专利名称：垃圾渗滤液的处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于环境工程领域，它涉及一种污水的处理装置，特别是指一种成本较低、效果较好的垃圾渗滤液的处理装置。
背景技术：
垃圾渗滤液是一种难于进行处理的高浓度有机垃圾渗滤液，其主要来自以下三个方面1、填埋场内的自然降雨和径流；2、垃圾自身含有的水；3、在垃圾填埋后由于微生物的厌氧分解而产生的水；其中填埋场内的降水为主要部分。城市垃圾渗滤液污染物含量典型值如表I所示。表I 一般垃圾渗滤液的主要成分(除pH、和感观指标外，单位为mg/L)
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CODa1200 300000 Ca200-300
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ΝΗ3-Ν 20-7400 Cf ~~ 0JI-2C1 1111ISj..................................................................................................1—70............................................................................................Hg.................................................................................|—|—......................................................由表I可知，垃圾渗滤液的水质具有以下基本特征(I)污染物浓度高，C0D、B0D和氨氮大多为工业污染物国家排放标准的几十 几百倍以上。(2)既有有机污染成分，也有无机污染成分，同时还含有一些微量重金属污染成分，综合污染特征明显。(3)有机污染物种类多，成分复杂。垃圾渗滤液中有机污染物多，高达77种，其中有难以生物降解的萘、菲等非氯化芳香族化合物、氯化芳香族化物，磷酸酯，邻苯二甲酸酯，酚类化合物和苯胺类化合物等。(4)垃圾渗滤液中含有10多种金属离子，其中的重金属离子会对生物处理过程产生严重抑制作用。(5)渗滤液中微生物营养元素比例严重失调。其中的氨氮浓度很高，C/N比例失调，其营养比例比生物法处理时微生物生长所需要的营养比例相去甚远，给生物处理带来一定的难度。垃圾渗滤液的氨氮含量和COD浓度高，使地面水体缺氧，水质恶化；氮磷等营养物质是导致水体富营养化的诱因，还可能严重影响饮用水水源；一般而言，COD, BOD, B0D/C0D会随填埋场的“年龄”增长而降低，碱度含量则升高。此外，随着堆放年限的增加，新鲜垃圾逐渐变为陈腐垃圾，渗滤液中有机物含量有所下降，但氨氮含量增加，且可生化性降低，因此处理难度非常大。对垃圾渗滤液进行治理的重点是COD和氨氮的处理，尤其是氨氮的处理。现有技术中出现了多种用于对垃圾渗滤液进行处理的工艺和设备。例如在专利文件CN1485280A中就公开了一种利用浸没燃烧蒸发工艺来填埋垃圾渗滤液的处理工艺，该工艺主要是通过将有机物氧化成二氧化碳和水，并通过蒸发和浓缩的方式处理渗透液。而在专利文件CN1440941中则公开了利用厌氧分子分解方法来处理垃圾渗滤液的技术，该方法包括预分解步骤、厌氧步骤、分解氧化步骤、吸附步骤、絮凝沉淀步骤以及过滤步骤，该方法结合了物理化学处理和生物处理两方面的手段。与此类似，专利文件CN1478737中所公开的垃圾渗滤液采用电解氧化与膜处理相结合的方案，在该工艺中，利用陶瓷膜对经过电解氧化处理的渗滤液进行过滤后再进行反渗透处理。另外，现有公知的电解技术能有效去除垃圾渗滤液中的有害物质，但是传统的电解的电流密度低、工作电位高、电效率很低、耗能大、寿命短、成本高，因此将其应用于垃圾 渗滤液处理方面效果并不理想。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术存在的处理工艺复杂、化学药剂消耗量大、成本高、处理后垃圾渗滤液排放不达标等缺陷，通过电解工艺、膜工艺与生化工艺有机结合，取长补短，从而形成一种高氨氮去除率、高色度去除率和高COD去除率、运行稳定、对水质变化适应能力强、费用较低、处理效率高的垃圾渗滤液处理装置。本实用新型所述的垃圾渗滤液的处理装置，它包括调节池、脱氨氮装置、混凝池、初沉池、电解机A、中间池、电容脱盐装置A、水解酸化池、缺氧池、好氧池、电解机B、二沉池、膜过滤装置和电容脱盐装置B;所述的调节池的进口与垃圾渗滤液的出口联接，调节池的出口与脱氨氮装置的进口联接，脱氨氮装置的出口与混凝池的进口联接，混凝池的出口与初沉池的进口联接，初沉池的出口与电解机A的进口联接，电解机A的出口与中间池的进口联接、中间池的出口通过三通分别与电容脱盐装置A的进口和水解酸化池的进口联接，电容脱盐装置A的出口与水解酸化池的进口联接、水解酸化池的出口与缺氧池的进口联接，缺氧池的出口与好氧池的进口联接，好氧池的出口通过三通分别与电解机B的进口和二沉池的进口联接，电解机B的出口与二沉池的进口联接、二沉池的出口与膜过滤装置的进口联接，膜过滤装置再生水的出口通过管道与再生水贮罐联接，膜过滤装置浓缩液的出口与电容脱盐装置B的进口联接、电容脱盐装置B的出口与缺氧池的进口联接、初沉池和二沉池的污泥出口与污泥池联接，污泥池和污泥脱水装置之间设有污泥泵。所述调节池和混凝池上分别有一个pH调节剂加药装置和絮凝剂加药装置。所述处理装置还包括一个使好氧池的部分混合液回流至缺氧池的混合液回流泵和一个使二沉池部分剩余污泥回流至缺氧池的回流泵。所述脱氨氮装置为氨氮吹脱装置或反应池的一种；所述氨氮吹脱装置为吹脱塔、填料塔或重力机的一种；所述反应池上有一个加药装置。所述电解机A和电解机B设有电源和电解槽，电解槽内的电极材料为石墨、钛、铁、铝、锌、铜、铅、镍、钥、铬、金属的合金和纳米催化惰性电极等中的一种；所述纳米催化惰性电极的表层涂覆有晶粒为10 40nm的金属氧化物惰性催化涂层；所述纳米催化惰性电极的基板可为钛板或塑料板。所述电解机A和电解机B的相邻两电极间的电压为2 12V，电流密度为10 320mA/cm2。所述膜过滤装置为膜生物反应器MBR ;所述膜生物反应器MBR的膜组件选自聚偏氟乙烯中空纤维膜、聚丙烯中空纤维膜、聚砜中空纤维膜、聚醚砜、聚丙烯腈和聚氯乙烯中空纤维膜中的一种，膜孔径为O. 10 O. 2 μ m，工作压力为-I -50kPa，工作温度为5 45。。。所述膜过滤装置为超滤装置和纳滤装置的组合；所述超滤装置为浸没式超滤、柱式超滤、管式超滤、卷式超滤或板式超滤的一种，截留分子量为1000 100000MWC0，工作条件为常温 45°c，浸没式超滤的工作压力为-I _50kPa，柱式超滤、管式超滤、卷式超滤 和板式超滤的工作压力为3 300kPa ;所述纳滤装置的膜组件为卷式膜组件，纳滤膜的膜材料为有机膜中醋酸纤维膜或复合纳滤膜，纳滤膜的截留分子量为200 500MWC0，进压为
6.O 45. Obar,出压为 4. 5 43. 5 bar。所述膜过滤装置为超滤装置和反渗透装置的组合；所述超滤装置为浸没式超滤、柱式超滤、管式超滤、卷式超滤或板式超滤的一种，截留分子量为1000 100000MWC0，工作条件为常温 45°c，浸没式超滤的工作压力为-I -50kPa，柱式超滤、管式超滤、卷式超滤和板式超滤的工作压力为3 300kPa ;所述反渗透的膜组件为卷式膜组件，膜材料为有机膜中醋酸纤维膜或复合膜，膜材料的截留分子量为50 200MWC0，进压可为6. O 45. Obar,出压可为 4. 5 35 bar。本实用新型的工作流程为脱氨氮一絮凝沉淀一电解一电容脱盐一厌氧一好氧一二次电解一膜过滤分离一膜过滤浓缩液处理。由上述对本实用新型的描述可知，和现有技术相比，本实用新型的优点在于(I)通过电解步骤，使垃圾渗滤液中难以生物降解的萘、菲等非氯化芳香族化合物、氯化芳香族化物，磷酸酯，邻苯二甲酸酯，酚类化合物和苯胺类化合物等开环、断链，不仅可以降低C0D，而且提高了垃圾渗滤液的可生化性，同时对脱氨氮后的残余氨氮的脱除率可达80 90%，同时通过电解絮凝沉淀作用有效去除垃圾渗滤液中重金属离子，为后续的处理工艺创造更好的生化条件。(2)纳米催化电解机采用表面覆盖有具有良好催化效果晶粒为10 40nm的纳米催化涂层的惰性电极作阳极，阳极不消耗，成本低，电效率高，是普通电极电解效率的10倍以上，吨垃圾渗滤液处理消耗的电能大幅度减少。(3)通过厌氧处理和好氧处理的生物处理方法能进一步有效降低垃圾渗滤液中的氨氮、COD和BOD。(4)通过上述各步骤有序配合能保证垃圾渗滤液处理后各项指标均达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)排放标准的要求，为填埋场渗滤液的处理提供了可靠的保证。(5)通过将膜过滤浓缩液再经过电容离子吸附脱盐后，再回流入生物系统，彻底解决膜过滤浓缩液的排放问题。
[0031]图I为本实用新型所述一种垃圾渗滤液的处理装置实施例的结构组成示意图。
具体实施方式
本实用新型是在对现有填埋场垃圾渗滤液的成份、性质和现有处理方案进行深入系统的对比研究之后完成的对垃圾渗滤液进行再生循环利用处理的设计，通过电解、膜过滤和生化工艺的组合运用，形成一种垃圾渗滤液处理装置。下面实施例将结合图I对本实用新型作进一步的说明。参见图1，本实用新型所述一种垃圾渗滤液处理装置实施例设有调节池I、脱氨氮装置2、混凝池3、初沉池4、电解机A5、中间池6、电容脱盐装置A7、水解酸化池8、缺氧池9、好氧池10、电解机B11、二沉池12、膜过滤装置13和电容脱盐装置B14 ;所述的调节池I的进口与垃圾渗滤液的出口联接，调节池I出口与脱氨氮装置2的进口联接，脱氨氮装置2的出口与混凝池3的进口联接，混凝池3的出口与初沉池4的进口联接，初沉池4的出口与 电解机A5的进口联接，电解机A5的出口与中间池6的进口联接、中间池6的出口通过三通分别与电容脱盐装置A7的进口和水解酸化池8的进口联接，电容脱盐装置A7的出口与水解酸化池8的进口联接、水解酸化池8的出口与缺氧池9的进口联接，缺氧池9的出口与好氧池10的进口联接，好氧池10的出口通过三通分别与电解机Bll的进口和二沉池12的进口联接，电解机Bll的出口与二沉池12的进口联接、二沉池12的出口与膜过滤装置13的进口联接，膜过滤装置13的再生水出口通过管道与再生水贮罐联接，膜过滤装置13的浓缩液出口与电容脱盐装置B14的进口联接、电容脱盐装置B14的出口与缺氧池9的进口联接、初沉池4和二沉池12的污泥出口与污泥池(图中未画出)联接，污泥池和污泥脱水装置(图中未画出)之间设有污泥泵(图中未画出)。调节池I和混凝池3上分别有一个pH调节剂加药装置(图中未画出)和絮凝剂加药装置(图中未画出)，上述加药装置能分别对调节池I和混凝池3中加入pH调节剂和絮凝剂。从图I中可看出，所述处理装置还包括一个使好氧池10的部分混合液回流至缺氧池9的混合液回流泵15和一个使二沉池12部分剩余污泥回流至缺氧池9的回流泵16。以下结合图I给出垃圾渗滤液处理装置方法的具体实施例。实施例I某垃圾卫生填埋场1000吨/日的渗滤液处理工程所述的垃圾渗滤液原水经测定水质情况如表2所示。表2垃圾渗滤液原水的水质情况。
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4 BOD； mg/L2S66S电导率μ Sfem Hii..............................]步骤a、脱氨氮垃圾渗滤液经管道进入调节池调节水质，均衡水量，使得来自垃圾填埋场各处的不同性质的垃圾渗滤液的流量及参数得以充分调节，便于后续单元的处理。并在调节池中通过加药装置加入氢氧化钠溶液调节pH值至fl I，然后流入反应池中，在反应池中通过加药装置投加Mg (OH)2和H3PO4,使其与NH4+反应生成MgNH4P046H20 (鸟粪石)沉淀，以达到去除氨氮的目的，使其氨氮浓度彡200mg/L后进入混凝池；鸟粪石沉淀物则经造粒等过程后，开发作为复合肥使用。步骤b、絮凝沉淀 垃圾渗滤液脱氨氮后流入混凝池，每吨垃圾渗滤液加入200g聚合硫酸铁(PFS)反应完全后进入初沉池，初沉池的沉淀(即污泥)经过泵和管道送入污泥池中，最后在污泥脱水装置中进行过滤分离；将垃圾渗滤液的COD降低10 35%后进入电解机。上述聚合硫酸铁为絮凝剂。絮凝剂可以是铝盐(硫酸铝、氯化铝)、铁盐(硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁)、聚铝(聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硅酸铝)、聚铁(聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚合硅酸铁)、有机高分子絮凝剂或微生物絮凝剂中的一种或任意二种以上组合。步骤C、电解垃圾渗滤液经过絮凝沉淀后流入电解机电解，然后进入中间池，并投加还原剂，脱除电解产生的残余自由基。所述电解机为纳米催化电解机，其工作电压为40V，电流密度为20mA/cm2，两极间的电压为3. 5 V。纳米催化微电解产生的强氧化性的自由基氯[Cl]、氧[O]和羟基[0H]能快速氧化分解垃圾渗滤液中的有机物质，使垃圾渗滤液中难于生化降解的大有机分子开环、断链、大分子分解为小分子，降低COD和提高垃圾渗滤液的可生化，为生化提供更好的条件；同时使垃圾渗滤液中的染料分子的发色基团、助色基团氧化或还原为无色基团，达到脱色的目的；再者，垃圾渗滤液中的阳离子和阴离子分别向电解机电解槽的阴极和阳极移动，在阴极和阳极附近形成沉淀，从而降低垃圾渗滤液中的重金属离子含量，从而减轻重金属离子对后续单元中厌氧、好氧微生物的抑制、毒害作用；此外，还可以杀灭垃圾渗滤液中微生物，并使垃圾渗滤液中的悬浮物、胶体、带电微粒在电场作用下形成较大颗粒。步骤d、厌氧处理电解处理后的垃圾渗滤液的电导率< 500(^s/cm，因此直接进入水解酸化池和缺氧池中，停留时间为10小时，在水解酸化池内垃圾渗滤液中的大分子有机物在产酸菌的作用下水解酸化成小分子有机物，再经过缺氧池中厌氧菌、兼氧菌的吸附、发酵、产甲烷共同作用下分解成甲烷和二氧化碳，提高B/C值，改善可生化性；同时通过缺氧池中反硝化细菌的反硝化作用进一步脱除垃圾渗滤液中的氨氮。步骤e、好氧处理厌氧处理后的垃圾渗滤液进入含有好氧菌、硝化细菌和亚硝化细菌等微生物的好氧池内，停留时间为18小时，利用好氧微生物进一步氧化分解垃圾渗滤液中的有机物，深度去除垃圾渗滤液中的COD和B0D，同时利用硝化细菌的硝化作用和亚硝化细菌的亚硝化作用使氨态氮转化为硝态氮或亚硝态氮；此外，好氧池的混合液以2:1的比例通过回流泵回流至缺氧池。步骤f、膜过滤好氧处理后的垃圾渗滤液的COD < 400mg/L,直接流入二沉池，经过沉淀进一步去除垃圾渗滤液中的COD、BOD、SS等，经过膜生物反应器MBR过滤分离使出水达到再生水标准，二沉池底部的污泥一部分经泵回流至缺氧池中，另一部分通过管道流入污泥池中，再经污泥脱水装置过滤分离成滤液和泥饼，滤液经管道回流至调节池中，而泥饼则外运。所述膜生物反应器MBR的膜组件为聚丙烯中空纤维膜，膜孔径为O. 10 O. 2 μ m，工作压力为-I _50kPa，工作温度为5 45°C。g、膜过滤浓缩液的处理步骤f中膜生物反应器MBR过滤产生的浓缩液经过电容脱盐处理后，再经泵回流循环至缺氧池。表3处理后的垃圾渗滤液的出水水质情况
权利要求1.垃圾渗滤液的处理装置，其特征在于它包括调节池、脱氨氮装置、混凝池、初沉池、电解机A、中间池、电容脱盐装置A、水解酸化池、缺氧池、好氧池、电解机B、二沉池、膜过滤装置和电容脱盐装置B;所述的调节池的进口与垃圾渗滤液的出口联接，调节池的出口与脱氨氮装置的进口联接，脱氨氮装置的出口与混凝池的进口联接，混凝池的出口与初沉池的进口联接，初沉池的出口与电解机A的进口联接，电解机A的出口与中间池的进口联接、中间池的出口通过三通分别与电容脱盐装置A的进口和水解酸化池的进口联接，电容脱盐装置A的出口与水解酸化池的进口联接、水解酸化池的出口与缺氧池的进口联接，缺氧池的出口与好氧池的进口联接，好氧池的出口通过三通分别与电解机B的进口和二沉池的进口联接，电解机B的出口与二沉池的进口联接、二沉池的出口与膜过滤装置的进口联接，膜过滤装置再生水的出口通过管道与再生水贮罐联接，膜过滤装置浓缩液的出口与电容脱盐装置B的进口联接、电容脱盐装置B的出口与缺氧池的进口联接、初沉池和二沉池的污泥出口与污泥池联接，污泥池和污泥脱水装置之间设有污泥泵。
2.如权利要求I所述的垃圾渗滤液的处理装置，其特征在于所述调节池和混凝池上分别有一个PH调节剂加药装置和絮凝剂加药装置。
3.如权利要求I所述的垃圾渗滤液的处理装置，其特征在于所述处理装置还包括一个使好氧池的部分混合液回流至缺氧池的混合液回流泵和一个使二沉池部分剩余污泥回流至缺氧池的回流泵。
4.如权利要求I所述的垃圾渗滤液的处理装置，其特征在于所述脱氨氮装置为氨氮吹脱装置或反应池的一种；所述氨氮吹脱装置为吹脱塔、填料塔或重力机的一种；所述反应池上有一个加药装置。
5.如权利要求I所述的垃圾渗滤液的处理装置，其特征在于所述电解机A和电解机B设有电源和电解槽，电解槽内的电极为石墨电极、钛电极、铁电极、铝电极、锌电极、铜电极、铅电极、镍电极、钥电极、铬电极、金属的合金电极和纳米催化惰性电极等中的一种；所述纳米催化惰性电极的表层涂覆有晶粒为10 40nm的金属氧化物惰性催化涂层；所述纳米催化惰性电极的基板可为钛板或塑料板。
6.如权利要求I所述的垃圾渗滤液的处理装置，其特征在于所述膜过滤装置为膜生物反应器MBR;所述膜生物反应器MBR的膜组件选自聚偏氟乙烯中空纤维膜、聚丙烯中空纤维膜、聚砜中空纤维膜、聚醚砜、聚丙烯腈和聚氯乙烯中空纤维膜中的一种。
7.如权利要求I所述的垃圾渗滤液的处理装置，其特征在于所述膜过滤装置为超滤装置和纳滤装置的组合；所述超滤装置为浸没式超滤、柱式超滤、管式超滤、卷式超滤或板式超滤的一种；所述纳滤装置的膜组件为卷式膜组件，纳滤膜为有机膜中醋酸纤维膜或复合纳滤膜。
8.如权利要求I所述的垃圾渗滤液的处理装置，其特征在于所述膜过滤装置为超滤装置和反渗透装置的组合；所述超滤装置为浸没式超滤、柱式超滤、管式超滤、卷式超滤或板式超滤的一种；所述反渗透的膜组件为卷式膜组件，膜为有机膜中醋酸纤维膜或复合膜。
专利摘要垃圾渗滤液的处理装置，包括调节池与垃圾渗滤液的出口联接，调节池、脱氨氮装置、混凝池、初沉池、电解机A、中间池依次连接，中间池通过三通分别与电容脱盐装置A、水解酸化池联接，电容脱盐装置A与水解酸化池联接，水解酸化池、缺氧池、好氧池依次连接，好氧池通过三通分别与电解机B和二沉池联接，电解机B、二沉池、膜过滤装置依次连接，膜过滤装置再生水的出口通过管道与再生水贮罐联接，浓缩液的出口与电容脱盐装置B联接，电容脱盐装置B与缺氧池联接，初沉池和二沉池的污泥出口与污泥池联接，污泥池和污泥脱水装置之间设有污泥泵。本实用新型的优点在于运行稳定、对水质变化适应能力强。
文档编号C02F9/14GK202610073SQ20122012334
公开日2012年12月19日 申请日期2012年3月29日 优先权日2012年3月29日
发明者张世文, 李丹, 殷明彩, 秦婧 申请人:波鹰(厦门)科技有限公司