高氨氮垃圾渗滤液的无害化处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理系统，尤其涉及一种高氨氮垃圾渗滤液的无害化处理系统。


背景技术：

2.我国经济和人口快速发展，城镇生活垃圾的无害化处理是我国城市绿色发展的重要环节。目前处理垃圾的方式为填埋、堆肥和焚烧，垃圾渗滤液是垃圾堆积、转运、处理过程中产生的高浓度有机污水，垃圾渗滤液的产生量与垃圾处理所在地理位置、区域水文、气候等因素有关，同时还与垃圾性质和自身含水量、填埋方式和时间等因素有关。据统计，平均1t城市垃圾将产生约0.2t垃圾渗滤液，其成分复杂，污染物种类多，其中含氮物质转化为氨氮，成为垃圾渗滤液中氮的主要存在形式，占比为85％-90％，高氨氮对生化起严重的抑制作用。垃圾渗滤液具有有机物浓度高、高氨氮、重金属含量高、色度高以及臭味浓等特点。如若不妥善处理，会对周围的水体和土壤造成严重污染。
3.随着垃圾填埋时间的延长，渗滤液具有硬度高、含盐量高、重金属含量高、有机污染物浓度高、氨氮和总氮含量高，可生化性差等特性，采用物化 生化、物化 生化 膜处理、高效厌氧 氨吹脱 生化 膜处理等工艺，存在膜浓缩液、总氮不达标问题。
4.例如公开号为cn106219884b的中国专利文献公开了一种高氨氮垃圾渗滤液的处理方法，通过砂滤除杂处理截留垃圾渗滤液中的颗粒物和悬浮物,通过电解除垢处理降低渗滤液的总硬度和碱度，避免后续工艺段出现结垢问题,通过多介质过滤处理降低软化渗滤液的悬浮物和浊度,通过电渗析处理将无机盐分与有机物分离,将氨氮转移至浓水侧而进行回收,将电渗析所产低氨氮淡水和脱气膜排水进入膜生化反应处理，利用纳滤工艺保证达标排放膜生物反应处理。
5.因此彻底无害化处理垃圾渗滤液工艺变的尤为重要，垃圾渗滤液全量无害化处理既能清洁水质，又能减少环境污染，解决传统工艺存在的问题。研发一种低成本、无二次污染物产生的垃圾渗滤液彻底无害化处理技术是政府极力倡导，是当前环保行业的工作重心所在。


技术实现要素：

6.本实用新型提供了一种高氨氮垃圾渗滤液的无害化处理系统，可以实现将高氨氮垃圾渗滤液彻底无害化处理的目的。
7.本实用新型提供了如下技术方案：
8.一种高氨氮垃圾渗滤液的无害化处理系统，包括依次连接的预处理装置、脱氨装置、混凝处理装置、中心沉淀池、三维电催化装置、生化处理装置、生化沉淀池、清水池；
9.所述的预处理装置、混凝处理装置、三维电催化装置、生化沉淀池均设有排泥口，所述的排泥口连接污泥池；
10.所述的预处理装置和混凝处理装置均设有加药口；
11.所述的脱氨装置具有气体收集单元。
12.可通过预处理装置的加药口投加螯合碱将垃圾渗滤液的ph调至为 9.0-14.0之间，同时投加除垢剂。所述的螯合碱为片碱、纳米碱、熟石灰、生石灰、电石渣、分散剂、高分子聚合物中的至少一种。
13.通过预处理装置的预处理，可降低垃圾渗滤液的碱度、硬度，减少脱氨装置中塔板和曝气管的堵塞。
14.优选的，所述的脱氨装置为蒸汽汽提脱氨装置。
15.脱氨装置利用蒸汽汽提法将渗滤液中高氨氮转为游离氨气排出，然后通过气体收集单元进行收集，之后可通入稀硫酸中进行反应生产硫酸铵。
16.通过混凝处理装置的加药口投加无机酸、无机螯合剂和混凝剂，调节脱氨污水的ph至1.5-8.5，在无机螯合剂和混凝剂的作用下进行絮凝。所述的无机酸为浓硫酸、浓盐酸、磷酸、过氧酸、焦硫酸、焦亚硫酸中的至少一种。所述的无机螯合剂为硫酸铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝铁、硫酸铝、聚合氯化铝、氧化锰、三氯化铁、硫酸镁中的至少一种。所述的混凝剂为阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺、两性聚丙烯酰胺中的至少一种。
17.所述的中心沉淀池内设有气浮机和超声机；气浮机设置在中心沉淀的下方，气体进口设计在气浮池底部侧面；超声机设计于沉淀池侧面中间上方。气浮机除去废水中的悬浮物、少量油脂，超声机提高沉淀池的沉淀效果，形成快速沉淀。中心沉淀池的斜管布局面积是常规的2-4倍，占据整个中心沉淀的80％。
18.所述的三维电催化装置包括阳极板、阴极板和粒子电极。
19.所述的阳极板的基材为钛，基材表面沉积有微米或亚微米级的金属氧化物薄膜。
20.所述的金属氧化物为sno2、iro2、ruo2、pbo2中的至少一种。
21.所述的阴极板材质选自304不锈钢、纯钛钢、碳钢和石墨烯。
22.所述的粒子电极负载有铁、锰、锌、铈、铯、锡、铂、钛中的至少一种。
23.所述的生化处理装置为ao、a2o、ao2、a2o3、ao3、ao4系统中的一种或多种。生化处理装置确保系统出水的codcr、氨氮、总氮和总磷均达标排放。
24.优选的，所述的生化处理装置的填料包括陶粒、活性炭、聚苯乙烯、聚丙烯pe、塑料中的至少一种，所述的生化处理装置的微生物为耐盐菌、硝化菌或反硝化菌。
25.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
26.本实用新型的无害化处理系统的优势在于解决了现有技术中存在的膜浓缩液问题、总氮不达标问题。本实用新型通过预处理装置降低渗滤液的碱度、硬度，减少脱氨装置中塔板和曝气管的堵塞；通过混凝处理装置处理脱氨后废水，能够高效去除其中的有机污染物，为三维电催化装置提供稳定水质；在特定的三维电催化装置中将难生化的大分子有机污染物分解或转化为可生化的小分子或无机物，此工艺停留时间较短，能耗低。本实用新型通过预处理、脱氨处理、混凝以及电催化处理为生化处理提供稳定水质，确保生化出水达标排放，未增加任何膜处理工艺，减少二次污染物。
附图说明
27.图1为本实用新型的无害化处理系统的结构及处理流程示意图。
具体实施方式
28.为了更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，下面结合优选实施例及其附图对本实用新型作进一步详细描述。
29.如图1所示，一种高氨氮垃圾渗滤液的无害化处理系统，包括依次连接的预处理装置、脱氨装置、混凝处理装置、中心沉淀池、三维电催化装置、生化处理装置、生化沉淀池、清水池；所述的预处理装置、混凝处理装置、三维电催化装置、生化沉淀池均设有排泥口，所述的排泥口连接污泥池；所述的预处理装置和混凝处理装置均设有加药口；所述的脱氨装置具有气体收集单元。
30.可通过预处理装置的加药口投加螯合碱，包括片碱、纳米碱、熟石灰、生石灰、分散剂以及高分子聚合物等，将垃圾渗滤液的ph调至为9.0-14.0 之间，同时投加除垢剂，搅拌时间特定为10-240min，使用高级循环泵将调节液泵入脱氨装置内。
31.脱氨装置为蒸汽汽提脱氨装置，利用蒸汽汽提法将渗滤液中高氨氮转为游离氨气排出，然后通过气体收集单元进行收集，之后可通入稀硫酸中进行反应生产硫酸铵。
32.可通过混凝处理装置的加药口投加无机酸、无机螯合剂和混凝剂，调节污水ph至1.5-8.5，在无机螯合剂下反应，之后在絮凝剂的作用下进行絮凝。混凝剂包括硫酸铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝铁、硫酸铝、聚合氯化铝、氧化锰、三氯化铁、硫酸镁、聚甲基烯酰胺等中的一种或多种组合。
33.三维电催化装置的特殊之处为阳极板材质为纯钛板，钛阳极板可通过加工后在此表面沉积一层微米或亚微米的金属氧化物薄膜(sno2、iro2、 ruo2、pbo2等中的一种或几种)；阴极材质为304不锈钢、纯钛钢、碳钢、石墨烯等的一种或多种；粒子电极负载物质包含铁、锰、锌、铈、铯、锡、铂、钛等重金属中的一种或多种。
34.生化处理装置的填料包括陶粒、活性炭、聚苯乙烯、聚丙烯pe、塑料中的至少一种，生化处理装置的微生物为耐盐菌、硝化菌或反硝化菌等以提高脱氮效率。
35.采用本实用新型的无害化处理系统处理高氨氮垃圾渗滤液的实施例如下：
36.实施例1
37.垃圾渗滤液全量化处理工艺，具体包括以下步骤：
38.脱氨前处理，具体操作为向调节池中投加药剂调节垃圾渗滤液ph在 9.0-12.0，搅拌时间为30-180min，搅拌速度为600-3500转/min，沉淀时间为30-120min；
39.脱氨处理，确定气水比、温度和脱氨时间，气水比为3000:1，温度为 25-35℃，脱氨时间约为6h；
40.高效混凝处理，具体操作为投加特殊混凝剂对蒸氨处理后的渗滤液进行混凝处理，渗滤液中存在多种形态的有机物，依据codcr：药剂＝1:1 比例投加药剂；采用机械搅拌方式，搅拌时间为20-120min，搅拌结束后投加聚丙烯酰胺絮凝沉淀，沉淀时间为30-120min；
41.三维电催化处理，具体操作为对混凝后不可降解的有机物通过三维电催化反应使得难降解有机物分解为无机物如co2和h2o等，从而实现深度处理，预处理后水样按照进水速度为50l/h，停留时间为20min；
42.生化脱氮处理，将深度处理后水样通过硝化和反硝化处理，水质中转化的硝态氮得到去除，废水中总氮降低至要求以下，水质得以零排放。
43.实施例2
44.本实施例采用的垃圾渗滤液方法与实施例1相同，其不同点在于本实施例中垃圾渗滤液为新填埋场垃圾渗滤液，渗滤液中含盐量比实施例1中低，有机物浓度比实施例1相同，调ph过程中投加螯合碱量较实施例1 中少，混凝池投加药剂量少，经过深度处理后，渗滤液颜色和味道都得到有效去除。
45.实施例3
46.本实施例采用的垃圾渗滤液方法与实施例1相同，深度处理过程中反应时间为25min，其他处理步骤与实施例1相同。
47.指标测试
48.各取实施例1-3处理工艺的垃圾渗滤液(原液)和各个工艺段水质，分别进行cod和含氮污染物的含量测定。结果如表1-3所示。
49.表1实施例1cod和含氮污染物的含量测定结果
[0050][0051][0052]
表2实施例2cod和含氮污染物的含量测定结果
[0053][0054]
表3实施例3cod和含氮污染物的含量测定结果
[0055][0056]
由表1-3可知，通过本发明实施例1-3垃圾渗滤液全量化处理工艺的最终排水均已达标，其cod和含氮污染物的含量去除率均达99％以上，且含量均远低于相应排放标准，其中，实施例2为最佳实施例。
[0057]
通过以上试验说明，本发明垃圾渗滤液全量无害化处理工艺能够明显去除垃圾渗滤液中的污染物，且去除率极高，以达到水质净化的目的，全量无害化处理且超低能耗。
[0058]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施举例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。