一种渗滤液的膜浓缩液全量化处理方法和系统与流程
未命名
09-23
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1.本发明涉及环保技术领域,具体涉及一种渗滤液的膜浓缩液全量化处理方法和系统。
背景技术:
2.垃圾渗滤液包括垃圾填埋场渗滤液、焚烧厂渗滤液,其共性特点为高盐分、高氨氮,特别是填埋场渗滤液中碳氮比失衡、可生化性极差,常规生化处理工艺难以达标。目前针对渗滤液的处理普遍采用生化+膜法深度处理工艺,随着多级膜法的叠加,无法避免的产生大量膜浓缩液(ro浓盐水)无法消纳,影响正常生产。现阶段国家从法规及政策引导方向均提出渗滤液的全量化处理要求,而ro浓盐水的处理成为实现全量化必须解决的问题。焚烧厂一般采用回喷燃烧方式处理膜浓缩液,但这会导致发电热效率降低和炉膛腐蚀;垃圾填埋采用回灌垃圾堆体处理膜浓缩液,但由于长时间的膜浓缩液回灌,形成盐分富集、造成调节池水质恶化,影响原有污水处理系统的稳定运行甚至崩溃。因此对渗滤液的膜浓缩液的进一步处理提出了迫切需求,国标gb16889在2021年的更新修订征求意见中明确提出膜浓缩液不得回灌,短期为避免对原系统造成冲击崩溃、引起环保超标的违法风险,长期为引导行业技术往更加健康可靠长远的方向发展。
3.近年来针对渗滤液的膜浓缩液处理,环保公司和科研院所推出了几种解决方案,主要有mvr蒸发技术、浸没式燃烧技术。其中,mvr蒸发技术主要以消耗电能转化为热能给高浓度的膜浓缩液加热升温,在抗强腐蚀的蒸发器内进行换热蒸发,蒸发产生的水蒸气冷凝后进行处理达标排放,污染物则浓缩至母液中;浸没式燃烧技术从本质上与蒸发类似,区别在于蒸发器形式和能源不同,其利用的是一次能源,采用燃气混合气在水中浸没燃烧,燃烧产生的热量直接传导使膜浓缩液中的水蒸发,蒸发冷凝水经一步处理后达标排放,污染物进一步减量浓缩至蒸发残余物中,相对于mvr蒸发技术解决了蒸发器结垢问题、但增加了燃烧尾气的处理。
4.但是采用mvr蒸发技术和浸没式燃烧技术存在以下问题:(1)设备投资成本高:膜浓缩液氯离子含量较高本身具有较强的腐蚀性,同时因膜浓缩后浓水硬度较高,为防止设备管路结垢需要大量加酸进行ph调节,更进步加强了腐蚀性,随着料液温度升高必须采用耐腐蚀性超强的钛合金材料作为蒸发器主体,材料成本昂贵加工复杂;(2)能耗高、运行成本高:蒸发从原理上以能量转化和热传导实现水的相变,均需要消耗大量的电能转化为热能或消耗可燃气体燃烧产生的热量使常温水加热蒸发。外加热量传导率的影响,实际应用中每吨膜浓缩液的处理综合费用在200元左右。(3)系统运行有较强的专业性,一般操作人员难以掌握,管理复杂:蒸发系统从原理上说属于锅炉技术,其工艺参数控制复杂、在操作上对人员的专业水平要求较高,而渗滤液属于市政环卫领域,一般归城管部门管理,环卫一线操的作人员的技能和专业水平难以达到火电、化工厂的专业化程度,对后期接管运行造成困难。(4)处理不彻底:蒸发工艺从原理上未能实现污染物的分解,蒸发剩余高浓含盐母液或结晶盐难以进一步处理,在法规上属于模糊地带,虽未明确规定是否为危废,但高浓缩
倍率后,母液中部分重金属离子浓度已达到危废标准,浓缩后毒性较高、重金属离子超标不能用常规方法处理,一般均委外按危废价格处理,二次处理成本较高。鉴于此,本发明提供一种渗滤液的膜浓缩液全量化处理方法和系统。
技术实现要素:
5.本发明所要解决的技术问题是提供一种渗滤液的膜浓缩液全量化处理方法和系统。本发明克服了现有膜浓缩液(ro浓盐水)全量化技术高能耗、吨水运行费用高、投资成本高的问题,且整条技术路线完全在常温常压下,以低能耗方式运行,不发生有害污染物浓缩转移的问题,实现了膜浓缩液的处理达标排放,避免了二次有害次生污染物的产生。
6.本发明为了解决上述技术问题,第一个方面提供一种渗滤液的膜浓缩液全量化处理方法,包括如下步骤:
7.(1)高级氧化处理:将膜浓缩液进行高级氧化处理,常温下处理1-4小时,再调节ph至6-8,后添加絮凝剂,进行沉淀,得到污泥和氧化后膜浓缩液;
8.(2)耐盐生化处理:先将复合耐盐菌种进行曝气激活,后引入所述氧化后膜浓缩液,在缺氧、常温下,回流搅拌反应1-3天,得到污泥和缺氧处理后膜浓缩液;
9.(3)深度生化处理:将所述缺氧处理后膜浓缩液依次进行缺氧和好氧交替生化处理,在常温下缺氧生化处理1-3天,在常温下好氧生化处理2-4天,得到污泥和生化处理后膜浓缩液,将所述生化处理后膜浓缩液进行深度脱氮处理,得到达标排放水。
10.上述的高级氧化处理是指能产生强氧化性自由基,利用自由基的强氧化性来氧化分解有机物的一类氧化处理技术,包括芬顿(fenton)氧化、臭氧催化氧化、电催化氧化等,各氧化采用的氧化的试剂为常规的试剂,例如芬顿(fenton)氧化采用的硫酸亚铁、双氧水,双氧水浓度为27%,硫酸亚铁和双氧水的质量比为2:1;高级氧化处理可将污水中难生化降解的大分子有机污染污氧化、破环、断链分解为小分子,提高可生化性,或直接通过高级氧化去除部分污染物。通过步骤(1)处理后的出水达到45%-80%的cod、bod去除率。
11.通过耐盐生化处理对所述氧化后膜浓缩液进一步的处理,所述氧化后膜浓缩液的可生化性提高,b/c比得到改善,根据水质适当投加营养液(营养液采购自长隆科技,其组分为复合碳源+微生物促进剂,产品名称代号为迈葳r101复合碳源、迈葳r微生物促生剂)。耐盐生化处理主要依靠耐盐性的芽孢杆菌、土壤菌和酵母菌等对盐分具有高耐受性的微生物作用,在高盐环境下实现脱氮和有机物的高效去除,本步骤(2)对氨氮去除率达到70%以上,总氮去除达到60%以上,对cod、bod的去除达到50%-70%,随着耐盐微生物在繁殖生长过程中的同化和吸收作用,步骤(2)耐盐生化处理后的出水电导率降低30%-50%。
12.采用特异性移动床生物膜一体化装置(a/smbbr处理)对得到的所述缺氧处理后膜浓缩液进行处理,再采用曝气生物滤池达到深度脱氮及去除其他有机物的效果;步骤(3)中在缺氧和好氧的生化池内均投加有微生物体填料,其中,缺氧段填充空心球聚氨酯组合填料,直径φ80-150mm,填料比表面积≥300m2/m3,填充比例30%-60%;好氧段填充圆柱形hdpe悬浮填料,直径φ10-35mm,填料比表面积≥500m2/m3,填充比例20%-50%。投加悬浮填料后挂膜,相对于常规ao工艺成倍提高生物量,容积负荷增加60%-80%,实现高效的有机污染物去除效果。可以对cod、bod的去除率达到95%以上,脱氮效率高于90%。通过对所述生化处理后膜浓缩液进一步处理,保障最终出水水质达标。
13.上述的特异性移动床生物膜一体化装置处理中,选用渗滤液常规ao生化工艺产生的活性污泥进行接种、接种后污泥浓度保持在8000-12000mg/l范围运行。缺氧段溶解氧含量控制在0.2-0.5mg/l之间的缺氧环境,主要作用是缺氧反硝化脱氮作用;好氧段通过曝气等措施维持水中溶解氧含量在2-3mg/l。
14.本发明的有益效果是:
15.(1)与现有技术相比,本发明有较低的运行成本优势,以100吨/天规模的膜浓缩液处理系统测算,本发明所述方法的吨水能耗仅为22kw.h,电价按最高1元计算,则吨水电费为22元/吨、仅为蒸发技术的15%;吨水药剂消耗28元,吨水人工费13元,运行成本63元/吨,而现有对渗滤液膜浓缩液全量化处理的工艺其吨水运行成本均在160元以上。
16.(2)本发明对污染物分解彻底,不发生污染物的转移和聚集浓缩,所有污染物通过高级氧化分解和微生物降解作用去除,仅产生常规无害化污泥,挤压脱水后可正常返回填埋场,不产生二次高浓度次生污染物。不同于现有技术中蒸发的机理是进一步高倍浓缩,将有害物质浓缩转移至母液和结晶盐当中,其污染性极强,其浓缩的无机盐遇水易溶解返回水体,不能填埋,一般按危废委外处理,二次委托处理费用较高。
17.在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
18.进一步,步骤(1)中,所述高级氧化处理包括芬顿(fenton)氧化、臭氧催化氧化或电催化氧化,采用芬顿氧化将膜浓缩液进行高级氧化处理前,将所述膜浓缩液ph调至3-5;步骤(2)中,所述复合耐盐菌种主要由耐盐性土壤菌、芽孢杆菌和酵母菌复配而成,所述复合耐盐菌种中有效活菌数大于200亿/克,所述耐盐性土壤菌、所述芽孢杆菌和所述酵母菌中有效活菌数的比值为(1-5):(3-7):(1-8),在常温条件下,将所述复合耐盐菌种进行水溶后曝气激活的时间为0.5-1天。
19.进一步,将步骤(1)至(3)中得到的污泥进行固液分离,得到的液体和泥饼,所述液体与膜浓缩液混合,所述泥饼进行填埋。
20.本发明第二个方面提供一种渗滤液膜浓缩液全量化处理系统,包括高级氧化装置、耐盐生化装置、特异性移动床生物膜一体化装置、曝气生物滤池、加药装置和污泥浓缩系统,所述高级氧化装置、所述耐盐生化装置及所述特异性移动床生物膜一体化装置与所述曝气生物滤池通过管道依次连接,所述高级氧化装置与所述加药装置连通,所述高级氧化装置、所述耐盐生化装置及所述特异性移动床生物膜一体化装置分别与污泥浓缩系统连接。
21.首先,所述膜浓缩液由膜浓缩液储罐通过泵恒量进入高级氧化装置,进行ph调节后加入反应药剂进行催化氧化、对难降解的大分子有机物进行催化氧化、破环断链,分解为小分子有机物,提高废水的可生化性,同时去除部分污染物。其次,经芬顿高级氧化装置反应后的氧化后膜浓缩液由混凝沉淀区排出、可生化性大幅提高,氧化后膜浓缩液进入耐盐生化装置,在缺氧条件下进行生化反应。再则,耐盐生化装置出水(缺氧处理后膜浓缩液)直接自流进入特异性移动床生物膜一体化装置(a/smbbr一体化装置),在大量的微生物作用下,经缺氧好氧的交替反应后出水由沉淀区排至末段曝气生物滤池7(baf装置)保障装置,最终出水达标排放。最后,末段保障装置曝气生物滤池,能实现总氮和氨氮的保障去除作用,同时能起到一定的过滤效果。
22.采用上述方案的有益效果是:本发明的设备投资成本低,按100吨/天浓缩液处理
规模总投资在600万左右,吨水投资6万,相对于蒸发10万元/吨,设备成本降低40%。
23.进一步,所述高级氧化装置包括依次连通设置的进水调节区、反应区和沉淀出水区,所述沉淀出水区的出水口与耐盐生化装置连接,所述沉淀出水区的污泥排出口与污泥浓缩系统连接。
24.进一步,所述进水调节区和所述反应区设置有气力搅拌装置。
25.进一步,所述耐盐生化装置的内腔设置有填料,所述耐盐生化装置的外壁上设置有与所述耐盐生化装置的内腔连通的循环管道,所述循环管道上设置有循环水泵,所述耐盐生化装置的出水口与所述特异性移动床生物膜一体化装置连接,所述耐盐生化装置的污泥排出口与污泥浓缩系统连接。
26.进一步,所述特异性移动床生物膜一体化装置包括依次设置的设备仓、缺氧区a段和特异性移动床膜生物反应器,所述设备仓与所述耐盐生化装置的出水口连接,所述设备仓与所述缺氧区a段连通,所述缺氧区a段和所述特异性移动床膜生物反应器通过回流管道连接,所述特异性移动床膜生物反应器的污泥排出口与污泥浓缩系统连接,所述特异性移动床膜生物反应器的出水口与所述曝气生物滤池连接。
27.进一步,所述缺氧区a段的内腔和所述特异性移动床膜生物反应器的内腔分别设置有微生物载体填料;所述曝气生物滤池包括至少两区的池体,每个所述池体依次连通设置,每个所述池体的内腔中设置有陶瓷颗粒填料。
28.进一步,每个所述池体内腔中设置有反洗管道,所述反洗管道上设置有反洗水泵。
29.进一步,还包括膜浓缩液储罐,所述膜浓缩液储罐与高级氧化装置连接。
30.进一步,所述污泥浓缩系统的出口设置有板框脱水机,所述板框脱水机的出水口与所述膜浓缩液储罐连接。
31.进一步,还包括plc自动控制系统,所述高级氧化装置、所述耐盐生化装置、所述特异性移动床生物膜一体化装置、所述曝气生物滤池及所述加药装置分别与plc自动控制系统电连接。
附图说明
32.图1为本发明渗滤液膜浓缩液全量化处理系统图。
33.附图中,各标号所代表的部件列表如下:
34.1-膜浓缩液储罐,2-高级氧化装置,3-耐盐生化装置,4-特异性移动床生物膜一体化装置,5-加药装置,6-污泥浓缩系统,7-曝气生物滤池,8-板框脱水机。
具体实施方式
35.以下对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
36.实施例1
37.本实施例涉及一种渗滤液的膜浓缩液全量化处理方法,包括如下步骤:
38.(1)高级氧化处理:将膜浓缩液进行高级氧化处理,常温下处理1-4小时,再调节ph至6-8,后添加絮凝剂,进行沉淀,得到污泥和氧化后膜浓缩液;
39.高级氧化处理是指能产生强氧化性自由基,利用自由基的强氧化性来氧化分解有
机物的一类氧化处理技术,包括芬顿(fenton)氧化、臭氧催化氧化、电催化氧化等,可将污水中难生化降解的大分子有机污染污氧化、破环、断链分解为小分子,提高可生化性,或直接通过高级氧化去除部分污染物。
40.优选的,步骤(1)中,所述高级氧化处理包括芬顿(fenton)氧化、臭氧催化氧化或电催化氧化中的一种或多种组合;通过步骤(1)处理后的出水达到45%-80%的cod、bod去除率。
41.(2)耐盐生化处理:先将复合耐盐菌种进行曝气激活,后引入所述氧化后膜浓缩液,在缺氧、常温下,回流搅拌反应1-3天,得到污泥和缺氧处理后膜浓缩液;
42.通过耐盐生化处理对所述氧化后膜浓缩液进一步的处理,所述氧化后膜浓缩液的可生化性提高,b/c比得到改善,根据水质适当投加营养液(营养液采购自长隆科技,其组分为复合碳源+微生物促进剂,产品名称代号为迈葳r101复合碳源、迈葳r微生物促生剂)。耐盐生化处理主要依靠耐盐性的芽孢杆菌、土壤菌等对盐分具有高耐受性的微生物作用,在高盐环境下实现脱氮和有机物的高效去除,本步骤(2)对氨氮去除率达到70%以上,总氮去除达到60%以上,对cod、bod的去除达到50%-70%,随着耐盐微生物在繁殖生长过程中的同化和吸收作用,步骤(2)耐盐生化处理后的出水电导率降低30%-50%。
43.优选的,步骤(2)中,所述复合耐盐菌种采购自武汉水之国环保科技的耐盐菌粉剂与耐盐性土壤菌(bacillus)复配而成,主要成分为耐盐芽孢杆菌、土壤菌(bacillus)和酵母菌等微生物菌种,所述复合耐盐菌种中有效活菌数大于200亿/克,所述耐盐性土壤菌、所述芽孢杆菌和所述酵母菌中有效活菌数的比值为(1-5):(3-7):(1-8);投加时提前将菌剂用水活化,用量根据水源参数由plc自动控制系统调整。
44.(3)深度生化处理:将所述缺氧处理后膜浓缩液依次进行缺氧和好氧交替生化处理,在常温下缺氧生化处理1-3天,在常温下好氧生化处理2-4天,得到污泥和生化处理后膜浓缩液,将生化处理后膜浓缩液进行深度脱氮处理,得到达标排放水。
45.采用特异性移动床生物膜一体化装置4(a/smbbr一体化处理)对得到的所述缺氧处理后膜浓缩液进行处理,除其他有机物的效果;步骤(3)中在缺氧和好氧的生化池内均投加有微生物体填料,其中,缺氧段填充空心球聚氨酯组合填料,直径φ80-150mm,填料比表面积≥300m2/m3,填充比例30%-60%;好氧段填充圆柱形hdpe悬浮填料,直径φ10-35mm,填料比表面积≥500m2/m3,填充比例20%-50%。投加悬浮填料后挂膜,相对于常规ao工艺成倍提高生物量,容积负荷增加60%-80%,实现高效的有机污染物去除效果。可以对cod、bod的去除率达到95%以上,脱氮效率高于90%。
46.再通过对所述生化处理后膜浓缩液进一步处理,保障最终出水水质达标。可以采用曝气生物滤池7(baf装置),其采用圆柱形塔体结构,内部填充陶瓷微粒,粒径5-10mm,孔隙率>55%。处理后可去除cod等有机物达到20%-30%,脱氮效率在30%以上。
47.实施例2
48.本实施例涉及一种渗滤液膜浓缩液全量化处理系统,包括高级氧化装置2、耐盐生化装置3、特异性移动床生物膜一体化装置4、曝气生物滤池7、加药装置5和污泥浓缩系统6,所述高级氧化装置2、所述耐盐生化装置3及所述特异性移动床生物膜一体化装置4与所述曝气生物滤池7通过管道依次连接,所述高级氧化装置2与所述加药装置5连通,所述高级氧化装置2、所述耐盐生化装置3及所述特异性移动床生物膜一体化装置4(a/smbbr一体化装
置)分别与污泥浓缩系统6连接。
49.首先,所述膜浓缩液由膜浓缩液储罐1通过泵恒量进入高级氧化装置2,进行ph调节后加入反应药剂进行催化氧化、对难降解的大分子有机物进行催化氧化、破环断链,分解为小分子有机物,提高废水生化性,同时去除部分污染物。
50.优选的,所述高级氧化装置2包括依次连通设置的进水调节区、反应区和沉淀出水区,所述沉淀出水区的出水口与耐盐生化装置3连接,所述沉淀出水区的污泥排出口与污泥浓缩系统6连接。所述进水调节区和所述反应区设置有气力搅拌装置。
51.具体的,(1)所述高级氧化装置2可以采用芬顿法高级氧化,配置有附属的加药装置5,药剂种类主要有酸、碱、硫酸亚铁、双氧水、pam(聚丙烯酰胺);(2)上述芬顿高级氧化装置2采用集成式撬装设计(集成设计),包括进水调节区、反应区和沉淀出水区,进水调节区、反应区采用气力搅拌。整体撬装装置集成了水泵、风机、自控仪表、阀门等关键设备和管路系统,所有设备的运行采用plc自动控制;(3)所述高级氧化配套的加药装置5采用plc自动控制,通过进水调节区和反应区的在线仪表反馈,可自动调节加药量,实现精准加药。
52.其次,经芬顿高级氧化装置2反应后的氧化后膜浓缩液由混凝沉淀区排出、可生化性大幅提高,氧化后膜浓缩液进入耐盐生化装置3,在缺氧条件下进行生化反应。
53.优选的,所述耐盐生化装置3的内腔设置有填料,所述耐盐生化装置3的外壁上设置有与所述耐盐生化装置3的内腔连通的循环管道,所述循环管道上设置有循环水泵,所述耐盐生化装置3的出水口与所述特异性移动床生物膜一体化装置4连接,所述耐盐生化装置3的污泥排出口与污泥浓缩系统6连接。
54.具体的,(1)所述耐盐生化装置3内部设置有专用填料、外部壁上设置有循环水泵和管路;(2)所述耐盐生化装置3在常温缺氧条件下运行,无须加热和机械搅拌;(3)运行时在其内腔接种经专门驯化后的耐盐微生物菌种,能在高盐废水中发挥良好生化性,对cod等有机物达到较高的去除效率且能同步实现脱氮效果,
55.再则,耐盐生化装置3出水(缺氧处理后膜浓缩液)直接自流进入特异性移动床生物膜一体化装置4(a/smbbr一体化装置),在大量的微生物作用下,经缺氧好氧的交替反应后出水由沉淀区排至末段曝气生物滤池7(baf装置)保障装置,最终出水达标排放。
56.优选的,所述特异性移动床生物膜一体化装置4包括依次连通设置的设备仓、缺氧区a段和特异性移动床膜生物反应器,所述设备仓与所述耐盐生化装置3的出水口连接,所述缺氧区a段和所述特异性移动床膜生物反应器(smbbr装置)通过回流管道连接,所述特异性移动床膜生物反应器的污泥排出口与污泥浓缩系统6连接,所述特异性移动床膜生物反应器的出水口与所述曝气生物滤池7连接。所述缺氧区a段的内腔和所述特异性移动床膜生物反应器的内腔分别设置有微生物载体填料。
57.具体的,(1)所述特异性移动床生物膜一体化装置4采用一体化集成式设计,整套设备分为设备仓、缺氧区a段和特异性移动床膜生物反应器(smbbr)好氧段;
58.(2)缺氧区a段和好氧段内部投加微生物载体填料,好氧段设置回流管道至缺氧区a段;(3)所述特异性移动床生物膜一体化装置4的设备仓内集成有风机、营养液添加罐、计量泵、电控柜和管路阀门等,生化反应区设置有ph仪、do仪、污泥浓度仪,通过在线仪表的反馈信息,在plc的自动控制下实现风量、加药量的自动调节和自动排泥。
59.最后,末段曝气生物滤池7保障装置分至少两区设置,能实现总氮和氨氮的保障去
除作用。具体的由双段池体组成,内部填充陶瓷颗粒填料,同时能起到一定的过滤效果。
60.优选的,所述曝气生物滤池7包括至少两区的池体,每个所述池体依次连通设置,每个所述池体的内腔中设置有陶瓷颗粒填料。每个所述池体内腔中设置有反洗管道,所述反洗管道上设置有反洗水泵。
61.具体的,上述曝气生物滤池7保障装置配置反洗水泵和管路,可通过plc自动控制反洗。
62.优选的,本系统还包括膜浓缩液储罐1,所述膜浓缩液储罐1与高级氧化装置2连接。所述污泥浓缩系统6的出口设置有板框脱水机8,所述板框脱水机8的出水口与所述膜浓缩液储罐1连接。其中芬顿高级氧化和后端生化处理段产生的污泥排入污泥浓缩系统6,经过板框脱水机8挤压脱水后可直接原厂处理,对于垃圾填埋场可以直接回填,焚烧厂可回垃圾储坑焚烧,无须外委处置,污泥脱水滤液返回前端浓缩液储罐。
63.优选的,本系统还包括plc自动控制系统,所述高级氧化装置2、所述耐盐生化装置3、所述特异性移动床生物膜一体化装置4、所述曝气生物滤池7及所述加药装置5分别与plc自动控制系统电连接。
64.试验例1
65.以西南某渗滤液处理项目膜浓缩液为样本,原项目渗滤液处理工艺为两级ao+uf+dtro,水量300吨/天,产生dtro膜浓缩液60吨/天,水质情况如下:cod=4903mg/l、bod=1780mg/l、nh3-n=417mg/l、tn=634mg/l、电导率=73.5ms/cm,而国家排放标准gb 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》表2标准对应限值分别为:cod≦100mg/l,bod≦30mg/l,nh3-n≦25mg/l,tn≦40mg/l,出水对电导率无排放要求。
66.该试验例对膜浓缩液通过如下步骤进行处理:
67.s1、将上述垃圾渗滤液的膜浓缩液恒量均匀输送至高级氧化装置2的ph调节区,根据进水流量自动调节ph至3-5后流入高级氧化装置2的反应区;
68.s2、在反应区加入硫酸亚铁、双氧水同时进气动搅拌,双氧水浓度为27%,硫酸亚铁和双氧水的质量比为2:1,反应时间120分钟;
69.s3、芬顿反应区出水管路添加液碱调节ph至6-8后进入沉淀区,添加pam,搅拌后流入沉淀区,经沉淀后出水cod=2156mg/l、bod=816mg/l,cod去除率56%、bod去除率55%;
70.s4、芬顿出水排至中间储池,通过提升泵输送至耐盐生化装置3,耐盐生化装置3启动前投加耐盐性土壤菌(bacillus)、芽孢杆菌和酵母菌等组成的复合耐盐菌种,高效耐盐菌种经过24h曝气激活后逐步进水、同时投加复合碳源营养液,耐盐生化装置3在常温下运行,设置外回流搅拌,回流比例为100%-300%,污泥浓度保持8000mg/l-12000mg/l,反应时间1-3天。经反应后出水cod≤1070mg/l、bod≤500mg/l、nh3-n=230mg/l-165mg/l、tn=250mg/l-300mg/l。
71.s5、耐盐生化装置3出水直接自流进入a/smbbr一体化装置,依次经过缺氧区、好氧区、沉淀区,在入口处根据水质检测数据适当补充碳源,此段水力停留时间hrt=4-6天,经沉淀区沉淀后出水测试结果显示cod≤91mg/l、bod≤30mg/l、nh3-n<28mg/l、tn<31mg/l,ss<300mg/l,除ss外其余各项指标基本达到gb 16889—2008表2排放标准要求,为确保出水稳定达标,需增加保障处理段baf保障装置。
72.s6、a/smbbr一体化装置出水经上述baf装置处理,最终进行4-6小时的深度脱氮处
理,出水检测结果显示cod≤71mg/l、bod≤23mg/l、nh3-n<20mg/l、tn<25mg/l,ss<30mg/l。出水达到排放标准要求。
73.试验例2
74.以华中地区某渗滤液处理项目膜浓缩液为样本,本项目主体处理工艺为两级ao+uf+nf+ro,试验水样为nf+ro膜浓缩液,水质情况如下:cod=3790mg/l,bod=1286mg/l,nh3-n=275mg/l,tn=461mg/l,电导率=48ms/cm。
75.该膜浓缩液水样按200l/h流量通过如下步骤进行处理:
76.s1、将上述垃圾渗滤液膜浓缩液均匀输送至高级氧化装置2的ph调节区,根据进水流量调节ph至3-5后流入高级氧化装置2的反应区;
77.s2、在反应区加入硫酸亚铁、双氧水同时进行气动搅拌,双氧水浓度为27%,硫酸亚铁和双氧水的质量比为2:1,反应时间120分钟;
78.s3、芬顿反应区出水管路添加液碱调节ph至6-8后进入沉淀区,添加pam,搅拌后流入沉淀区,经沉淀后出水cod=1753mg/l、bod=637mg/l,cod去除率46%、bod去除率51%;
79.s4、芬顿出水排至中间储池,通过提升泵输送至耐盐生化装置3,耐盐生化装置3启动前投加耐盐性复合菌种,高效耐盐菌种经过曝气激活后逐步进水、耐盐生化装置3在常温下运行,同时投加复合碳源营养液,反应时间2-3天。经反应后出水cod≤815mg/l、bod≤309mg/l、nh3-n<130mg/l、tn<245mg/l。
80.s5、耐盐生化装置3出水直接自流进入a/smbbr一体化装置,依次经过缺氧区、好氧区、沉淀区,在入口处根据水质检测数据适当补充碳源,此段水力停留时间hrt=4-6天,经沉淀区沉淀后出水测试结果显示cod=69mg/l、bod=29mg/l、nh3-n=11.5mg/l、tn=21mg/l,ss=279mg/l,除ss外其余各项指标基本达到gb 16889—2008表2排放标准要求,为确保出水稳定达标,需增加保障处理段baf装置。
81.s6、a/smbbr一体化装置出水经上述baf保障装置处理,最终进行4-6小时的深度脱氮处理,出水检测结果显示cod≤58mg/l、bod≤20mg/l、nh3-n<10mg/l、tn<15mg/l,ss<30mg/l。各项出水指标满足gb 16889—2008表2排放标准要求。
82.综上可知,本发明有较低的运行成本优势,以100吨/天规模的膜浓缩液处理系统测算,所述方法的吨水能耗仅为22kw.h,电价按最高1元计算,则吨水电费为22元/吨、仅为蒸发技术的15%;吨水药剂消耗28元,吨水人工费13元,运行成本63元/吨,而现有对渗滤液膜浓缩液全量化处理的工艺吨水运行成本均在160元以上。本发明对污染物分解彻底,不发生污染物的转移和聚集浓缩,所有污染物通过高级氧化分解和微生物降解作用去除,仅产生常规无害化污泥,挤压脱水后可正常返回填埋场,不产生二次高浓度次生污染物。本发明的设备投资成本低,按100吨/天浓缩液处理规模总投资在600万左右,吨水投资6万,相对于蒸发10万元/吨,设备成本降低40%。
83.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。
84.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
技术特征:
1.一种渗滤液的膜浓缩液全量化处理方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)高级氧化处理:将膜浓缩液进行高级氧化处理,常温下进行1-4小时反应,再调节ph至6-8,后添加絮凝剂,进行沉淀,得到污泥和氧化后膜浓缩液;(2)耐盐生化处理:先将复合耐盐菌种进行曝气激活,后引入所述氧化后膜浓缩液,在缺氧、常温下回流搅拌,反应水力停留时间1-3天,得到污泥和缺氧处理后膜浓缩液;(3)深度生化处理:将所述缺氧处理后膜浓缩液依次进行缺氧和好氧交替生化处理,在常温下缺氧生化处理段水力停留时间1-3天,在常温下再进行好氧生化处理2-4天,得到污泥和生化处理后排出液,将所述生化处理后排出液进行深度脱氮处理,得到达标排放水。2.根据权利要求1所述一种渗滤液的膜浓缩液全量化处理方法,其特征在于,步骤(1)中,所述高级氧化处理包括芬顿氧化、臭氧催化氧化或电催化氧化中的一种或多种组合,优选采用芬顿氧化将膜浓缩液进行高级氧化处理前,将所述膜浓缩液ph调至3-5;步骤(2)中,所述复合耐盐菌种主要由耐盐性土壤菌、芽孢杆菌和酵母菌复配而成,所述复合耐盐菌种中有效活菌数大于200亿/克,所述耐盐性土壤菌、所述芽孢杆菌和所述酵母菌中有效活菌数的比值为(1-5):(3-7):(1-8),在常温条件下,将所述复合耐盐菌种水溶后进行曝气激活的时间为0.5-1天。3.根据权利要求1或2所述一种渗滤液的膜浓缩液全量化处理方法,其特征在于,将步骤(1)至(3)中得到的污泥进行固液分离,得到的液体和泥饼,所述液体与膜浓缩液混合,所述泥饼进行填埋。4.基于权利要求1所述方法的一种渗滤液膜浓缩液全量化处理系统,其特征在于,包括高级氧化装置(2)、耐盐生化装置(3)、特异性移动床生物膜一体化装置(4)、曝气生物滤池(7)、加药装置(5)和污泥浓缩系统(6),所述高级氧化装置(2)、所述耐盐生化装置(3)及所述特异性移动床生物膜一体化装置(4)与所述曝气生物滤池(7)通过管道依次连接,所述高级氧化装置(2)与所述加药装置(5)连通,所述高级氧化装置(2)、所述耐盐生化装置(3)及所述特异性移动床生物膜一体化装置(4)分别与污泥浓缩系统(6)连接。5.根据权利要求4所述一种渗滤液膜浓缩液全量化处理系统,其特征在于,所述高级氧化装置(2)包括依次连通设置的进水调节区、反应区和沉淀出水区,所述沉淀出水区的出水口与耐盐生化装置(3)连接,所述沉淀出水区的污泥排出口与污泥浓缩系统(6)连接。6.根据权利要求5所述一种渗滤液膜浓缩液全量化处理系统,其特征在于,所述进水调节区和所述反应区设置有气力搅拌装置。7.根据权利要求5所述一种渗滤液膜浓缩液全量化处理系统,其特征在于,所述耐盐生化装置(3)的内腔设置有填料,所述耐盐生化装置(3)的外壁上设置有与所述耐盐生化装置(3)的内腔连通的循环管道,所述循环管道上设置有循环水泵,所述耐盐生化装置(3)的出水口与所述特异性移动床生物膜一体化装置(4)连接,所述耐盐生化装置(3)的污泥排出口与污泥浓缩系统(6)连接。8.根据权利要求7所述一种渗滤液膜浓缩液全量化处理系统,其特征在于,所述特异性移动床生物膜一体化装置(4)包括依次连通设置的缺氧区a段、特异性移动床膜生物反应器和沉淀仓,所述缺氧区a段与所述耐盐生化装置(3)的出水口连接,所述缺氧区a段和所述特异性移动床膜生物反应器通过回流管道连接,所述设备沉淀仓的污泥排出口与污泥浓缩系统(6)连接,所述设备沉淀仓的出水口与所述曝气生物滤池(7)连接。
9.根据权利要求8所述一种渗滤液膜浓缩液全量化处理系统,其特征在于,所述缺氧区a段的内腔和所述特异性移动床膜生物反应器的内腔分别设置有微生物载体填料;所述曝气生物滤池(7)包括至少两区的池体,每个所述池体依次连通设置,每个所述池体的内腔中设置有陶瓷颗粒填料。10.根据权利要求4所述一种渗滤液膜浓缩液全量化处理系统,其特征在于,还包括plc自动控制系统,所述高级氧化装置(2)、所述耐盐生化装置(3)、所述特异性移动床生物膜一体化装置(4)、所述曝气生物滤池(7)及所述加药装置(5)分别与plc自动控制系统电连接。
技术总结
本发明涉及一种渗滤液的膜浓缩液全量化处理方法和系统,涉及环保技术领域,包括如下步骤:(1)高级氧化处理;(2)耐盐生化处理;(3)深度生化处理。本发明克服了现有膜浓缩液全量化技术高能耗、吨水运行费用高、投资成本高的问题,整条技术路线完全在常温常压下,以低能耗方式运行,不发生有害污染物浓缩转移的问题,实现了膜浓缩液的处理达标排放,避免了二次有害次生污染物的产生。次有害次生污染物的产生。次有害次生污染物的产生。
技术研发人员:陶学问 陈志军 唐治益 付宇涛 黎昌林 肖刚
受保护的技术使用者:重庆耐德环境技术有限公司
技术研发日:2023.06.21
技术公布日:2023/9/22
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