[发明专利]一种基于电解脱氮与生物膜结合的垃圾渗滤液处理系统及处理方法

说明书

本发明属于环境工程领域，公开了一种基于电解脱氮与生物膜结合的垃圾渗滤处理系统及处理方法，该系统包括包括依次连接的混凝沉淀装置、脱硬度装置、一级电解脱氮装置、生物膜处理装置、二级电解净化装置和二次混凝沉淀装置。当采用本发明提供的垃圾渗滤处理系统对垃圾渗滤液进行处理时，垃圾渗滤液经过混凝沉淀装置去掉大量的固形颗粒物、95％以上的重金属离子、部分CODCr、BOD5和色度，混凝沉淀和脱硬度后的滤液经过一级电解脱氮装置、生物膜处理装置、二级电解净化装置和二次混凝沉淀装置从而全部达到《生活垃圾填埋场污染物控制标准》(GB16889‑2008)表2的排放标准，没有浓缩液。

技术领域

本发明属于环境工程领域，具体涉及一种垃圾渗沥液的处理系统及其方法，特别是指一种成本较低、效果较好的垃圾渗滤液的处理方法。

背景技术

垃圾渗滤液是一种难于进行处理的高浓度有机垃圾渗滤液，其主要来自以下三个方面：1、填埋场内的自然降雨和径流；2、垃圾自身含有的水；3、在垃圾填埋后由于微生物的厌氧分解而产生的水。其中，填埋场内的降水为主要来源。垃圾渗滤液的水质具有以下基本特征：

(1)污染物浓度高，COD_Cr浓度为1000～30000mg/L、BOD₅浓度为300～20000mg/L和氨氮浓度为1000～5000mg/L，大多为工业污染物国家排放标准的几十至几百倍以上，因为高氨氮对微生物的抑制作用，因此难于生化。

(2)既有有机污染成分，也有无机污染成分，同时还含有一些微量重金属污染成分，综合污染特征明显。

(3)有机污染物种类多，成分复杂。垃圾渗滤液中有机污染物多，高达77种，其中有难以生物降解的萘和菲等非氯化芳香族化合物、氯化芳香族化物、磷酸酯、邻苯二甲酸酯、酚类化合物和苯胺类化合物等。

(4)垃圾渗滤液中含有10多种金属离子，其中的重金属离子会对生物处理过程产生严重抑制作用。

(5)渗滤液中微生物营养元素比例严重失调。其中的氨氮浓度很高，C/N比例失调，其营养比例比生物法处理时微生物生长所需要的营养比例相去甚远，因此，现采用生物处理，效果都不理想。

垃圾渗滤液的氨氮和COD_Cr浓度高，使地面水体缺氧，水质恶化；氮磷等营养物质是导致水体富营养化的诱因，还可能严重影响饮用水水源；一般而言，COD_Cr、BOD₅、BOD₅/COD_Cr会随填埋场的“年龄”增长而降低，碱度含量则升高。此外，随着堆放年限的增加，新鲜垃圾逐渐变为陈腐垃圾，渗滤液中有机物含量有所下降，但氨氮浓度增加，且可生化性降低，因此处理难度非常大。

对垃圾渗滤液进行治理的重点是COD_Cr和氨氮的处理，尤其是氨氮的处理。现有主流技术包括预处理、絮凝沉淀、生化处理、化学强氧化、MBR、超滤、纳滤和反渗透等步骤，它结合了物理化学处理和生物处理两方面的手段。与此类似，专利文件CN1478737中所公开的垃圾渗滤液也是采用物化处理与生物处理相结合的方案，在该工艺中，利用陶瓷膜对经过电解氧化处理的渗滤液进行反渗透处理。上述技术在治理垃圾渗滤液上取得了一定的效果，但存在以下突出问题：

一、我国除南方沿海地区气候温暖外，大部分地区存在冬季低温，当水温低于15℃，垃圾渗滤液处理设施中的硝化菌活性大幅下降，硝化效果差，致使生化出水的氨氮浓度高达500～1000mg/L，有的甚至更高，而后续的膜处理难以消除氨氮，所以，我国大部地区冬季的垃圾渗滤液处理出水氨氮超标。

二、现有的生化与膜过滤技术结合的垃圾渗滤液处理工艺，存在35～40％的浓缩液，多数回灌到填埋场里，导致浓缩液越积越多，几乎每年都要做应急处理。