申请日2015.09.25
公开(公告)日2015.12.09
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种填埋场垃圾渗滤液的处理系统，其特征是，包括生化处理部和深度处理部，所述生化处理部包括一级BAF处理单元、化学混凝单元和沉淀单元，所述深度处理部包括光电芬顿处理单元和二级BAF处理单元，所述垃圾渗滤液进入一级BAF处理单元，实现有机物的去除和氨氮的硝化工程，一级BAF处理单元的出水进入化学混凝单元，经过混合、反应后，化学混凝单元的出水进入沉淀单元，实现泥水分离：沉淀后的渗滤液进入光电芬顿处理单元，去除难降解化合物，光电芬顿处理单元的出水进入二级BAF处理单元，出水达标后排放;本发明不仅能有效去除难降解有机物，还可提高垃圾渗滤液的可生化性，有利于后续生物处理的完全降解。
摘要附图
权利要求书
1.一种填埋场垃圾渗滤液的处理系统，其特征是，包括生化处理部和深度处理部， 所述生化处理部包括一级BAF处理单元、化学混凝单元和沉淀单元，所述深度处 理部包括光电芬顿处理单元和二级BAF处理单元，所述垃圾渗滤液进入一级BAF 处理单元，实现有机物的去除和氨氮的硝化工程，一级BAF处理单元的出水进入 化学混凝单元，经过混合、反应后，化学混凝单元的出水进入沉淀单元，实现泥 水分离：沉淀后的渗滤液进入光电芬顿处理单元，去除难降解化合物，光电芬顿 处理单元的出水进入二级BAF处理单元。
2.根据权利要求1所述的一种填埋场垃圾渗滤液的处理系统，其特征是，所述 一级BAF处理单元和二级BAF处理单元均包括曝气装置和填料，所述一级BAF 处理单元和二级BAF处理单元均连接清水池、反冲洗泵和反冲洗风机。
3.根据权利要求2所述的一种填埋场垃圾渗滤液的处理系统，其特征是，所述 一级BAF处理单元和二级BAF处理单元的曝气装置均通过改变曝气量来调整溶解 氧浓度为1～8mg/L。
4.根据权利要求2所述的一种填埋场垃圾渗滤液的处理系统，其特征是，所述 一级BAF处理单元和二级BAF处理单元填料均为聚氨酯、陶粒和火山岩滤料中的 一种或二种以上。
5.根据权利要求1所述的一种填埋场垃圾渗滤液的处理系统，其特征是，所述 二级BAF处理单元分为缺氧段和好氧段，光电芬顿处理单元的出水进入下部的缺 氧段，完成反硝化脱氮，之后进入好氧段，去除多余的有机物，二级BAF处理单 元外连有外加碳源泵。
6.根据权利要求1所述的一种填埋场垃圾渗滤液的处理系统，其特征是，所述 化学混凝单元包括加药装置、混凝反应池和搅拌装置，所述化学混凝单元混凝剂 为三氯化铁，通过加药装置投加三氯化铁后，通过搅拌装置将垃圾渗滤液与混凝 剂混合，调节反应液pH值为2～5。
7.根据权利要求1所述的一种填埋场垃圾渗滤液的处理系统，其特征是，光电 芬顿处理单元包括循环锥槽、电解池和光源，紫外光源为低压汞灯，光电芬顿处 理单元的电解池以掺硼金刚石膜BDD电极为阳极，碳/聚四氟乙烯气体扩散电极 作为阴极。
8.根据权利要求1所述的一种填埋场垃圾渗滤液的处理系统，其特征是，所述 沉淀单元包括沉淀池和排泥管道。
9.一种填埋场垃圾渗滤液的处理方法，其特征是，包括如下步骤：
(1)垃圾渗滤液经提升装置进入一级BAF处理单元，一级BAF处理单元内部填 料含有聚氨酯、陶粒或火山岩滤料，一级BAF处理单元底部设有曝气装置，曝气 装置通过改变曝气量来调整溶解氧浓度为1～8mg/L;
(2)一级BAF处理单元出水经提升装置进入化学混凝单元，所述化学混凝单元 通过加药装置投加混凝剂后，通过搅拌装置将垃圾渗滤液与混凝剂混合、絮凝， 调节反应液pH值为2～5;
(3)化学混凝单元的出水经提升装置进入沉淀单元，沉淀，实现泥水分离;
(4)沉淀后的渗滤液经提升装置进入光电芬顿处理单元，光电芬顿处理单元电 解池以掺杂金刚石膜BDD电极为阳极，碳/聚四氟乙烯气体扩散电极作为阴极， 低压汞灯作为紫外光源;
(5)光电芬顿处理单元的出水经提升泵进入二级BAF处理单元，所述二级BAF 处理单元填料为聚氨酯、陶粒或火山岩滤料，中间设有曝气管路，底部为缺氧段， 一级硝化产物在缺氧段内实现短程硝化，去除多余的有机物，保证出水水质达到 达标排放标准。
10.根据权利要求9所述的一种填埋场垃圾渗滤液的处理方法，其特征是，所述 步骤(3)中沉淀时间为2小时～5小时。
说明书
一种填埋场垃圾渗滤液的处理系统及方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，尤其涉及一种填埋场垃圾渗滤液的处理系统 及方法。
背景技术
垃圾渗滤液是指垃圾场中由表面下渗的雨水进入填埋场后，沥经垃圾层和所 覆土层而产生的含有大量悬浮物和高浓度有机或无机成分的污水。垃圾渗滤液中 污染物浓度高，成分复杂、污染持续时间长，对周围环境有着严重的影响，如何 将其处理达标排放是国内外环保领域的一大难题。由于垃圾渗滤液中有机污染物 繁多，水质复杂，其中有机物中含量较多的有机烃类及其衍生物、酸酯类、醇酚 类、酮醛类和酰胺类等，且盐量、氨氮含量高、色度深、有恶臭，污染物变化范 围大，单独使用生物处理的方法很难处理达到国家排放标准，因此垃圾渗滤液的 深度处理显得尤为重要。
目前，研究用于垃圾渗滤液深度处理的方法有混凝-化学沉淀法、吸附法、 膜处理技术、高级氧化技术等。其中高级氧化技术(AdvancedOxidation Processes,AOPs)又称为深度氧化技术，这种过程可以产生高活性氧化中间羟 基自由基，它具有非常高的氧化还原电位(E0=+2.80V)可以无选择氧化有机物， 使其降解甚至无机化。其中以芬顿反应最具代表性。它利用氧化氢与亚铁离子反 应产生羟基自由基，可以有效氧化去除传统卫生填埋场垃圾渗滤液处理技术中无 法去除的难降解有机物。这种方法因其操作简单、反应快速等优点而备受青睐。 对着研究的深入，又把紫外光UV，电化学等技术引入芬顿方法中，形成了光芬 顿和电芬顿反应。其中电芬顿技术是在弱酸性溶液体系中，利用氧气分子在阴极 表面电化学氧化还原成过氧化氢，它与水中的具有催化能力的亚铁离子发生芬顿 反应，产生羟基自由基降解有机物的过程。其中亚铁离子在反应中起催化剂的作 用，即它与过氧化氢反应生成三价铁离子后，铁离子会与过氧化氢发生还原反应 重新生成亚铁离子，继续参与芬顿反应。在电照射下，铁离子也会发生光还原生 成亚铁离子。并且研究表明波长小于380nm的紫外光辐射可以使过氧化氢光解， 即过氧化氢分解生成羟基自由基，因此，在电芬顿反应中引入紫外光照射可以提 高方法对有机物的降解程度。
因此，在垃圾渗滤液水质越来越复杂，排放标准越来越严格的背景下，将生 化处理和深度处理有机组合起来，将成为垃圾渗滤液处理的必然趋势。将光电芬 顿方法引入传统BAF处理垃圾渗滤液的中间步骤，不仅能有效去除难降解有机物， 还可提高垃圾渗滤液的可生化性，有利于后续生物处理的完全降解。而且，该组 合工艺还具有耐冲击负荷能力强、处理能力高、工艺流程短、占地面积小及维护 管理简单等优点。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，针对垃圾填埋场的垃圾渗滤液的特 点，提出一种适用于垃圾渗滤液的组合工艺，以弥补传统生物处理中难降解有机 物的去除效率以及可生化性低的问题，使出水水质符合排放标准。
为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：一种填埋场垃圾渗滤液的处理 系统，其特征是，包括生化处理部和深度处理部，所述生化处理部包括一级BAF 处理单元、化学混凝单元和沉淀单元，所述深度处理部包括光电芬顿处理单元和 二级BAF处理单元，所述垃圾渗滤液进入一级BAF处理单元，在填料表面生物膜 的作用下，实现有机物的去除和氨氮的硝化工程，可以高效去除氨氮，一级BAF 处理单元的出水进入化学混凝单元，经过混合、反应后，化学混凝单元的出水进 入沉淀单元，实现泥水分离，混凝沉淀后可去除部分有机物、总磷和大部分固体 悬浮物,沉淀后的渗滤液进入光电芬顿处理单元，去除难降解化合物，使渗滤液 的可生化性得到有效改善，光电芬顿处理单元的出水进入二级BAF处理单元，出 水达标后排放。
优选的是，所述一级BAF处理单元和二级BAF处理单元均包括曝气装置和填 料，所述一级BAF处理单元和二级BAF处理单元均连接清水池、反冲洗泵和反冲 洗风机。
优选的是，所述一级BAF处理单元和二级BAF处理单元的曝气装置均通过改 变曝气量来调整溶解氧浓度为1～8mg/L。
优选的是，所述一级BAF处理单元和二级BAF处理单元填料均为聚氨酯、陶 粒和火山岩滤料中的一种或二种以上，所述一级BAF处理单元通过填料表面高浓 度活性微生物对垃圾渗滤液进行净化，同时可去除有机污染物，所述二级BAF 处理单控制最终反硝化产物，保证出水水质符合排放标准。
优选的是，所述二级BAF处理单元分为缺氧段和好氧段，光电芬顿处理单元 的出水进入下部的缺氧段，完成反硝化脱氮，之后进入好氧段，去除多余的有机 物，实现对总氮的去除，保证出水水质达到达标排放标准。
优选的是，所述二级BAF处理单元外连有外加碳源泵。
优选的是，所述化学混凝单元包括加药装置、混凝反应池和搅拌装置，所述 化学混凝单元混凝剂为三氯化铁，通过加药装置投加三氯化铁后，通过搅拌装置 将垃圾渗滤液与混凝剂混合，调节反应液pH值为2～5，进一步去除大部分悬浮 物、总磷，降低腐殖酸浓度。
优选的是，光电芬顿处理单元包括循环锥槽、电解池和光源，沉淀后的渗滤 液进入循环锥槽,所述循环锥槽连接电解池，所述循环锥槽与电解池形成循环回 路，所述电解池连接光源和电源，所述循环锥槽的出水进入二级BAF处理单元， 所述光源为低压汞灯，光电芬顿处理单元的电解池以掺硼金刚石膜BDD电极为阳 极，碳/聚四氟乙烯气体扩散电极作为阴极，溶液pH值2.8，电流密度为200mA cm-2，亚价铁离子浓度为60mg/L，恒温20℃，实现对垃圾渗滤液中难降解化合 物的去除，同时为后续的二级生物处理提高可生化性。
优选的是，所述沉淀单元包括沉淀池和排泥管道。
一种填埋场垃圾渗滤液的处理方法，其特征是，包括如下步骤：
(1)垃圾渗滤液经提升装置进入一级BAF处理单元，一级BAF处理单元内 部填料含有聚氨酯、陶粒或火山岩滤料，一级BAF处理单元底部设有曝气装置， 曝气装置通过改变曝气量来调整溶解氧浓度为1～8mg/L;
(2)一级BAF处理单元出水经提升装置进入化学混凝单元，所述化学混凝 单元通过加药装置投加混凝剂后，通过搅拌装置将垃圾渗滤液与混凝剂混合、絮 凝，调节反应液pH值为2～5;
(3)化学混凝单元的出水经提升装置进入沉淀单元，沉淀，实现泥水分离;
(4)沉淀后的渗滤液经提升装置进入光电芬顿处理单元，光电芬顿处理单 元电解池以掺杂金刚石膜BDD电极为阳极，碳/聚四氟乙烯气体扩散电极作为阴 极，低压汞灯作为紫外光源，调节处理液pH值、电流密度、亚价铁离子浓度及 温度;
(5)光电芬顿处理单元的出水经提升泵进入二级BAF处理单元，所述二级 BAF处理单元填料为聚氨酯、陶粒或火山岩滤料，中间设有曝气管路，底部为缺 氧段，一级硝化产物在缺氧段内实现短程硝化，去除多余的有机物，保证出水水 质达到达标排放标准。
优选的是，所述步骤(3)中沉淀时间为2小时～5小时。
本发明所达到的有益效果：本发明所述一种填埋场垃圾渗滤液的处理系统及 方法根据BAF具有抗冲击负荷能力强，净化效率高的特点，该工艺适用于处理填 埋场的垃圾渗滤液;所述一种填埋场垃圾渗滤液的处理系统及方法将光电芬顿方 法引入传统BAF处理垃圾渗滤液的中间步骤，不仅能有效去除难降解有机物，还 可提高垃圾渗滤液的可生化性，有利于后续生物处理的完全降解，而且，该组合 工艺还具有耐冲击负荷能力强、处理能力高、工艺流程短、占地面积小及维护管 理简单等优点。
