公布日：2022.09.23
申请日：2022.07.15
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F9/06(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/12(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N;
C02F101/30(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N;C02F103/06(2006.01)N
摘要
本发明提供一种垃圾渗滤液与DTRO浓缩液的废水处理工艺及装置。先利用电化学脱盐降低废水的电导率到30000ｕs/cm以下，除COD、氨氮脱氮的主体工艺选择经济、技术可行的好氧生物技术，深度处理去除COD。最后，通过电催化氧化和高效的反硝化塔达到废水全量化处理的要求。本发明对进水水量、水质的变化有相应的抗冲击能力及应变能力，并对渗滤液的季节性变化有应对措施，垃圾渗滤液废水中的盐类脱除率70~90%以上；污泥龄的延长以及高浓度的微生物也大大提高了对有机污染物的去除；总氮脱除效率高，脱氮负荷高达1kg•N/m3•d，为传统生化工艺五倍有余。
权利要求书
1.一种垃圾渗滤液与DTRO浓缩液的废水处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、除固体污染物：将垃圾渗滤液与DTRO浓缩液混合废水过滤除去固体污染物，得到污水；S2、脱盐：将步骤S1得到的污水进行氧化脱盐和静电吸附脱盐；采用NS-二氧化锡作为氧化脱盐电极材料，采用氢氧化铝作为吸附脱盐电极材料；S3、生物降解：将步骤S2得到的污水经混凝、沉淀后，经反硝化、硝化处理除去COD、BOD、NH3-N，得到混合液；S4、超滤膜处理：将步骤S3得到的混合液通过设有超滤膜的外置式膜生物反应器将污泥截留后将出水外排，污泥回流到反硝化程序；所述外置式膜生物反应器采用的滤膜是错流式管式超滤膜，每条超滤环路设有循环泵，所述外置式膜生物反应器内的污泥浓度为15-30g/L；所述的外置式膜生物反应器中生物反应器与膜分离装置单元相对独立；S5、深度处理：将步骤S4得到的出水通过纳滤膜进行纳滤处理使小分子盐随出水排出，得到清液和纳滤浓缩液；S6、纳滤液进一步处理：将步骤S5得到的纳滤浓缩液经电催化氧化进一步除去COD和氨氮后，再经过脱氮处理，得到清液；所述电催化氧化所用的电极材料为GR金属氧化物合成电极，电极结构为一种格栅式连续折流结构。
2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液与DTRO浓缩液的废水处理工艺，其特征在于，步骤S3中所述反硝化、硝化处理的过程在设有超滤膜的MBR膜生物反应器中进行，所述MBR膜生物反应器内的污泥浓度为10-30g/L。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的垃圾渗滤液与DTRO浓缩液的废水处理工艺，其特征在于，步骤S1中采用袋式过滤器过滤除去固体污染物；步骤S2中通过电化学系统进行氧化脱盐和静电吸附脱盐；步骤S3中分别通过混凝池、沉淀池进行混凝、沉淀，分别通过反硝化系统、硝化系统进行硝化反硝化处理；步骤S4所述外置式膜生物反应器组成超滤膜系统；步骤S5中的纳滤膜组成纳滤膜系统；步骤S6中经过电催化氧化系统进行电催化氧化，脱氮处理在高效反硝化塔中进行；所述纳滤处理和脱氮处理得到的清液存入清液池待排放；所述的混凝、沉淀、硝化产生的杂质由污泥处理系统回收，污泥排入储泥池，经压滤机处理后填埋。
4.一种用于权利要求1-3中任一项所述的垃圾渗滤液与DTRO浓缩液的废水处理工艺的装置，其特征在于，由以下部分组成：袋式过滤器（1）、电化学系统（2）、混凝池（3）、沉淀池（4）、出水池（5）、反硝化系统（6）、硝化系统（7）、超滤膜系统（8）、超滤产水箱（9）、纳滤系统（10）、清液池（11）、污泥处理系统（12）、电催化氧化系统（101）、高效反硝化塔。
5.根据权利要求4所述的用于垃圾渗滤液与DTRO浓缩液的废水处理工艺的装置，其特征在于，所述袋式过滤器（1）的入水口为污水进水口，袋式过滤器（1）的出水口连接电化学系统（2）入水口，电化学系统（2）的出水口连接混凝池（3）入水口，混凝池（3）的出水口连接沉淀池（4）的入水口，沉淀池（4）的出水口连接出水池（5）的入水口，出水池（5）的出水口连接反硝化系统（6）的入水口，反硝化系统（6）的出水口连接硝化系统（7）的入水口，硝化系统（7）通过回流管连接反硝化系统（6），硝化系统（7）的出水口连接超滤膜系统（8）的入水口，超滤膜系统（8）通过回流管连接反硝化系统（6），超滤膜系统（8）的出水口连接超滤产水箱（9）的入水口，超滤产水箱（9）的出水口连接纳滤系统（10）的入水口，纳滤系统（10）的浓水出口依次连接电催化氧化系统（101）、高效反硝化塔，所述高效反硝化塔的清水出口、纳滤系统（10）的清水出口与清液池（11）连接。
6.根据权利要求4或5所述的用于垃圾渗滤液与DTRO浓缩液的废水处理工艺的装置，其特征在于，所述沉淀池（4）、硝化系统（7）的污泥排放口连接有污泥处理系统（12），所述污泥处理系统（12）包括储泥池、压滤机；所述高效反硝化塔包括高效反硝化塔A（102）和高效反硝化塔B（103）。
7.根据权利要求4或5所述的用于垃圾渗滤液与DTRO浓缩液的废水处理工艺的装置，其特征在于，所述纳滤系统（10）由纳滤膜组成，进行纳滤处理；所述纳滤处理采用单级纳滤出水，出水量COD值小于100mg/L。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，针对常规的渗滤液处理工艺不理想的问题，提供一种垃圾渗滤液与碟管式高压反渗透浓缩液（简称DTRO浓缩液）混合废水处理工艺及装置。本发明先降低废水的电导率到30000ｕs/cm以下，除COD、氨氮脱氮的主体工艺选择经济、技术可行的好氧生物技术，深度处理去除COD。最后，通过电催化氧化和高效的反硝化塔达到废水全量化处理的要求。
为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种垃圾渗滤液与DTRO浓缩液混合废水处理工艺，包括以下步骤：S1除固体污染物：将垃圾渗滤液与DTRO浓缩液混合废水过滤除去固体污染物，得到污水；S2脱盐：将步骤S1得到的污水进行氧化脱盐和静电吸附脱盐；S3生物降解：将步骤S2得到的污水经混凝、沉淀后，经反硝化、硝化处理除去COD、BOD、NH3-N，得到混合液；S4超滤膜处理：将步骤S3得到的混合液通过设有超滤膜的外置式膜生物反应器将污泥截留后将出水外排，污泥回流到反硝化程序；S5深度处理：将步骤S4得到的出水通过纳滤膜进行纳滤处理使小分子盐随出水排出，得到清液和纳滤浓缩液；S6纳滤液进一步处理：将步骤S5得到的纳滤浓缩液经电催化氧化进一步除去COD和氨氮后，再经过脱氮处理，得到清液。
混凝的作用是去除污水中的悬浮物和胶体，包括部分吸附的无机盐类。混凝是通过压缩双电层理论，通过吸附电中和，吸附架桥和网补的原理进行工作的。沉淀包括自由沉淀，絮凝沉淀、拥挤沉淀和压缩沉淀四个阶段。沉淀的主要作用是将絮凝后的SS，胶体和部分无机盐类与水分离开，使清水直接进入到下一个反应阶段，沉淀物则通过压滤的方式形成固体外运填埋或者资源化利用。
优选的，步骤S3中所述反硝化、硝化处理过程在设有超滤膜的MBR膜生物反应器中进行，所述MBR膜生物反应器内的污泥浓度为10-30g/L。
优选的，步骤S1中采用袋式过滤器过滤除去固体污染物；步骤S2中通过电化学系统进行氧化脱盐和静电吸附脱盐；步骤S3中分别通过混凝池、沉淀池进行混凝、沉淀，分别通过反硝化系统、硝化系统进行硝化反硝化处理；步骤S4所述外置式膜生物反应器组成超滤膜系统；步骤S5中的纳滤膜组成纳滤膜系统；步骤S6中经过电催化氧化系统进行电催化氧化，脱氮处理在高效反硝化塔中进行；所述纳滤处理和脱氮处理得到的清液存入清液池待排放；所述的混凝、沉淀、硝化产生的杂质由污泥处理系统回收，污泥排入储泥池，经压滤机处理后填埋。
基于一个总的发明构思，本发明还提出了一种垃圾渗滤液与DTRO浓缩液混合废水处理工艺的装置，由以下部分组成：袋式过滤器、电化学系统、混凝池、沉淀池、出水池、反硝化系统、硝化系统、超滤膜系统、超滤产水箱、纳滤系统、清液池、污泥处理系统、电催化氧化系统、高效反硝化塔。
优选的，所述袋式过滤器的入水口为污水进水口，袋式过滤器的出水口连接电化学系统入水口，电化学系统的出水口连接混凝池入水口，混凝池的出水口连接沉淀池的入水口，沉淀池的出水口连接出水池的入水口，出水池的出水口连接反硝化系统的入水口，反硝化系统的出水口连接硝化系统的入水口，硝化系统通过回流管连接反硝化系统，硝化系统的出水口连接超滤膜系统的入水口，超滤膜系统通过回流管连接反硝化系统，超滤膜系统的出水口连接超滤产水箱的入水口，超滤产水箱的出水口连接纳滤系统的入水口，纳滤系统的浓水出口依次连接电催化氧化系统、高效反硝化塔，所述高效反硝化塔的清水出口、纳滤系统的清水出口与清液池连接。
优选的，所述沉淀池、硝化系统的污泥排放口连接有污泥处理系统，所述污泥处理系统包括储泥池、压滤机；所述高效反硝化塔包括高效反硝化塔A和高效反硝化塔B。
优选的，所述电化学系统采用NS-二氧化锡作为氧化脱盐电极材料，采用氢氧化铝作为吸附脱盐电极材料。
优选的，所述超滤膜系统由外置式膜生物反应器组成，所述外置式膜生物反应器采用的滤膜是错流式管式超滤膜，每条超滤环路设有循环泵，所述外置式膜生物反应器内的污泥浓度为15-30g/L；所述的外置式膜生物反应器中生物反应器与膜分离装置单元相对独立。
优选的，所述纳滤系统由纳滤膜组成，进行纳滤处理；所述纳滤处理采用单级纳滤出水，出水量COD值小于100mg/L。
优选的，所述电催化氧化系统电催化氧化所用的电极材料为GR金属氧化物合成电极，电极结构为一种格栅式连续折流结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1.本发明的工艺及装置设计，技术成熟，运行可靠，满足处理出水要求；垃圾渗滤液废水中的盐类脱除率70-90%以上；污泥龄的延长以及高浓度的微生物也大大提高了对有机污染物的去除；总氮脱除效率高，脱氮负荷高达1kg•N/m3•d，为传统生化工艺五倍有余。
2.本发明的工艺及装置设计，运行管理方便，运转灵活，对进水水量、水质的变化有相应的抗冲击能力及应变能力，并对渗滤液的季节性变化有应对措施。
3.本发明的工艺及装置设计，经济合理，在满足处理要求的前提下，节约基建投资和运行管理费用；外置式膜生物反应器生化池所需容积只需内置式膜生化反应器的50%-70%左右，大大节省了生化池的投资和占地面积；纳滤浓缩液没有一价盐分的累积，浓缩液回灌处理不会造成系统盐分的累计，有利于系统持续稳定运行，节省人工维护费用。
4.本发明工艺过程自动化控制程度高，降低劳动强度。
（发明人：侯耀峰;王磊;郭璐;史悝;田卫和;薛元杰;张续谦;王帅）
