申请日2005.09.14
公开(公告)日2007.06.27
IPC分类号C02F1/44; C02F3/02
摘要
本发明涉及处理生活垃圾焚烧厂的垃圾渗沥液的设备及方法，包括具有渗沥液储罐，通过水泵与渗沥液储罐连接的离心脱水装置和与离心脱水装置连接的中间水池的预处理系统，具有生物反应器，通过水泵连接的超滤装置的膜生物反应系统和具有与超滤装置连接的储水罐，通过水泵与储水罐连接的碟管式反渗透装置的碟管式反渗透系统。方法采用密封式离心脱水进行固液分离，去除悬浮物，采用膜生物反应系统进行生化反应和采用碟管式反渗透装置反渗沥处理。设备高效集成，占地面积小，适应性强，处理后污泥负荷低，剩余污泥量小，采用本方法和设备处理后，出水水质好达到我国《生活垃圾卫生填埋场污染控制标准》中的一级排放限值，其中悬浮物达到生活杂用水水质标准。
权利要求书
1、处理生活垃圾焚烧厂的垃圾渗沥液的设备，其特征是包括预处理系统、与预处理系统 依次连接的膜生物反应系统和碟管式反渗透系统，所述预处理系统包括渗沥液储罐(1)，通 过第一水泵(2)与渗沥液储罐(1)连接的密封式离心脱水装置(3)和与离心脱水装置(3) 连接的中间水池(4)，所述膜生物反应系统包括生物反应器(5)，通过第二水泵(11)连接 的超滤装置(12)，所述生物反应器(5)连接有鼓风机(17)，所述碟管式反渗透系统包括与 超滤装置(12)连接的储水罐(14)，通过第三水泵(15)与储水罐(14)连接的碟管式反渗 透装置(16)。
2、根据权利要求1所述的设备，其特征是还具有温度调节装置，该温度调节装置包括冷 却塔(7)，通过第五水泵(8)与冷却塔(7)连接的、位于膜生物反应系统的超滤装置(12) 和渗沥液储罐(14)之间的第二热交换器(13)和通过第四水泵(6)与膜生物反应系统的生 化反应器(5)连接的第一热交换器(9)，该交换器的出水端与第二热交换器(13)的回水管 路连接。
3、处理生活垃圾焚烧厂的垃圾渗沥液的方法，其步骤包括：
(1)预处理：采用密封式离心脱水进行固液分离，去除悬浮物，离心脱水后的污泥用 污泥泵输送到垃圾焚烧厂的垃圾坑焚烧处理，分离后的渗沥液通过泵排入中间水池;
(2)膜生物反应处理：采用膜生物反应系统进行处理，用泵将中间水池的渗沥液输送 到膜生物反应系统的生化反应器，采用潜水搅拌曝气进行好氧处理，使生化污泥驯化成高活 性的好氧微生物菌群，渗沥液经生化处理后通过超滤分离净化水和污泥，分离后的高浓度污 泥回流回到生化反应器中，起降解作用;
(3)反渗透处理：采用碟管式反渗透处理系统截留绝大部分污染物质，用泵将经膜生 物反应系统处理后的渗滤液输入碟管式反渗沥装置通过压力使渗沥液中的水分透过反渗透 膜，把绝大部分污染物质截留。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征是所述膜生物反应温度≤37℃;所述反渗透处 理的温度≤30℃。
说明书
处理生活垃圾焚烧厂的垃圾渗沥液的设备及其方法
技术领域
本发明涉及高浓度有机废水的处理设备及其方法，具体说，涉及一种应用膜生物反应和 反渗透技术处理生活垃圾焚烧厂的垃圾渗沥液的设备及其方法。
背景技术
生活垃圾焚烧厂的垃圾渗沥液是垃圾堆放过程中产生的高浓度有机污水，主要来源于有 机物降解和垃圾本身的内含水，据测定含有93种有害物质，其中有22种已被列入我国和美 国国家环保署的重点控制名单，其中1种可直接致癌，5种可诱发致癌，除此之外渗沥液中 还含有大量重金属离子、细菌、病毒等。以其污染负荷计算，一吨渗沥液对环境的贡献相当 于200～500吨城市污水。再加上中国的生活垃圾是混合收集的，受生活条件，生活习惯， 地区和季节的影响很大，使得其成分极为复杂、水质浓度和水量变化更大，根据有关统计数 据生活垃圾焚烧厂渗沥液的化学需氧量(COD)在50000-80000mg/L之间，甚至更高，而 悬浮物(SS)在8000mg/L以上，氨氮在500-1500mg/L之间，而pH值小于6，有时会低 于3，另外还有卤代芳烃，重金属和病毒等污染，如不加以处理，直接排放将会对周围的地 下水体、地表水体、土壤及生态环境带来不可估量的污染和危害，对周边人民群众的身体健 康产生严重威胁。
国外的生活垃圾采用焚烧方法处理生活垃圾时，由于其生活垃圾是分类收集的，垃圾热 值高、含水率低，因此产生的渗沥液量小，所以直接回喷到焚烧炉内焚烧处理。而我国的生 活垃圾是混合收集的，垃圾热值低、含水率高，因此在采用焚烧工艺时，需要将垃圾堆放三 到七天，以降低含水率，然后再进行焚烧处理。所以在中国，生活垃圾焚烧厂的渗沥液回喷 到焚烧炉内焚烧处理，是不合理的，也是不现实的，只能进行单独处理。
由于生活垃圾焚烧在中国起步较晚，现有的垃圾焚烧设备大部分处理量小，没有形成规 模，且运行状况也不稳定，自2000年上海市成功引进国外技术建成处理量1000吨/天的上海 御桥生活垃圾焚烧厂后，国内的生活垃圾焚烧市场才逐渐开始形成规模，因此焚烧厂的渗沥 液处理逐渐提上日程，此前大多是直接排放或外运至市政污水处理厂处理，这使得渗沥液在 运输和装卸过程中的滴漏，无形中使得污染源外移，并增加了运输和处理过程中对环境污染 的潜在危机，不符合国家环保政策中关于在污染源就地处理的规定。
垃圾焚烧厂的渗沥液和垃圾填埋场的渗滤液有所不同，垃圾焚烧厂的渗沥液来源于垃圾 本身的水分、垃圾降解产生的废水，而填埋场的渗滤液除此之外还有自然降水等，因此垃圾 焚烧厂渗沥液比垃圾填埋场渗滤液的有机物、盐类、重金属以及有毒有害物质浓度更高。故 填埋场的渗滤液处理工艺，如氧化塘工艺、厌氧—好氧工艺、生物膜法工艺及其派生的许多 工艺，若单纯地套用于焚烧厂的垃圾渗沥液处理是不适合的。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺可靠、适应性强、出水水质好的处理生活垃圾焚烧厂的垃 圾渗沥液的设备及其方法。
本发明所述的处理生活垃圾焚烧厂的垃圾渗沥液的设备包括预处理系统、与预处理系统 依次连接的膜生物反应系统和碟管式反渗透系统，所述预处理系统包括渗沥液储罐，通过第 一水泵与渗沥液储罐连接的密封式离心脱水装置和与离心脱水装置连接的中间水池，所述膜 生物反应系统包括生物反应器，通过第二水泵连接的超滤装置，生物反应器连接有鼓风机， 所述碟管式反渗透系统包括与超滤装置连接的储水罐，通过第三水泵与储水罐连接的碟管式 反渗透装置。
本发明所述的设备还具有温度调节装置，该温度调节装置包括冷却塔，通过第五水泵与 冷却塔连接的、位于膜生物反应系统的超滤系统和渗沥液储罐之间的第二热交换器和通过第 四水泵与膜生物反应系统的生化反应器连接的第一热交换器，该交换器的出水端与第二热交 换器的回水管路连接。
本发明所述的处理生活垃圾焚烧厂的垃圾渗沥液的方法，其步骤包括：
(1)预处理：采用密封式离心脱水进行固液分离，去除悬浮物，离心脱水后的污泥用 污泥泵输送到垃圾焚烧厂的垃圾坑焚烧处理，分离后的渗沥液通过泵排入中间水池;
(2)膜生物反应处理：采用膜生物反应系统进行处理，用泵将中间水池的渗沥液输送 到膜生物反应系统的生化反应器，采用潜水搅拌曝气进行好氧处理，使生化污泥驯化成高活 性的好氧微生物菌群，渗沥液经生化处理后通过超滤分离净化水和污泥，分离后的高浓度污 泥回流回到生化反应器中，起降解作用;
(3)反渗透处理：采用碟管式反渗透处理系统截留绝大部分污染物质，用泵将经膜生 物反应系统处理后的渗滤液输入碟管式反渗沥装置通过压力使渗沥液中的水分透过反渗透 膜，把绝大部分污染物质截留。
所述膜生物反应温度≤37℃;所述反渗透处理的温度≤30℃。
本发明所述的处理生活垃圾焚烧厂的垃圾渗沥液的设备及其方法的优点和积极效果：
1、整个处理系统即预处理系统(即离心脱水系统)、膜生物反应(MBR)系统和碟管式 反渗透(DTRO)系统均高效集成，占地面积小;
2、系统适应性强：系统对生活垃圾焚烧厂的渗沥液高浓度进水水质适应性很强，即使 进水生化需氧量BOD5>40000mg/L、化学需氧量CODCr>50000mg/L、悬浮物SS>8000mg/L、 氨氮NH3-N>2000mg/L时也可以正常运行;
3、污泥负荷(F/M)低，剩余污泥量小;
4、出水水质好，无细菌和悬浮物：出水可达到中国《生活垃圾卫生填埋场污染控制标 准》(GB16889-1997)中的一级排放限值，其中悬浮物SS可达到生活杂用水水质标准，其性 价比高;
5、自动化程度高：整个处理系统采用PLC控制，设有报警装置，系统安全、维修简单、 操作方便。
