專利名稱：一種垃圾滲濾液零排放回用處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水處理技術(shù)，尤其是涉及一種垃圾滲濾液處理使之達(dá)到零排放回用的 方法。
背景技術(shù)：
垃圾滲濾液是一種難處理的高濃度有機(jī)廢水，其特點(diǎn)是水質(zhì)水量波動(dòng)大，成分復(fù)雜，有 毒有害物質(zhì)含量高。垃圾滲濾液的治理已經(jīng)成為我國(guó)當(dāng)前及今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)環(huán)境污染控制 的一項(xiàng)重大課題(申歡，金奇庭，崔喜勤，等.上流式厭氧污泥床處理城市垃圾滲濾液的試驗(yàn) 研究[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2004， 5(4): 1-5)，其中垃圾滲濾液的氨氮含量高，更 難于處理。目前，滲濾液脫氮新技術(shù)的研究已成為國(guó)內(nèi)外環(huán)境科學(xué)工作者極為關(guān)心的一項(xiàng)熱 門研究課題(張萍，劉強(qiáng).生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)垃圾滲濾液脫氮處理技術(shù)，2007, 15 (1) : 6-9)。 目前，垃圾滲濾液的處理技術(shù)可分為兩大類生物法和物理化學(xué)法。 從眾多研究實(shí)例看，以中和吹脫-生化法為主的工藝對(duì)滲濾液處理至符合有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)較 難，微生物對(duì)滲濾液中所含難降解有機(jī)質(zhì)的降解能力很低，而吹脫出的氨若不回收，會(huì)帶來(lái) 二次污染。
物理化學(xué)法主要包括反滲透、納濾、超濾、超聲波、光催化、化學(xué)氧化、活性炭吸附、 混凝沉淀等(楊飛黃，楊順生，曹東梅，等.反滲透及其在城市垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用，2007， 33 (3) :6-12)。
根據(jù)污水中總氮濃度的高低、氮化合物的組分不同，工程中常見的幾種脫氮方法有:微生 物法、氨吹脫(氣提)法、折點(diǎn)加氯法、離子交換法、土地處理法等(吳方同，蘇秋霞，孟了， 等.吹脫法去除城市垃圾滲填埋場(chǎng)滲濾液中的氨氮[J].給水排水，2001,27 (6) :9-12)。
膜吸收法是使用疏水性微孔膜將氣液兩相隔開，利用膜孔實(shí)現(xiàn)氣、液兩相間傳質(zhì)的分離 技術(shù)，它能有效去除水中揮發(fā)性污染物和溶解性氣體，如硫化物、氰化物、氨、氯氣、氧氣 和二氧化碳等(袁力，王志，王世昌，等.膜吸收技術(shù)及其在脫除酸性氣體中的應(yīng)用研究[J].膜 科學(xué)與技術(shù)，2002， 22(4): 55-59)。采用膜接觸反應(yīng)器以硫酸溶液為吸收液，直接從高濃度 氨水中脫氨并回收氨，使脫氨后氨水的濃度達(dá)到返回吸收工藝的要求(王建黎，徐又一，徐 志康，等.膜接觸器從高濃度含氨廢水中脫氨的試驗(yàn)研究[J].環(huán)境化學(xué)，2001， 6(20): 1-2)。
與傳統(tǒng)的生化、物化垃圾滲濾液處理工藝方法相比，膜分離技術(shù)處理垃圾滲濾液工藝具
4有以下顯著的優(yōu)點(diǎn)
(1) 在常溫和低壓下進(jìn)行分離，因而能耗和設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用低。
(2) 設(shè)備體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故投資費(fèi)用低。
(3) 膜分離過(guò)程只是簡(jiǎn)單的加壓輸送液體，工藝流程簡(jiǎn)單，易于操作管理。
(4) 膜作為過(guò)濾介質(zhì)是由高分子材料制成的均勻連續(xù)體，純物理方法過(guò)濾，物質(zhì)在分離 過(guò)程中不發(fā)生質(zhì)的變化，并且在使用過(guò)程中不會(huì)有任何雜質(zhì)脫落，保證透過(guò)液的純凈。
(5) 可實(shí)現(xiàn)零排放回用(高年發(fā)，寶菊花.超過(guò)濾在葡萄酒釀造中的應(yīng)用進(jìn)展[J]，中國(guó) 釀造，2007， 7(172):80陽(yáng)95)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種垃圾滲濾液零排放回用處理方法。 本發(fā)明的技術(shù)方案是利用物化、生化、膜過(guò)濾聯(lián)用技術(shù)。 本發(fā)明包括以下步驟
1) 將垃圾滲濾液原液送入原水調(diào)節(jié)池；
2) 將原水調(diào)節(jié)池的出水通過(guò)膜混凝反應(yīng)器去除懸浮固體和雜質(zhì)，將膜混凝反應(yīng)器的反沖 洗出水回流至原水調(diào)節(jié)池；
3) 將膜混凝反應(yīng)器排出的廢水進(jìn)入膜接觸反應(yīng)器，廢水中的氨被硫酸溶液吸收，形成副 產(chǎn)品硫酸銨溶液；
4) 去除氨氮后膜接觸反應(yīng)器出水進(jìn)入升流式厭氧生物反應(yīng)器，進(jìn)行厭氧生化處理，去除 大部分有機(jī)物雜質(zhì)；
5) 將升流式厭氧生物反應(yīng)器的出水送入膜生物反應(yīng)器進(jìn)行好氧生化處理，進(jìn)一步降低廢 水中的有機(jī)物；
6) 將膜生物反應(yīng)器的出水送入連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)濾，將連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)的濃縮液和 反沖洗水回流至原水調(diào)節(jié)池；
7) 將連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)的出水送入反滲透系統(tǒng)，將反滲透系統(tǒng)的濃縮液經(jīng)鍋爐氧化噴燒去 除，反滲透系統(tǒng)的出水即為可回用的純水。
所述膜混凝反應(yīng)器最好選用幕簾式聚丙烯中空纖維膜片，所述幕簾式聚丙烯中空纖維膜 片的膜孔徑最好為0.2^m,截留分子量最好為0.6萬(wàn) 5萬(wàn)道爾頓。
所述膜接觸反應(yīng)器最好選用聚丙烯中空纖維膜組件，所述聚丙烯中空纖維膜組件的膜孔 徑最好為0,2pm，截留分子量最好為0.6萬(wàn) 5力道爾頓；所述將膜混凝反應(yīng)器排出的廢水進(jìn) 入膜接觸反應(yīng)器最好在廢水進(jìn)入膜接觸反應(yīng)器前調(diào)節(jié)pH值至10 12后，廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化 為氨形式，再進(jìn)入膜接觸反應(yīng)器。
5所述連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)最好采用聚偏氟乙烯中空纖維膜組件，所述聚偏氟乙烯中空纖維膜 組件的截留分子量最好為0.6萬(wàn) 5萬(wàn)道爾頓。
所述反滲透系統(tǒng)最好配有反滲透能量回收裝置。
原水調(diào)節(jié)池的池體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在原水調(diào)節(jié)池的進(jìn)水口預(yù)設(shè)絮凝劑投加裝置。 與現(xiàn)有采用物化和生化處理工藝的處理方法比較，本發(fā)明具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)和效果
1、 本發(fā)明可回收垃圾滲濾液中的氨氮，可高效降低垃圾滲濾液中的氨氮濃度，為其后續(xù) 生化處理提高良好工藝條件，大幅度降低其處理成本。
2、 所產(chǎn)生的副產(chǎn)品硫酸銨溶液可作為工業(yè)原料進(jìn)一步回收利用，具有顯著經(jīng)濟(jì)效益。
3、 廢水經(jīng)處理后可達(dá)到生產(chǎn)工藝回用的標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)水率高，實(shí)現(xiàn)廢水的生產(chǎn)工藝現(xiàn)場(chǎng)回用，
節(jié)約大量水源。
4、 處理廢水時(shí)間短，效率高，處理設(shè)備投入少，占地面積小。
5、 可實(shí)現(xiàn)廢水零排放，不向環(huán)境中排放廢水，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，為垃圾滲濾液處理及資源 化解決了關(guān)鍵性問(wèn)題。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明所采用的主要設(shè)備包括原水調(diào)節(jié)池、膜混凝反應(yīng)器、膜接觸反應(yīng)器、升流式厭 氧生物(UASB)反應(yīng)器、膜生物反應(yīng)器(MBR)、連續(xù)膜過(guò)濾(CMF)系統(tǒng)、反滲透(RO) 系統(tǒng)和鍋爐等。
其中原水調(diào)節(jié)池、升流式厭氧生物(UASB)反應(yīng)器和鍋爐為公知的普通商品。膜混凝
反應(yīng)器可選用幕簾式聚丙烯中空纖維膜片，例如選用型號(hào)為HQM-MBR的膜片，生產(chǎn)廠商為
杭州浙大泓泉環(huán)境工程有限公司，膜孔徑為0.2^，截留分子量為(0.6 5)萬(wàn)道爾頓，出水
量為lt/d，混凝劑采用0.1 2.0mol/L濃度的聚合硫酸鋁。膜接觸反應(yīng)器可選用聚丙烯中空纖
維膜組件，例如型號(hào)為5040膜組件，生產(chǎn)廠商為杭州浙大泓泉環(huán)境工程有限公司，膜孔徑為
0.2jim，截留分子量為(0.6 5)萬(wàn)道爾頓，吸收液采用1 2.5mol/L的硫酸溶液。連續(xù)膜過(guò)
濾系統(tǒng)可采用聚偏氟乙烯中空纖維膜組件，主要作為反滲透系統(tǒng)的前級(jí)預(yù)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)
采用中空纖維膜元件和獨(dú)特的氣水雙洗工藝技術(shù)，適用于從原水中過(guò)濾去除細(xì)菌、微生物和
懸浮物等雜質(zhì)，凈化后的水質(zhì)可確保SDI小于3，例如釆用型號(hào)為HQ-CMF，出水量為lt/d
的產(chǎn)品，生產(chǎn)廠商為杭州浙大漲泉環(huán)境工程有限公司，截留分子量為(0.6 5)萬(wàn)道爾頓。
反滲透(RO)系統(tǒng)可采用型號(hào)為海德能ESPAl-4040型的產(chǎn)品，生產(chǎn)廠商為美國(guó)海德能公司；
反滲透系統(tǒng)也可選用有配備反滲透能量回收裝置(型號(hào)為PX-220，生產(chǎn)廠商為美國(guó)ERI公司)
的反滲透系統(tǒng)，采用單極兩段式設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)的單段產(chǎn)水率可達(dá)80%，兩段綜合產(chǎn)水率可達(dá)96%。
原水調(diào)節(jié)池的池體最好為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在原水調(diào)節(jié)池的進(jìn)水口最好預(yù)設(shè)絮凝劑投加 裝置，用于調(diào)節(jié)水質(zhì)水量和pH值。
鍋爐是為生產(chǎn)提供熱量的普通鍋爐，第二段反滲透濃縮液可在鍋爐內(nèi)氧化噴燒，該鍋爐 采用水膜法處理廢氣，廢氣中所帶余熱回用。
本發(fā)明處理方法包括以下步驟
1) 將垃圾滲濾液原液送入原水調(diào)節(jié)池；
2) 將原水調(diào)節(jié)池的出水通過(guò)膜混凝反應(yīng)器去除懸浮固體和雜質(zhì)，將膜混凝反應(yīng)器的反沖 洗出水回流至原水調(diào)節(jié)池；
3) 將膜混凝反應(yīng)器排出的廢水調(diào)節(jié)pH值至10 12后，廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為氨形式， 進(jìn)入膜接觸反應(yīng)器后，廢水中的氨被硫酸溶液吸收，形成副產(chǎn)品硫酸銨溶液；
4) 去除氨氮后膜接觸反應(yīng)器出水進(jìn)入升流式厭氧生物反應(yīng)器，進(jìn)行厭氧生化處理，去除 大部分有機(jī)物雜質(zhì)；
5) 將升流式厭氧生物反應(yīng)器的出水送入膜生物反應(yīng)器進(jìn)行好氧生化處理，進(jìn)一步降低廢 水中的有機(jī)物；
6) 將膜生物反應(yīng)器的出水送入連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)濾，將連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)的濃縮液和 反沖洗水回流至原水調(diào)節(jié)池；
7) 將連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)的出水送入反滲透系統(tǒng)，將反滲透系統(tǒng)的濃縮液經(jīng)鍋爐氧化噴燒去 除，反滲透系統(tǒng)的出水即為可回用的純水。
以下給出本發(fā)明實(shí)施例的垃圾滲濾液零排放回用水量的平衡分析。
1) IOO噸膜生物反應(yīng)器出水進(jìn)入連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)，產(chǎn)水率為95%， 95噸清水進(jìn)入反滲透 系統(tǒng)，5噸濃縮液回流至原水調(diào)節(jié)池。
2) 95噸清水進(jìn)入反滲透系統(tǒng)，每段產(chǎn)水率為80%,第一段反滲透產(chǎn)純水76噸，產(chǎn)濃 縮液19噸。
3) 19噸濃縮液進(jìn)入二段反滲透，產(chǎn)純水15.2噸，產(chǎn)濃縮液3.8噸，濃縮液送至鍋爐氧 化噴燒去除。
4)最終產(chǎn)純水總量為91.2噸，整個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)水率為91.2%。 從上述零排放回用水量的平衡分析結(jié)果可見，本發(fā)明實(shí)施例產(chǎn)水率高。 表l給出了本發(fā)明實(shí)施例垃圾滲濾液水質(zhì)變化情況。表l的結(jié)果顯示，本發(fā)明實(shí)施例已 達(dá)廢水零排放。表l
項(xiàng)目BOD5 (mg/1)(%)CODcr (mg/1)11 (%)ss (mg/1)(%)氨氮 (mg/1)(%)糞大腸 (個(gè)/L)(%)
原水調(diào)節(jié)池1800030000250015001.0x1010
膜混凝反應(yīng)器1260030180004025991500
膜接觸反應(yīng)器12600180002515090
升流式厭氧生物252080540070150
膜生物反應(yīng)器329859993080
連續(xù)膜過(guò)濾 系統(tǒng)29105310680
反滲透系統(tǒng)68011806$1000>99.99%
連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)采用聚偏氟乙烯中空纖維膜組件，主要應(yīng)用于大型反滲透系統(tǒng)的前級(jí)預(yù)
處理；該系統(tǒng)采用中空纖維膜元件和獨(dú)特的氣水雙洗工藝技術(shù)，適用于過(guò)濾從原水中去除細(xì) 菌、微生物和懸浮物等雜質(zhì)，凈化后的水質(zhì)確保SDI小于3。
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權(quán)利要求
1. 一種垃圾滲濾液零排放回用處理方法，其特征在于包括以下步驟1)將垃圾滲濾液原液送入原水調(diào)節(jié)池；2)將原水調(diào)節(jié)池的出水通過(guò)膜混凝反應(yīng)器去除懸浮固體和雜質(zhì)，將膜混凝反應(yīng)器的反沖洗出水回流至原水調(diào)節(jié)池；3)將膜混凝反應(yīng)器排出的廢水進(jìn)入膜接觸反應(yīng)器后，廢水中的氨被硫酸溶液吸收，形成副產(chǎn)品硫酸銨溶液；4)去除氨氮后膜接觸反應(yīng)器出水進(jìn)入升流式厭氧生物反應(yīng)器，進(jìn)行厭氧生化處理，去除大部分有機(jī)物雜質(zhì)；5)將升流式厭氧生物反應(yīng)器的出水送入膜生物反應(yīng)器進(jìn)行好氧生化處理，進(jìn)一步降低廢水中的有機(jī)物；6)將膜生物反應(yīng)器的出水送入連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)濾，將連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)的濃縮液和反沖洗水回流至原水調(diào)節(jié)池；7)將連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)的出水送入反滲透系統(tǒng)，將反滲透系統(tǒng)的濃縮液經(jīng)鍋爐氧化噴燒去除，反滲透系統(tǒng)的出水即為可回用的純水。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種垃圾滲濾液零排放回用處理方法，其特征在于所述膜混凝反 應(yīng)器選用幕簾式聚丙烯中空纖維膜片。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種垃圾滲濾液零排放回用處理方法，其特征在于所述幕簾式聚 丙烯中空纖維膜片的膜孔徑為0.2pm，截留分子量為0.6萬(wàn) 5萬(wàn)道爾頓。
4. 如權(quán)利要求l所述的一種垃圾滲濾液零排放回用處理方法，其特征在于所述膜接觸反 應(yīng)器選用聚丙烯中空纖維膜組件。
5. 如權(quán)利要求4所述的一種垃圾滲濾液零排放回用處理方法，其特征在于所述聚丙烯中 空纖維膜組件的膜孔徑為0.2nm，截留分子量為0.6萬(wàn) 5萬(wàn)道爾頓。
6. 如權(quán)利要求l所述的一種垃圾滲濾液零排放回用處理方法，其特征在于所述將膜混凝 反應(yīng)器排出的廢水進(jìn)入膜接觸反應(yīng)器在廢水進(jìn)入膜接觸反應(yīng)器前調(diào)節(jié)pH值至10 12后，廢 水中的氨氮轉(zhuǎn)化為氨形式，再進(jìn)入膜接觸反應(yīng)器。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種垃圾滲濾液零排放回用處理方法，其特征在于所述連續(xù)膜過(guò) 濾系統(tǒng)采用聚偏氟乙烯中空纖維膜組件。
8. 如權(quán)利要求7所述的一種垃圾滲濾液零排放回用處理方法，其特征在于所述聚偏氟乙烯中空纖維膜組件的截留分子量為0.6萬(wàn) 5萬(wàn)道爾頓。
9. 如權(quán)利要求1所述的一種垃圾滲濾液零排放回用處理方法，其特征在于所述反滲透系 統(tǒng)配有反滲透能量回收裝置。
10. 如權(quán)利要求1所述的一種垃圾滲濾液零排放回用處理方法，其特征在于原水調(diào)節(jié)池 的池體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在原水調(diào)節(jié)池的進(jìn)水口預(yù)設(shè)絮凝劑投加裝置。
全文摘要
一種垃圾滲濾液零排放回用處理方法，涉及一種廢水處理技術(shù)。提供一種垃圾滲濾液零排放回用處理方法。將垃圾滲濾液原液送入原水調(diào)節(jié)池，出水經(jīng)膜混凝反應(yīng)器去除懸浮固體和雜質(zhì)，膜混凝反應(yīng)器的反沖洗出水回流至原水調(diào)節(jié)池，排出的廢水進(jìn)入膜接觸反應(yīng)器，形成副產(chǎn)品硫酸銨溶液；膜接觸反應(yīng)器出水進(jìn)入升流式厭氧生物反應(yīng)器，進(jìn)行厭氧生化處理，將升流式厭氧生物反應(yīng)器的出水送入膜生物反應(yīng)器進(jìn)行好氧生化處理；將膜生物反應(yīng)器的出水送入連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)濾，將連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)的濃縮液和反沖洗水回流至原水調(diào)節(jié)池；將連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)的出水送入反滲透系統(tǒng)，將反滲透系統(tǒng)的濃縮液經(jīng)鍋爐氧化噴燒去除，反滲透系統(tǒng)的出水即為可回用的純水。
文檔編號(hào)C01C1/00GK101508514SQ20091011132
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者姜永華, 健 孔, 林玉嬌 申請(qǐng)人:廈門凱瑞爾數(shù)字環(huán)保科技有限公司