公布日：2022.04.08
申请日：2022.02.11
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F103/06(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种赤泥渗滤液生化处理系统及处理方法，处理系统包括依次设置并顺序对渗滤液进行处理的固液分离单元、用于分离活性污泥的高盐生化反应单元、用于氧化降解高分子有机物的臭氧催化氧化塔、用于降解有机物并截留悬浮固体的SBAF生物曝气滤池、用于过滤的单阀过滤器和用于储存处理后的清水的清水池，还包括用于处理所述固液分离单元、高盐生化反应单元分离出的污泥的污泥处理单元。通过本发明处理赤泥渗滤液，反应效率高，处理效果稳定，可以有效的去除赤泥渗滤液废水中的COD、F、氨氮、TP、硫化物，高标准的满足地表Ⅳ类水质的要求，并极大的降低处理成本，减少药剂污泥的产生量。
权利要求书
1.赤泥渗滤液生化处理系统，其特征在于，包括依次设置并顺序对渗滤液进行处理的固液分离单元(100)、用于分离活性污泥的高盐生化反应单元(200)、用于氧化降解高分子有机物的臭氧催化氧化塔(300)、用于降解有机物并截留悬浮固体的SBAF生物曝气滤池(400)、用于过滤的单阀过滤器(500)和用于储存处理后的清水的清水池(600)，还包括用于处理所述固液分离单元(100)、高盐生化反应单元(200)分离出的污泥的污泥处理单元(700)。
2.根据权利要求1所述的赤泥渗滤液生化处理系统，其特征在于，所述固液分离单元(100)包括用于接收渗滤液并对渗滤液进行混合搅拌调控的预处理综合调控池(110)、可投加聚合硫酸亚铁与渗滤液中的硫化物充分混合反应的脱硫池(120)、可投加聚合氯化铝和阴离子聚丙烯酰胺进行反应并分离出含有重金属和硫的污泥的固液分离装置(130)、用于接收分离污泥后的渗滤液并可投加浓硫酸调节酸碱度的中和池(140)，所述固液分离装置(130)分离出的污泥排入所述污泥处理单元(700)，所述中和池(140)内的渗滤液排入所述高盐生化反应单元(200)。
3.根据权利要求1所述的赤泥渗滤液生化处理系统，其特征在于，所述高盐生化反应单元(200)包括可投加耐盐菌种促进渗滤液中活性污泥生长的活性污泥培育池(210)、用于混合搅拌活性污泥与渗滤液的生物强化池(220)、可将大分子有机物分解为小分子有机物的水解酸化池(230)、用于生物降解和沉淀分离活性污泥的SBR反应池(240)，所述SBR反应池(240)沉淀分离的活性污泥排入所述污泥处理单元(700)并可回流至所述生物强化池(220)、上清液排入所述臭氧催化氧化塔(300)。
4.根据权利要求1所述的赤泥渗滤液生化处理系统，其特征在于，所述高盐生化反应单元(200)与臭氧催化氧化塔(300)之间还设置有用于接收经过高盐生化反应单元(200)处理后的渗滤液的第一中间水池(310)，所述第一中间水池(310)配置有用于将渗滤液提升至所述臭氧催化氧化塔(300)的第三提升泵(311)。
5.根据权利要求1所述的赤泥渗滤液生化处理系统，其特征在于，所述臭氧催化氧化塔(300)包括臭氧曝气布气区、催化剂层和接触氧化区，所述臭氧曝气布气区设有臭氧曝气布气装置，所述接触氧化区设置有用于将催化氧化后的尾气回流至所述臭氧曝气布气装置的尾气回流管。
6.根据权利要求1所述的赤泥渗滤液生化处理系统，其特征在于，所述SBAF生物曝气滤池(400)内设有支架、生物稳定反应床和滤料层，所述滤料层内设有曝气管，并配置有与所述曝气管连接的曝气装置。
7.根据权利要求1所述的赤泥渗滤液生化处理系统，其特征在于，还包括设置在所述SBAF生物曝气滤池(400)与所述单阀过滤器(500)之间的第二中间水池(800)，所述第二中间水池(800)向所述SBAF生物曝气滤池(400)与所述单阀过滤器(500)提供反洗所需的水源。
8.根据权利要求7所述的赤泥渗滤液生化处理系统，其特征在于，还包括用于接收所述SBAF生物曝气滤池(400)与所述单阀过滤器(500)反洗后的反洗水的反洗水收集池(900)，所述反洗水收集池(900)收集的反洗水可排入所述固液分离单元(100)循环处理。
9.根据权利要求1所述的赤泥渗滤液生化处理系统，其特征在于，所述污泥处理单元(700)包括用于接收所述固液分离单元(100)和高盐生化反应单元(200)分离出的污泥的污泥收集池(710)、用于对污泥进行浓缩降低含水量的带式浓缩机(720)、用于对浓缩后的污泥进行凝聚脱水调理的污泥调理池(730)和用于对调理后的污泥进行压滤处理的板框压滤机(740)。
10.基于权利要求1-9任一所述处理系统的赤泥渗滤液生化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：A.渗滤液处理，分离含硫和重金属的污泥；B.渗滤液生化反应，分离活性污泥；C.臭氧催化氧化反应，氧化、降解高分子有机物；D.通过生物氧化降解有机物，反硝化及除磷，并截留悬浮固体；E.过滤、排放；F.对步骤A和步骤B分离的污泥进行处理。
11.根据权利要求10所述赤泥渗滤液生化处理方法，其特征在于，步骤A包括：A1.对渗滤液进行预处理综合调控，按以下参数控制浓度：硫化物≤15mg/L，SS≤300mg/L，COD≤500mg/L；A2.投加聚合硫酸亚铁进行絮凝并充分混合搅拌；A3.分离含有重金属离子和硫的污泥；A4.酸碱度调和：通过投加浓硫酸将渗滤液PH值调至7-10。
12.根据权利要求10所述赤泥渗滤液生化处理方法，其特征在于，步骤B包括：B1.投加耐盐菌种和营养物质，通过折板挂膜式微生物反应床进行活性污泥微生物菌群的培育；B2.充分混合强化培育的微生物菌群与满负荷的渗滤液；B3.通过水解酸化将大分子有机物分解为可生物利用的小分子有机物；B4.通过SBR反应进行生物降解，沉淀分离活性污泥，将部分活性污泥回流至步骤B2参与混合强化。
13.根据权利要求10所述赤泥渗滤液生化处理方法，其特征在于，步骤F包括：F1.收集步骤A和步骤B分离的污泥；F2.通过带式浓缩机对污泥进行浓缩，降低含水量；F3.在浓缩后的污泥中按照污泥总量的10％投加浓度为100mg/L的PAC，按照污泥总量的2‰投加浓度为5mg/L、离子度为10-60的PAM+，对污泥进行凝聚脱水调理；F4.采用板框压滤机对调理后的污泥进行压滤处理，压滤分离的污泥含水率小于60％，压滤分离的滤液回流至步骤A循环处理。
发明内容
本发明目的在于提供一种赤泥渗滤液生化处理系统及处理方法，以便将赤泥渗滤液废水高标准的处理至地表Ⅳ类水质，并有效的处理氨氮、氟化物、硫化物，同时降低处理成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种赤泥渗滤液生化处理系统，包括依次设置并顺序对渗滤液进行处理的固液分离单元、用于分离活性污泥的高盐生化反应单元、用于氧化降解高分子有机物的臭氧催化氧化塔、用于降解有机物并截留悬浮固体的SBAF生物曝气滤池、用于过滤的单阀过滤器和用于储存处理后的清水的清水池，还包括用于处理所述固液分离单元、高盐生化反应单元分离出的污泥的污泥处理单元。
进一步的，所述固液分离单元包括用于接收渗滤液并对渗滤液进行混合搅拌调控的预处理综合调控池、可投加聚合硫酸亚铁与渗滤液中的硫化物充分混合反应的脱硫池、可投加聚合氯化铝和阴离子聚丙烯酰胺进行反应并分离出含有重金属和硫的污泥的固液分离装置、用于接收分离污泥后的渗滤液并可投加浓硫酸调节酸碱度的中和池，所述固液分离装置分离出的污泥排入所述污泥处理单元，所述中和池内的渗滤液排入所述高盐生化反应单元。
进一步的，所述预处理综合调控池内设有第一搅拌机构和多个廊道式隔板。
优选的，所述第一搅拌机构采用QJB型潜水搅拌机。
进一步的，所述脱硫池包括搅拌池和提升池，所述搅拌池配置有第二搅拌机构和用于投加聚合硫酸亚铁的第一加药机构，所述提升池配置有用于将渗滤液提升至所述固液分离装置的第一提升泵。
优选的，所述第一加药机构采用容积为2m3的PE加药桶和GM型机械隔膜加药计量泵。
进一步的，所述固液分离装置包括药剂混合反应区、气水混合区、沉淀区、泥斗区，所述药剂混合反应区配置有用于投加聚合氯化铝和阴离子聚丙烯酰胺的第二加药机构，所述气水混合区配置有空压机、溶气泵和第三搅拌机构，所述沉淀区配置有刮泥机，所述泥斗区收集污泥并排入所述污泥处理单元。
进一步的，所述中和池配置有用于投加浓硫酸的第三加药机构、用于搅拌的第四搅拌机构和用于检测酸碱度的PH值检测机构。
优选的，所述第四搅拌机构采用微孔曝气管，所述微孔曝气管连接有中和池曝气装置。
进一步的，所述高盐生化反应单元包括可投加耐盐菌种促进渗滤液中活性污泥生长的活性污泥培育池、用于混合搅拌活性污泥与渗滤液的生物强化池、可将大分子有机物分解为小分子有机物的水解酸化池、用于生物降解和沉淀分离活性污泥的SBR反应池，所述SBR反应池沉淀分离的活性污泥排入所述污泥处理单元并可回流至所述生物强化池、上清液排入所述臭氧催化氧化塔。
进一步的，所述活性污泥培育池配置有折板挂膜式微生物反应床、用于投加耐盐菌种并计量投加量的第四加药机构和菌种自动检测机构。
优选的，所述第四加药机构采用计量渠。
进一步的，所述生物强化池配置有第五搅拌机构，所述第五搅拌机构采用潜水搅拌机。
进一步的，所述水解酸化池包括填料池和二沉池，所述填料池内填充有80％挂膜比悬挂复合型填料，所述二沉池配置有用于将经过水解酸化后的渗滤液提升至所述SBR反应池的第二提升泵。
进一步的，所述SBR反应池配置有滗水器、曝气机构、用于排泥和污泥回流的回流泵。
优选的，所述滗水器采用滗水高度为1.5m的旋转式滗水器，所述曝气机构采用BK系列罗茨曝气风机。
进一步的，所述高盐生化反应单元与臭氧催化氧化塔之间还设置有用于接收经过高盐生化反应单元处理后的渗滤液的第一中间水池，所述第一中间水池配置有用于将渗滤液提升至所述臭氧催化氧化塔的第三提升泵。
进一步的，所述臭氧催化氧化塔包括臭氧曝气布气区、催化剂层和接触氧化区，所述臭氧曝气布气区设有臭氧曝气布气装置，所述接触氧化区设置有用于将催化氧化后的尾气回流至所述臭氧曝气布气装置的尾气回流管。
进一步的，所述臭氧曝气布气装置包括臭氧溶气释放器和臭氧布气管，所述臭氧布气管布置在所述催化剂层底部。
进一步的，所述催化剂层包括上下布置的锰钴催化剂层和氧化铝填料层，所述锰钴催化剂层与氧化铝填料层之间设有缓水区。
优选的，所述锰钴催化剂层厚度为1200mm，所述氧化铝填料层厚度为800mm。
进一步的，所述SBAF生物曝气滤池内设有支架、生物稳定反应床和滤料层，所述滤料层内设有曝气管，并配置有与所述曝气管连接的曝气装置。
进一步的，所述滤料层的厚度在2.5m～3.5m之间，所述滤料层包括上部好氧区和下部缺氧区。
进一步的，所述SBAF生物曝气滤池还设有反洗管和排泥管，所述排泥管连通至所述固液分离单元。
进一步的，还包括设置在所述SBAF生物曝气滤池与所述单阀过滤器之间的第二中间水池，所述第二中间水池向所述SBAF生物曝气滤池与所述单阀过滤器提供反洗所需的水源。
进一步的，还包括用于接收所述SBAF生物曝气滤池与所述单阀过滤器反洗后的反洗水的反洗水收集池，所述反洗水收集池收集的反洗水可排入所述固液分离单元循环处理。
进一步的，所述污泥处理单元包括用于接收所述固液分离单元和高盐生化反应单元分离出的污泥的污泥收集池、用于对污泥进行浓缩降低含水量的带式浓缩机、用于对浓缩后的污泥进行凝聚脱水调理的污泥调理池和用于对调理后的污泥进行压滤处理的板框压滤机。
进一步的：所述污泥收集池配置有第六搅拌机构、和用于将污泥输送至所述带式浓缩机的第四提升泵。
优选的，所述第四提升泵采用QJB潜水泵。
进一步的：所述污泥调理池配置有用于投加聚合氯化铝和阳离子聚丙烯酰胺的第五加药机构、用于搅拌的第七搅拌机构和用于将污泥输送至所述板框压滤机的第五提升泵。
优选的，所述第五提升泵采用螺杆泵。
进一步的：所述板框压滤机配置有用于将滤除的滤液排入所述固液分离单元的第五提升泵。
本发明还提供一种赤泥渗滤液生化处理方法，包括以下步骤：
A.渗滤液处理，分离含硫和重金属的污泥；
B.渗滤液生化反应，分离活性污泥；
C.臭氧催化氧化反应，氧化、降解高分子有机物；
D.通过生物氧化降解有机物，反硝化及除磷，并截留悬浮固体；
E.过滤、排放；
F.对步骤A和步骤B分离的污泥进行处理。
进一步的，步骤A包括：
A1.对渗滤液进行预处理综合调控，按以下参数控制浓度：硫化物≤15mg/L，SS≤300mg/L，COD≤500mg/L；
A2.投加聚合硫酸亚铁进行絮凝并充分混合搅拌；
A3.分离含有重金属离子和硫的污泥；
A4.酸碱度调和：通过投加浓硫酸将渗滤液PH值调至7-10。
进一步的，所述步骤A2中投加的聚合硫酸亚铁药剂浓度为10％，搅拌时间为15min。
进一步的，所述步骤A3通过依次投加PAC、阴离子聚丙烯酰胺，分别混合搅拌反应6-10min，形成均匀矾花，利用溶气比在1:5～1:3之间的溶气的作用分离重金属和硫。
进一步的，投加PAC和阴离子聚丙烯酰胺后，通入粒径10-20μm的微气泡溶气水充分有效混合接触30s，微气泡溶气水的气水比为1:8。
进一步的，步骤A4中投加的浓硫酸浓度为98％。
进一步的，步骤B包括：
B1.投加耐盐菌种和营养物质，通过折板挂膜式微生物反应床进行活性污泥微生物菌群的培育；
B2.充分混合强化培育的微生物菌群与满负荷的渗滤液；
B3.通过水解酸化将大分子有机物分解为可生物利用的小分子有机物；
B4.通过SBR反应进行生物降解，沉淀分离活性污泥，将部分活性污泥回流至步骤B2参与混合强化。
进一步的，步骤B1中耐盐菌种菌落浓度不大于25000mg/L，COD去除效率＞85％。
进一步的，步骤B4活性污泥回流量为总量的1/4～1。
进一步的，所述臭氧催化氧化反应采用臭氧催化氧化塔进行，单个反应塔有效容积不小于77m3，臭氧投加浓度不小于48g/h。
进一步的，步骤D通过SBAF生物曝气滤池进行曝气反应，并滤除悬浮固体。
进一步的，步骤E中的过滤采用单阀过滤器进行。
进一步的，步骤F包括：
F1.收集步骤A和步骤B分离的污泥；
F2.通过带式浓缩机对污泥进行浓缩，降低含水量；
F3.在浓缩后的污泥中按照污泥总量的10％投加浓度为100mg/L的PAC，按照污泥总量的2‰投加浓度为5mg/L、离子度为10-60的PAM+，对污泥进行凝聚脱水调理；
F4.采用板框压滤机对调理后的污泥进行压滤处理，压滤分离的污泥含水率小于60％，压滤分离的滤液回流至步骤A循环处理。
本发明具有以下有益效果：
1、通过固液分离单元、高盐生化反应单元、臭氧催化氧化塔、SBAF生物曝气滤池顺序对渗滤液进行处理，反应效率高，处理效果稳定，可以有效的去除赤泥渗滤液废水中的COD、F、氨氮、TP、硫化物；而分离出的污泥通过污泥处理单元集中处理，也有利于防止污染环境。
2、通过SBAF生物曝气滤池对经过臭氧催化氧化后的渗滤液继续进行降解和深度处理，集生物氧化和截留悬浮固体为一体，具有降解有机物与反硝化、除磷功能，可以有效的降解有机物，去除SS、COD、BOD、NH3-N和TP，还可将降解后形成的悬浮固体过滤、截留，以便于排放。
3、经处理后的废水各指标可以降低至：COD≤30mg/L、氨氮≤1.5mg/L、TP≤0.3mg/L、氟化物≤1.5mg/L，高标准的满足地表Ⅳ类水质的要求。
4、采用本发明的处理系统及处理方法，还可极大的降低处理成本，减少药剂污泥的产生量。
（发明人：杨昌力;刘淑娟;潘家兴;夏君;蒋珊;李赟）
