贵阳含硫、氨氮垃圾渗滤液处理方法

本发明提供了一种含硫、含氨氮垃圾渗滤液的处理装置及处理方法，属于污水处理技术领域。本发明利用网滤装置对垃圾渗滤液进行过滤，去除垃圾渗滤液中的大颗粒杂物，通过脱氨装置降低垃圾渗滤液的氨氮浓度，利用脱硫装置进行脱硫的同时，减少部分有机物，降低垃圾渗滤液中溶解性固体和溶解性气体的含量，减小后续反渗透膜的负荷;利用固液分离装置对清液和污泥进行分离，利用MBR装置和反渗透装置对清液中的氨氮、硫化物和CODcr进一步脱除，确保垃圾渗滤液中的CODcr和氨氮达标排放。同时，本发明采用两级RO装置串联，能够确保出水氨氮达标排放，同时二级RO浓液返回MBR产水箱，增加了系统的总产水率。

 

　　权利要求书

　　1.一种含硫、含氨氮垃圾渗滤液的处理装置，其特征在于，包括网滤装置;

　　入口与所述网滤装置出口连通的脱氨装置;

　　入口与所述脱氨装置出口连通的脱硫装置;所述脱硫装置包括依次连通的混凝反应区和空气氧化区;

　　入口与所述脱硫装置出口连通的固液分离装置;所述固液分离装置设有出水口和排泥口;

　　入口与所述固液分离装置排泥口连通的污泥处理装置;所述污泥处理装置设有出水口和排泥口;

　　入口与所述固液分离装置出水口连通的MBR装置;所述MBR装置包括依次连通的MBR反应器和MBR产水箱;所述MBR反应器设有出水口和排泥口，所述MBR反应器的出水口与所述MBR产水箱连通，所述MBR反应器的排泥口与所述污泥处理装置的入口连通;所述污泥处理装置的出水口与所述MBR反应器的入口连通;

　　入口与所述MBR产水箱出口连通的反渗透装置;所述反渗透装置包括一级RO装置、浓液箱、一级RO产水箱、二级RO装置和二级RO产水箱;

　　所述一级RO装置设有浓液出口和出水口;所述一级RO装置的浓液出口与所述浓液箱的入口连通;所述一级RO装置的出水口分别与所述一级RO产水箱和二级RO产水箱的入口连通;

　　所述一级RO产水箱的出口与所述二级RO装置连通;

　　所述二级RO装置设有浓液出口和出水口;所述二级RO装置的浓液出口与所述MBR产水箱连通;所述二级RO装置的出水口与二级RO产水箱的入口连通。

　　2.根据权利要求1所述的含硫、含氨氮垃圾渗滤液的处理装置，其特征在于，所述网滤装置的孔径≤1mm;所述脱氨装置为鸟粪石结晶反应器。

　　3.根据权利要求1所述的含硫、含氨氮垃圾渗滤液的处理装置，其特征在于，所述MBR反应器所用MBR膜为亲水改性聚四氟乙烯微滤膜，所述亲水改性聚四氟乙烯微滤膜的孔径为0.08～0.4μm，膜通量为6～10L/h·m。

　　4.根据权利要求1所述的含硫、含氨氮垃圾渗滤液的处理装置，其特征在于，所述一级RO装置所用反渗透膜为抗污染卷式反渗透膜，其膜通量为5～12L/h·m2，回收率为60～70%;所述二级RO装置所用反渗透膜为抗污染卷式反渗透膜，其膜通量为10～18L/h·m2，回收率为70～80%。

　　5.根据权利要求1所述的含硫、含氨氮垃圾渗滤液的处理装置，其特征在于，所述脱硫装置的入口还与所述网滤装置的出口连通。

　　6.一种利用权利要求1～5所述的装置处理含硫、含氨氮垃圾渗滤液的方法，其特征在于，包括以下步骤：

　　(1)含硫、含氨氮垃圾渗滤液进入网滤装置进行过滤，得到过滤液;

　　(2)所述过滤液进入脱氨装置，与脱氨剂混合后进行脱氨反应，得到脱氨反应液和鸟粪石结晶体;

　　(3)所述脱氨反应液进入脱硫装置，依次在混凝反应区进行混凝脱硫反应、在空气氧化区进行氧化脱硫反应，得到脱硫反应液;

　　(4)所述脱硫反应液进入固液分离装置进行固液分离，得到上清液和污泥，所述上清液进入MBR反应器;

　　(5)所述污泥进入污泥处理装置进行脱水，得到脱水污泥和滤液，所述脱水污泥进行填埋处理;所述滤液进入MBR反应器与所述固液分离装置产生的上清液一起进行曝气氧化和微滤膜分离，得到清液和底泥;

　　(6)所述MBR反应器产生的清液进入MBR产水箱暂时储存，得到MBR清液，所述MBR反应器产生的底泥进入污泥处理装置进行脱水;

　　(7)所述MBR清液进入一级RO装置进行反渗透膜分离，得到一级RO产水和一级RO浓液，所述一级RO浓液进入浓液箱回灌到填埋场;

　　(8)当所述一级RO产水达标时，进入二级RO产水箱暂时储存，产生的清水直接排放;

　　当所述一级RO产水不达标时，进入一级RO产水箱暂时储存，产生的液体进入二级RO装置进行反渗透膜分离，得到二级RO产水和二级RO浓液，所述二级RO浓液进入MBR产水箱，所述二级RO产水进入二级RO产水箱暂时储存，产生的清水直接排放。

　　7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的脱氨剂为磷酸盐、镁盐和氧化镁的混合物，所述每立方米过滤液中的氨氮与磷酸盐、镁盐和氧化镁的摩尔比为1:1:(0.35～0.5):(0.7～1)，所述脱氨反应时的pH值为8.5～9.5，所述脱氨反应的时间为30～90min。

　　8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述过滤液的氨氮浓度<1000mg/L时，所述过滤液直接进入脱硫装置。

　　9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中混凝脱硫反应用脱硫剂为三氯化铁、氯化亚铁、硫酸亚铁和硫酸铁中的一种或几种，所述混凝脱硫反应的pH值为6.5～8.5，所述混凝脱硫反应的时间为0.5～1.5h;所述氧化脱硫反应的时间为2～8h，所述氧化脱硫反应时的气水体积比为5～15:1，所述述氧化脱硫反应时氧气的溶解量为1～2mg/L。

　　10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中曝气氧化时的曝气量为2～4L/min·m2。

　　说明书

　　一种含硫、含氨氮垃圾渗滤液的处理装置及处理方法

　　技术领域

　　本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种含硫、含氨氮垃圾渗滤液的处理装置及处理方法。

　　背景技术

　　生活垃圾填埋场由于雨水分流不够彻底等原因会导致渗滤液的产生量异常，或者污水处理设备处理能力的不足会导致渗滤液收集池和事故池液位升高，如果不采取措施渗滤液势必会超过警戒液位，造成事故排放，因此垃圾渗滤液应急处理技术应运而生。

　　常用的垃圾渗滤液应急处理工艺主要采用碟管式反渗透(DTRO)处理工艺，该技术占地少，操作简单，易于模块化布置，小规模可车载移动化使用，对于一般的垃圾渗滤液应急处理，具有较好的效果;近年也有采用蒸发浓缩处理工艺，产水率比DTRO高，浓缩液产量非常小，但设备投资和运行费用较大，难以广泛应用。

　　目前双膜法工艺(NF/RO)广泛用于垃圾渗滤液的深度处理，NF/RO装置产生的浓液往往回灌到垃圾填埋场，如果在渗滤液处理过程中使用硫酸调节pH值或投加硫酸盐混凝剂的场所，渗滤液会含有较高的硫化物和氨氮，形成高硫、高氨氮的垃圾渗滤液。

　　对于含硫、含氨氮的垃圾渗滤液，采用单纯的DTRO应急处理技术难以确保CODcr和氨氮稳定达标，因为反渗透膜不能拦截分子态硫化物和氨氮，硫化物具有还原性，反渗透出水中含有硫化物会导致CODcr超标。硫化物只有在碱性条件下才能形成硫离子而被反渗透膜截留，但是碱性条件下使用反渗透膜容易导致膜结垢、堵塞、膜通量迅速衰减等问题;氨氮只有在偏酸性条件下形成氨离子才容易被反渗透膜截留，因此采用反渗透膜分离难以兼顾脱硫与脱氨，即使在碱性条件下，常规的DTRO处理设备对硫化物的去除率也不够理想，出水CODcr往往会超标。

　　发明内容

　　有鉴于此，本发明目的在于提供一种含硫、含氨氮垃圾渗滤液的处理装置及处理方法。本发明提供的处理装置能够兼顾脱硫与脱氨氮，使垃圾渗滤液中的CODcr和氨氮达标排放。

　　为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

　　本发明提供了一种含硫、含氨氮垃圾渗滤液的处理装置，包括网滤装置;

　　入口与所述网滤装置出口连通的脱氨装置;

　　入口与所述脱氨装置出口连通的脱硫装置;所述脱硫装置包括依次连通的混凝反应区和空气氧化区;

　　入口与所述脱硫装置出口连通的固液分离装置;所述固液分离装置设有出水口和排泥口;

　　入口与所述固液分离装置排泥口连通的污泥处理装置;所述污泥处理装置设有出水口和排泥口;

　　入口与所述固液分离装置出水口连通的MBR装置;所述MBR装置包括依次连通的MBR反应器和MBR产水箱;所述MBR反应器设有出水口和排泥口，所述MBR反应器的出水口与所述MBR产水箱连通，所述MBR反应器的排泥口与所述污泥处理装置的入口连通;所述污泥处理装置的出水口与所述MBR反应器的入口连通;

　　入口与所述MBR产水箱出口连通的反渗透装置;所述反渗透装置包括一级RO装置、浓液箱、一级RO产水箱、二级RO装置和二级RO产水箱;

　　所述一级RO装置设有浓液出口和出水口;所述一级RO装置的浓液出口与所述浓液箱的入口连通;所述一级RO装置的出水口分别与所述一级RO产水箱和二级RO产水箱的入口连通;

　　所述一级RO产水箱的出口与所述二级RO装置连通;

　　所述二级RO装置设有浓液出口和出水口;所述二级RO装置的浓液出口与所述MBR产水箱连通;所述二级RO装置的出水口与二级RO产水箱的入口连通。

　　优选的，所述网滤装置的孔径≤1mm;所述脱氨装置为鸟粪石结晶反应器。

　　优选的，所述MBR反应器所用MBR膜为亲水改性聚四氟乙烯微滤膜，所述亲水改性聚四氟乙烯微滤膜的孔径为0.08～0.4μm，膜通量为6～10L/h·m。

　　优选的，所述一级RO装置所用反渗透膜为抗污染卷式反渗透膜，其膜通量为5～12L/h·m2，回收率为60～70%;所述二级RO装置所用反渗透膜为抗污染卷式反渗透膜，其膜通量为10～18L/h·m2，回收率为70～80%。

　　优选的，所述脱硫装置的入口还与所述网滤装置的出口连通。

　　本发明提供了利用上述处理装置处理含硫、含氨氮垃圾渗滤液的方法，包括以下步骤：

　　(1)含硫、含氨氮垃圾渗滤液进入网滤装置进行过滤，得到过滤液;

　　(2)所述过滤液进入脱氨装置，与脱氨剂混合后进行脱氨反应，得到脱氨反应液和鸟粪石结晶体;

　　(3)所述脱氨反应液进入脱硫装置，依次在混凝反应区进行混凝脱硫反应、在空气氧化区进行氧化脱硫反应，得到脱硫反应液;

　　(4)所述脱硫反应液进入固液分离装置进行固液分离，得到上清液和污泥，所述上清液进入MBR反应器;

　　(5)所述污泥进入污泥处理装置进行脱水，得到脱水污泥和滤液，所述脱水污泥进行填埋处理;所述滤液进入MBR反应器与所述固液分离装置产生的上清液一起进行曝气氧化和微滤膜分离，得到清液和底泥;

　　(6)所述MBR反应器产生的清液进入MBR产水箱暂时储存，得到MBR清液，所述MBR反应器产生的底泥进入污泥处理装置进行脱水;

　　(7)所述MBR清液进入一级RO装置进行反渗透膜分离，得到一级RO产水和一级RO浓液，所述一级RO浓液进入浓液箱回灌到填埋场;

　　(8)当所述一级RO产水达标时，进入二级RO产水箱暂时储存，产生的清水直接排放;

　　当所述一级RO产水不达标时，进入一级RO产水箱暂时储存，产生的液体进入二级RO装置进行反渗透膜分离，得到二级RO产水和二级RO浓液，所述二级RO浓液进入MBR产水箱，所述二级RO产水进入二级RO产水箱暂时储存，产生的清水直接排放。

　　优选的，所述步骤(2)中的脱氨剂为磷酸盐、镁盐和氧化镁的混合物，所述每立方米过滤液中的氨氮与磷酸盐、镁盐和氧化镁的摩尔比为1:1:(0.35～0.5):(0.7～1)，所述脱氨反应时的pH值为8.5～9.5，所述脱氨反应的时间为30～90min。

　　优选的，当所述过滤液的氨氮浓度<1000mg/L时，所述过滤液直接进入脱硫装置。

　　优选的，所述步骤(3)中混凝脱硫反应用脱硫剂为三氯化铁、氯化亚铁、硫酸亚铁和硫酸铁中的一种或几种，所述混凝脱硫反应的pH值为6.5～8.5，所述混凝脱硫反应的时间为0.5～1.5h;所述氧化脱硫反应的时间为2～8h，所述氧化脱硫反应时的气水体积比为5～15:1，所述述氧化脱硫反应时氧气的溶解量为1～2mg/L。

　　优选的，所述步骤(5)中曝气氧化时的曝气量为2～4L/min·m2。

　　本发明提供了一种含硫、含氨氮垃圾渗滤液的处理装置，包括网滤装置、脱氨装置、脱硫装置、固液分离装置、污泥处理装置、MBR装置和反渗透装置，本发明利用网滤装置对垃圾渗滤液进行过滤，去除垃圾渗滤液中的大颗粒杂物，通过脱氨装置降低垃圾渗滤液的氨氮浓度，利用脱硫装置进行脱硫的同时，减少部分有机物，降低垃圾渗滤液中溶解性固体和溶解性气体的含量，减小后续反渗透膜的负荷;利用固液分离装置对清液和污泥进行分离，利用MBR装置和反渗透装置对清液中的氨氮、硫化物和CODcr进一步脱除，确保垃圾渗滤液中的CODcr和氨氮达标排放。同时，本发明采用两级RO装置串联，能够确保出水氨氮达标排放，同时二级RO浓液返回MBR产水箱，增加了系统的总产水率。进一步的，本发明在脱氨过程中能得到鸟粪石结晶体，可作为氮磷复合肥使用;本发明采用抗污染卷式反渗透膜代替传统的碟管式反渗透膜(DTRO)，设备投资能降低50%，能耗能降低30%以上。