求1所述的一种垃圾渗滤液零排放回用处理方法，其特征在于所述反渗透系 统配有反渗透能量回收装置。
10. 如权利要求1所述的一种垃圾渗滤液零排放回用处理方法，其特征在于原水调节池 的池体为钢筋混凝土结构，在原水调节池的进水口预设絮凝剂投加装置。
全文摘要
一种垃圾渗滤液零排放回用处理方法，涉及一种废水处理技术。提供一种垃圾渗滤液零排放回用处理方法。将垃圾渗滤液原液送入原水调节池，出水经膜混凝反应器去除悬浮固体和杂质，膜混凝反应器的反冲洗出水回流至原水调节池，排出的废水进入膜接触反应器，形成副产品硫酸铵溶液；膜接触反应器出水进入升流式厌氧生物反应器，进行厌氧生化处理，将升流式厌氧生物反应器的出水送入膜生物反应器进行好氧生化处理；将膜生物反应器的出水送入连续膜过滤系统进行过滤，将连续膜过滤系统的浓缩液和反冲洗水回流至原水调节池；将连续膜过滤系统的出水送入反渗透系统，将反渗透系统的浓缩液经锅炉氧化喷烧去除，反渗透系统的出水即为可回用的纯水。
文档编号C01C1/00GK101508514SQ20091011132
公开日2009年8月19日 申请日期2009年3月20日 优先权日2009年3月20日
发明者姜永华, 健 孔, 林玉娇 申请人:厦门凯瑞尔数字环保科技有限公司