一种垃圾渗滤液排放的处理装置及处理方法与流程

本发明涉及垃圾渗滤液处理技术领域，特别是涉及一种垃圾渗滤液排放的处理装置及处理方法。

背景技术：

垃圾渗滤液是固废处理工程中产生的高浓度有机废水，其中生活垃圾填埋场渗滤液是生活垃圾在填埋场中，从垃圾堆体中渗出的废水，具有污染物浓度高、水质波动大、硬度高、碱度高等特点，其污染物浓度与填埋场运行时间、填埋作业方式和地域等有很大关系。常见的填埋场渗滤液中codcr、氨氮、tn和ss浓度分别为3000～20000mg/l、1000～2500mg/l、1200～3000mg/l和1000～2000mg/l，ph值一般偏碱性。

目前，填埋场渗滤液的主要出水指标执行《生活垃圾填埋场污染控制标准》gb16889-2008的标准，主流工艺为“两级硝化反硝化+超滤+纳滤+反渗透”工艺，首先通过两级硝化反硝化工艺进行脱氮和降解可生化cod，再通过超滤工艺实现泥水分离，被截留的污泥回流至硝化反硝化系统，维持系统内的污泥浓度，而得到的清液进入后端纳滤机组进行处理，截留cod和二价离子，透过液再进入反渗透机组，获得最终的清液而达标排放。该工艺成熟，运行稳定，出水水质可稳定达标，但该工艺会产生30～40％的浓缩液，需回灌至填埋场，或采用蒸发工艺进行处理。然而，浓缩液回灌填埋场，久而久之污染物会不断积累，导致渗滤液可生化性差、tds浓度高，最终使得原有设施无法稳定运行；至于蒸发工艺，由于浓缩液量大，蒸发系统的投资大、运行成本高，经济上不可行。

因此，如何设计一套运行稳定、投资和运行成本可接受、可实现渗滤液全量达标排放的处理装置及处理方法以解决浓缩液回灌对填埋场和渗滤液系统产生不利影响的问题是本领域技术人员亟待解决的关键问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种垃圾渗滤液排放的处理装置及处理方法，该处理装置及处理方法针对出水没有tds或氯离子要求时，可实现渗滤液的全量达标排放，具有运行稳定、投资及运行成本相对低的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种垃圾渗滤液排放的处理装置，包括通过管道依次连通的水质均衡池、两级硝化反硝化池、超滤装置、一级纳滤装置、二级纳滤装置和产水池，还包括碳源投加装置，所述碳源投加装置分别与水质均衡池和两级硝化反硝化池通过管道连通；

所述超滤装置上还通过管道连通有污泥池，所述污泥池通过管道连通有污泥脱水装置，所述污泥脱水装置产生的脱水清液通过管道通入脱水清液池，同时污泥脱水装置产生的固渣和泥饼通过车辆运输至填埋场填埋，所述脱水清液池与两级硝化反硝化池通过管道连通；

所述一级纳滤装置上还通过管道连通有多级膜浓缩机组，所述多级膜浓缩液机组产生的浓缩液通过管道通入蒸发系统，同时多级膜浓缩机组产生的产水通过管道通入产水池，所述蒸发系统产生的产水通过管道通入二级纳滤装置，同时蒸发系统产生的浓缩液通过管道通入固化/装袋装置，所述固化/装袋装置产生的固渣和泥饼通过车辆运输至填埋场填埋；

所述二级纳滤装置产生的浓缩液通过管道流回一级纳滤装置。

优选的，所述超滤装置设置为外置管式超滤装置或浸没式超滤装置，所述外置管式超滤装置采用pvdf膜作为外置管式超滤膜，所述浸没式超滤装置采用ptfe膜作为浸没式超滤膜，所述外置管式超滤装置的通量不高于70lmh，所述浸没式超滤装置的通量不高于15lmh。

优选的，所述一级纳滤装置中选用的纳滤膜在25℃条件下，对一价盐的截留率不超过20％，通量为12-16lmh，回收率为70-85％，所述二级纳滤装置中选用的纳滤膜在25℃条件下，对一价盐的截留率不超过20％，通量为15-20lmh，回收率为80-90％。

优选的，所述多级膜浓缩液机组选用的膜在25℃条件下，对一价盐的截留率不超过20％，多级膜整体的回收率为70-85％，所述多级膜浓缩液机组设置为二级膜浓缩液机组或三级膜浓缩液机组，二级膜浓缩液机组包括依次串联的一级膜浓缩装置和二级膜浓缩装置，三级膜浓缩液机组依次串联的一级膜浓缩装置、二级膜浓缩装置和三级膜浓缩装置。

优选的，所述固化/装袋装置采用水泥对浓缩液进行固化处理或pe袋对浓缩液进行装袋处理。

优选的，所述污泥脱水装置设置为板框压滤机、离心脱水机或叠螺机，板框压滤机、离心脱水机或叠螺机均需配置石灰料仓，确保脱水后含水率降低至60％。

优选的，所述两级硝化反硝化池包括依次连通的一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池和二级硝化池，所述碳源投加装置与二级反硝化池通过管道连通，所述一级反硝化池和二级反硝化池内设置有潜水搅拌机，所述一级硝化池和二级硝化池内设置曝气器，所述曝气器设置为微孔曝气器、射流曝气器或旋流曝气器，所述一级反硝化池和一级硝化池内设置有冷却塔和板式换热器。

一种使用如上任意一项所述的处理装置的垃圾渗滤液排放的处理方法，包括以下步骤：

步骤s1：根据水质均衡池中渗滤液原液的codcr浓度，通过碳源投加装置向水质均衡池中投加碳源调节碳氮比；

步骤s2：所述水质均衡池中的渗滤液经过碳氮比调节后进入两级硝化反硝化池，通过碳源投加装置向二级反硝化池中投加碳源调节碳氮比，一级硝化池和二级硝化池内的溶解氧不低于2mg/l，一级反硝化池和二级反硝化池内的溶解氧控制在0.45-0.55mg/l，一级反硝化池和一级硝化池的温度控制不超过38℃，mlss浓度控制在15～25g/l之间，两级硝化反硝化池出水的ph值控制在7.2-8.0之间；

步骤s3：采用超滤装置对步骤s2的出水进行泥水分离，得到的产水进入一级纳滤装置，被截留的污泥经污泥脱水装置脱水处理，污泥脱水装置产生的脱水清液流回两级硝化反硝化池进行再处理，同时其产生的固渣和泥饼通过车辆运输至填埋场填埋；

步骤s4：采用一级纳滤装置对步骤s3的产水进行第一次过滤处理，得到的产水进入二级纳滤装置进行第二次过滤处理，得到的浓缩液进入多级膜浓缩机组，多级膜浓缩机组得到的产水达到排放标准排放至产水池，得到的浓缩液经蒸发系统蒸发产生的产水通入二级纳滤装置，同时蒸发系统产生的浓缩液通过固化/装袋装置生成固渣和泥饼，产生的固渣和泥饼通过车辆运输至填埋场填埋；

步骤s5：采用二级纳滤装置对一级纳滤装置的产水及蒸发系统产生的产水进行第二次过滤处理，得到的产水达到排放标准排放至产水池，得到的浓缩液回流至一级纳滤装置进行再处理。

优选的，所述碳源投加装置内的碳源采用甲醇或葡萄糖，所述水质均衡池以及二级反硝化池内的渗滤液通过碳源投加装置投加碳源调节碳氮比后，水质均衡池以及二级反硝化池内渗滤液的codcr:nh4⁺-n≥5:1。

优选的，所述蒸发系统采用低温蒸发工艺，蒸发温度设置为45～90℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提供了一种垃圾渗滤液排放的处理装置及处理方法，该处理装置及处理方法针对出水没有tds或氯离子要求时，可实现渗滤液的全量达标排放，解决了浓缩液回灌填埋场导致难降解腐殖酸和盐分积累问题；同时，该处理装置及处理方法具有运行稳定、投资及运行成本相对较低的特点，比较适合应用于实际项目中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明用于垃圾渗滤液排放的处理装置的结构示意图。

图2为本发明用于垃圾渗滤液排放的处理方法的工艺流程图。

图中：1—水质均衡池，2—两级硝化反硝化池，3—超滤装置，4—一级纳滤装置，5—二级纳滤装置，6—产水池，7—多级膜浓缩机组，8—蒸发系统，9—固化/装袋装置，10—碳源投加装置，11—污泥池，12—污泥脱水装置，13—脱水清液池。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种垃圾渗滤液排放的处理装置及处理方法，该处理装置及处理方法针对出水没有tds或氯离子要求时，可实现渗滤液的全量达标排放，具有运行稳定、投资及运行成本相对低的特点。

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图1所示，本具体实施例中提供的一种垃圾渗滤液排放的处理装置，包括通过管道依次连通的水质均衡池1、两级硝化反硝化池2、超滤装置3、一级纳滤装置4、二级纳滤装置5和产水池6，还包括碳源投加装置10，碳源投加装置10内的碳源采用甲醇或葡萄糖，在本具体实施例中，选用甲醇，所述碳源投加装置10分别与水质均衡池1和两级硝化反硝化池2通过管道连通，垃圾渗滤液通过泵泵入水质均衡池1内，两级硝化反硝化池2和超滤装置3之间、超滤装置3和一级纳滤装置4之间以及一级纳滤装置4和二级纳滤装置5之间均设置有泵。

所述两级硝化反硝化池2包括依次连通的一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池和二级硝化池，所述碳源投加装置10与二级反硝化池通过管道连通，所述一级反硝化池和二级反硝化池内设置有潜水搅拌机，所述一级硝化池和二级硝化池内设置曝气器，所述曝气器设置为微孔曝气器、射流曝气器或旋流曝气器，所述一级反硝化池和一级硝化池内设置有冷却塔和板式换热器。

所述超滤装置3设置为外置管式超滤装置或浸没式超滤装置，所述外置管式超滤装置采用pvdf膜作为外置管式超滤膜，所述浸没式超滤装置采用ptfe膜作为浸没式超滤膜，所述外置管式超滤装置的通量不高于70lmh，所述浸没式超滤装置的通量不高于15lmh，在本具体实施例中，超滤装置3采用外置管式超滤装置，超滤通量为65lmh。

所述一级纳滤装置4中选用的纳滤膜在25℃条件下，对一价盐的截留率不超过20％，通量为12-16lmh，回收率为70-85％，所述二级纳滤装置5中选用的纳滤膜在25℃条件下，对一价盐的截留率不超过20％，通量为15-20lmh，回收率为80-90％。在本具体实施例中，一级纳滤装置4选用的纳滤膜在25℃条件下，对一价盐的截留率为10％左右，通量为14lmh，回收率为80％，二级纳滤装置5中选用的纳滤膜在25℃条件下，对一价盐的截留率为10％左右，通量为16lmh，回收率为90％。

所述超滤装置3上还通过管道连通有污泥池11，超滤装置3的产水通入一级纳滤装置4，超滤装置3的剩余污泥通入污泥池11内，所述污泥池11通过管道连通有污泥脱水装置12，所述污泥脱水装置12产生的脱水清液通过管道通入脱水清液池13，同时污泥脱水装置12产生的固渣和泥饼通过车辆运输至填埋场填埋，所述脱水清液池13与两级硝化反硝化池2通过管道连通，污泥池11与污泥脱水装置12之间、脱水清液池13与两级硝化反硝化池2之间均设置有泵。

所述污泥脱水装置12设置为板框压滤机、离心脱水机或叠螺机，板框压滤机、离心脱水机或叠螺机均需配置石灰料仓，确保脱水后含水率降低至60％。在本具体实施例中，污泥脱水装置12选用离心脱水机。

所述一级纳滤装置4上还通过管道连通有多级膜浓缩机组7，所述多级膜浓缩液机组7产生的浓缩液通过管道通入蒸发系统8，同时多级膜浓缩机组7产生的产水通过管道通入产水池6，所述蒸发系统8产生的产水通过管道通入二级纳滤装置5，同时蒸发系统8产生的浓缩液通过管道通入固化/装袋装置9，所述固化/装袋装置9产生的固渣和泥饼通过车辆运输至填埋场填埋，一级纳滤装置4和多级膜浓缩液机组7之间、多级膜浓缩液机组7和蒸发系统8之间、蒸发系统8和固化/装袋装置9之间以及固化/装袋装置9和二级纳滤装置5之间均设置有泵。

所述多级膜浓缩液机组7选用的膜在25℃条件下，对一价盐的截留率不超过20％，多级膜整体的回收率为70-85％，所述多级膜浓缩液机组7设置为二级膜浓缩液机组或三级膜浓缩液机组，二级膜浓缩液机组包括依次串联的一级膜浓缩装置和二级膜浓缩装置，三级膜浓缩液机组依次串联的一级膜浓缩装置、二级膜浓缩装置和三级膜浓缩装置。在本具体实施例中，所述多级膜浓缩液机组7设置为三级膜浓缩液机组，三级膜浓缩液机组整体的回收率为85％。

所述蒸发系统8采用低温蒸发工艺，所述固化/装袋装置9采用水泥对浓缩液进行固化处理或pe袋对浓缩液进行装袋处理。在本具体实施例中，固化/装袋装置9采用水泥对浓缩液进行固化处理。

所述二级纳滤装置5产生的浓缩液通过管道流回一级纳滤装置4。

实施例2

如图2所示，本具体实施例中提供的一种使用实施例1的处理装置的垃圾渗滤液排放的处理方法，包括以下步骤：

步骤s1：渗滤液在水质均衡池1内停留两天，通过碳源投加装置10向水质均衡池1中投加甲醇，每天测量渗滤液原液的codcr浓度，计算需要投加的甲醇量，确保调节后渗滤液的codcr:nh4⁺-n≈6.5:1，水质均衡池1内设置潜水搅拌机，使碳源和原水充分混合；

步骤s2：所述水质均衡池1中的渗滤液经过碳氮比调节后进入两级硝化反硝化池2，在一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池和二级硝化池中的停留时间分别为3.5d、7d、1.5d、1.5d，通过碳源投加装置10向二级反硝化池中投加甲醇调节碳氮比，保证调节后的codcr:nh4⁺-n≥5:1，一级硝化池和二级硝化池内的溶解氧不低于2mg/l，一级反硝化池和二级反硝化池内的溶解氧控制在0.45-0.55mg/l，一级反硝化池和一级硝化池的温度控制不超过38℃，mlss浓度控制在15～25g/l之间，两级硝化反硝化池2出水的ph值控制在7.2-8.0之间；

步骤s3：采用超滤装置3对步骤s2的出水进行泥水分离，得到的产水进入一级纳滤装置4，被截留的污泥经污泥脱水装置12脱水处理，污泥脱水装置12产生的脱水清液流回两级硝化反硝化池2进行再处理，同时其产生的固渣和泥饼通过车辆运输至填埋场填埋；

步骤s4：采用一级纳滤装置4对步骤s3的产水进行第一次过滤处理，得到的产水进入二级纳滤装置5进行第二次过滤处理，得到的浓缩液进入多级膜浓缩机组7，多级膜浓缩机组7得到的产水达到排放标准排放至产水池6，得到的浓缩液经蒸发系统8蒸发产生的产水通入二级纳滤装置5，同时蒸发系统8产生的浓缩液通过固化/装袋装置9生成固渣和泥饼，产生的固渣和泥饼通过车辆运输至填埋场填埋，蒸发系统8采用低温蒸发工艺，蒸发温度设置为45～90℃，固化/装袋装置9采用水泥对浓缩液进行固化处理，固化水泥用量为残液：水泥＝2:1，固化后在纯水中10天codcr的浸出率小于10mg/g；

步骤s5：采用二级纳滤装置5对一级纳滤装置4的产水及蒸发系统8产生的产水进行第二次过滤处理，得到的产水达到排放标准排放至产水池6，得到的浓缩液回流至一级纳滤装置4进行再处理。

实施例3

采用实施例2的垃圾渗滤液排放的处理方法对某垃圾填埋场的渗滤液进行处理，该垃圾填埋场渗滤液水质codcr、氨氮、tn和ss浓度分别为8000～15000mg/l、2000～3000mg/l、2200～3200mg/l和1000～1500mg/l，该垃圾填埋场渗滤液经处理后，出水水质要求分别低于90mg/l、25mg/l、40mg/l和30mg/l，对tds和氯离子浓度没有要求。

经实施例2的垃圾渗滤液排放的处理方法对该垃圾填埋场的渗滤液进行处理后，二级纳滤装置5的产水codcr、氨氮和tn分别达到50～80mg/l、0.1～5mg/l和7～33mg/l，三级膜浓缩液机组的产水codcr、氨氮和tn分别65～90mg/l、0.7～7mg/l和16～34mg/l，均满足排放标准。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。