一種垃圾滲濾液處理方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種城鎮生活垃圾衛生填埋場滲濾液的處理方法，屬于環境工程污水 處理技術領域。
【背景技術】
[0002] 垃圾滲濾液是指來源于垃圾填埋場中垃圾本身含有的水分、進入填埋場的雨雪水 及其他水分，扣除垃圾、覆土層的飽和持水量，并經歷垃圾層和覆土層而形成的一種高濃度 廢水。高濃度的氨氮是滲瀝液的水質特征之一，滲瀝液氨氮濃度一般從幾十至上千毫克每 升。根據國內生活垃圾填埋場產生的滲瀝液水質變化規律，隨著填埋時間的延長，滲瀝液的 氨氮濃度有升高的趨勢，可生化性能下降。
[0003] 字高應當在3. 5毫米至4. 5毫米之間第一大類的主要工藝有如下幾種：
[0004] ①膜生物反應器（MBR) +納濾（NF) +反滲透（RO)工藝，采用該工藝的實用新型專 利號為：ZL 200810056984. X ;
[0005] ②膜生物反應器（MBR)+納濾（NF)工藝，采用該工藝的專利的授權公告號為： CN101244880B ；
[0006] ③氨吹脫+膜生物反應器（MBR)+納濾（NF)工藝，采用該工藝的發明專利號為： ZL200610034517. 8 ；
[0007] 第二大類的主要工藝如下：
[0008] 碟管式反滲透膜（DTRO)工藝，采用該工藝的發明專利號為：ZL 200510102945. 5 ;
[0009] 第三大類的主要工藝如下：
[0010] 蒸發+離子交換工藝，采用該工藝的發明專利號為：ZL 200710031584.9 ;
[0011] 第四大類主要工藝如下：
[0012] 生物硝化/反硝化+芬頓氧化（Fenton)+曝氣生物濾池（BAF)工藝，采用該工藝 的發明專利號為：ZL 200510035132.9。
[0013] 第一大類處理工藝是目前應用最為廣泛的工藝，該類工藝中使用的納濾（NF)和 反滲透（RO)是一種物理分離工藝，反滲透膜孔徑小至納米級，在一定的壓力下，H2O分子可 以通過RO膜，而滲濾液中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質無法通過 RO膜，納濾膜允許相對分子量小于200的物質透過，超濾膜允許相對分子量更大的物質通 過。在第一大類處理工藝中，納濾膜和超濾膜對水中的NO3、NO2、NH3、NH 4+截留效率極低； 只有反滲透膜能截留住上述四種離子。因此，沒有使用反滲透的現行的膜法工藝中，將總氮 的去除的重任全部托付給了 MBR中的硝化/反硝化處理，如果廢水中碳源不足或者生物硝 化/反硝化出現異常，則會出現總氮超標的情況。因此，目前的膜處理工藝中均增加了反滲 透膜組件，以確保出水總氮達標。膜系統均產生濃縮液，納濾系統產生約15%的濃縮液，反 滲透系產生約15%濃縮液。
[0014] 第二大類處理工藝是應用蝶管式反滲透膜（DTRO)組件將廢水中的有機物、氨氮 等污染物質截留在膜的一側，H2O分子透過反滲透膜到達膜的另一側，從而得到潔凈的出 水。這種工藝是純粹的物理分離過程，采用這類工藝產生的濃縮液通常大于處理量的25%。
[0015] 第三大類工藝：蒸發+離子交換工藝，該工藝將垃圾滲濾液加熱進行蒸發，產生 約90%的蒸餾水以及10%的蒸發濃縮液，滲濾液中的有機物、重金屬等污染物質被濃縮在 10%的濃縮液中。收集到的蒸餾水再經過強酸性陽離子交換樹脂去除氨氮后即可達到排放 標準。
[0016] 第四大類處理工藝的最大特點是不使用超濾膜（UF)、納濾膜（NF)、反滲透膜（RO) 等膜組件，因此，沒有濃縮液產生。該類工藝采用傳統的生物硝化、反硝化去除滲濾液中的 總氮，對滲濾液中難降解的有機污染物采用（Fenton)氧化配合后續生化工藝加以去除。
[0017] 常見的四大類工藝技術經濟比較見表1 :
[0018] 表1四大類處理工藝技術經濟比較
[0019]
[0020] 滲濾液處理的難點有兩個方面：一是去除總氮，另一個是降低噸水處理運行成本。
[0021] 從上表中可以看出，第一、第二、第三大類處理工藝雖然處理效果穩定，出水水質 優良，但是工程總投資和噸水處理成本高，高昂的投資和運行費用給填埋場的運行帶來了 很重的經濟負擔。第四大類工藝具有工程總投資低、噸水運行費用低廉的優點，但處理設施 的運行受環境影響大、操作管理較復雜。當外界環境溫度急劇變化時，第四大類處理工藝在 總氮去除效率上會波動較大。
【發明內容】
[0022] 本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種工程投資低、運行成 本低、處理效果好、應用范圍廣、易于實現自動化控制及操作的垃圾滲濾液處理系統。
[0023] 為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為一種垃圾滲濾液的處理方法，參 見圖1，依次包括預處理、一次缺氧-好氧生物處理、一次沉淀處理、化學氧化處理、二次沉 淀處理、二次缺氧-好氧生物處理、三次沉淀處理和消毒處理工藝，各處理工藝詳細步驟如 下：
[0024] (一）預處理
[0025] 預處理依次包括以下步驟：
[0026] (1)絮凝沉淀：
[0027] 向垃圾滲濾液中加入鐵鹽絮凝劑，進行沉淀處理，沉淀時間為1~3小時；在沉淀 時，可根據需要適量加入NaOH調節滲濾液pH為7~9。
[0028] (2) -次 pH 值調節：
[0029] 經過沉淀處理后的垃圾滲濾液上清液流入PH調節池，加入NaOH或者石灰，調節其 pH值為10. 5~11. 5,在調節pH值的同時，調整滲濾液的溫度不低于KTC ;在環境溫度較 低時，可通過向滲濾液中通入適量高溫飽和水蒸汽對滲濾液加熱達到溫度要求。
[0030] (3)吹脫氨氮：
[0031] 將經過PH值調節處理后的垃圾滲濾液用栗輸送至氨吹脫塔，滲濾液從吹脫塔的 頂部向塔底部流動，空氣從塔底部向塔頂部流動，吹脫滲濾液中的氨氮，吹脫塔中的氣液比 為2000~3500 ;含氨氮吹脫尾氣從氨吹脫塔頂部流出，滲濾液從氨吹脫塔底部流出。
[0032] (4)吸收氨氮：
[0033] 含氨氮吹脫尾氣從氨吸收塔底部進入，尾氣經酸吸收氨氮后高空達標排放。
[0034] (5)二次 pH 值調節：
[0035] 經過吹脫處理后的垃圾滲濾液流入PH調節池，加入硫酸，調節pH值為7~8. 5,調 整滲濾液溫度不低于15°C ;在環境溫度較低時，可通入適量高溫飽和水蒸汽對滲濾液加熱 達到溫度要求。
[0036] (二）一次缺氧-好氧生物處理
[0037] 經過預處理后的滲濾液進入缺氧-好氧池，池內裝入彈性填料，微生物附著在彈 性填料上形成生物膜；
[0038] 控制缺氧池內溶解氧含量不大于0. 4mg/L，缺氧池水力停留時間2. 4~7小時；
[0039] 好氧池內溶解氧含量在2~5mg/L，水力停留時間70~140小時；在好氧條件下 利用硝化細菌將氮化物轉化為硝酸鹽；
[0040] 設置回流栗，將好氧池內的含有硝態氮的混合液回流至缺氧池，回流比控制在 4~10,回流液在反硝化池內進行反硝化過程，在缺氧條件下利用反硝化細菌將硝酸鹽還 原成氣態氮，去除廢水中的總氮以及BOD。
[0041] (三）一次沉淀處理
[0042] 缺氧-好氧處理之后的滲濾液經沉淀池沉淀，上清液進入化學氧化深度處理。
[0043] (四）化學氧化深度處理
[0044] 加入硫酸調節一次沉淀處理后的上清液使其pH = 3,進行化學氧化深度處理。
[0045] 化學氧化處理采用的化學氧化劑為芬頓試劑，所述芬頓試劑中Fe2+與H2O 2的質量 比為0.75 : 1~1.2 : 1，所述芬頓試劑的加入量為芬頓試劑中過氧化氫與待處理水中COD 質量比為0.5 : 1~2.4 : 1，反應時間為0.5~1.5小時。
[0046] (五）二次沉淀處理
[0047] 經芬頓試劑處理的出水加入NaOH調節其pH值至6~8 ;加混凝劑，滲濾液在沉淀 池內絮凝沉淀，水力停留時間1~2小時；經沉淀后的水進入二次缺氧-好氧工段處理，混 凝劑可為PAC (聚合氯化鋁）。
[0048] (六）二次缺氧-好氧生物處理
[0049] 缺氧-好氧生物處理在鋼筋混凝土污水池內或者在鋼制容器內進行，污水池或者 鋼制容器內裝入彈性填料，微生物附著在彈性填料上形成生物膜。
[0050] 控制缺氧工序的溶解氧含量不大于0· 4mg/L，缺氧池水力停留時間L 5~3小時；
[0051] 好氧工序內溶解氧含量在2~5mg/L，水力停留時間30~60小時；
[0052] 將好氧工序內的混合液回流至缺氧工序，回流比控制在3~6,回流液在反硝化池 內進行反硝化過程，在缺氧條件下利用反硝化細菌將硝酸鹽還原成氣態氮，去除廢水中的 總氮以及BOD。
[0053] (七）三次沉淀處理
[0054] 經二次缺氧-好氧生物處理后的滲濾液在沉淀池內沉淀，上清液進入消毒處理。
[0055] (八）消毒處理
[0056] 三次沉淀之后的上清液進入消毒池，使用二氧化氯消毒處理。
[0057] 還可以有污泥處理工藝，污泥通過壓濾機脫水后回填至填埋場，壓濾液回至滲濾 液原水進水處進行處理。
[0058] 作為進一步的改進，污泥池內的一部分污泥分別回流至兩個缺氧池，根據氮動力 學公式確定污泥回流比，可有效控制活性污泥濃度，減少污泥處理量。
[0059] 取長沙市黑麋峰垃圾填埋場滲濾液為進水進行中試試驗，處理量為300L/d，進水 水質 BOD5 (3500mg/L)、CODCr (10000mg/L)、SS (500mg/L)、NH3-N (1500mg/L)、TN (1800mg/L)、 pH(6. 0-8. 5)和色度濃度（1100倍），采用本發明技術方案進行為期12個月的處理試驗，經 過處理后出水水質平均值為 BOD5 (25mg/L)、CODCr (90mg/L)、SS (25mg/L)、NH3-N (20 mg/L)、 TN (35mg/L)、pH (6. 0-8. 5)和色度濃度（35倍），如表2所示。
[0060] 表2垃圾滲瀝液處理站進水水質
[0061]
[0062] 從表2中可以看出采用本發明技術方案對以上典型污染因子的去除率高，其中 對于垃圾填埋場滲濾液典型的高濃度BOD5、COD、NH3-N和TN的去除率分別高達99. 29%、 99. 10%、98. 67%和98. 06。因此本工藝的應用能達到《生活垃圾填埋場污染控制標準》 (GB16889-2008)的污染物排放質量濃度限值。與現有處理方法相比，本發明具有以下有益 效果：
[0063] 1、采用鐵鹽進行混凝預處理，可大幅降低后續工藝處理成本；
[0064] 2、由于采用了加熱調溫，使生物處理受環境因素影響較小，運行穩定；
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