[发明专利]两级生物反应器处理垃圾渗滤液设备及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及水污染处理技术领域，具体涉及一种两级生物反应器垃圾处理渗滤液的设备及工艺，该设备及工艺同样适用于其它高浓度有机工业废水的处理。

背景技术

垃圾渗滤液（包括垃圾填埋场和垃圾焚烧厂的渗滤液）作为一种特殊高浓度有机废水，具有水质复杂且变化大、有机污染物和氨氮浓度高等特点。其中垃圾焚烧厂渗滤液同填埋场渗滤液相比各种污染物浓度更高，污染危害更大。COD 浓度可高达20000～70000mg/L，BOD 浓度在10000～45000mg/L ，氨含量可达1000～4000mg/L。除此之外，还有大量其他的金属、无机污染物。

近年来我国在垃圾渗滤液的处理研究方面取得了一些成功经验，有的已用于工程实践。但是由于垃圾渗滤液水质水量的复杂多变性，现有处理工艺在一定程度存在效率低、投资大、处理成本高、二次污染严重等缺点，这严重阻碍了渗滤液处理技术的推广和应用。

生物处理法是大规模处理污水的廉价方法。但是，由于垃圾渗滤液中存在的高浓度NH₃-N会抑制微生物的活性，从而限制了生物处理法的高效发挥，高浓度的NH₃-N、TN导致最终出水很难达标。

MBR是膜分离技术和活性污泥法相结合的一种新型水处理技术，利用膜的截留作用使微生物完全被截留在生物反应器中，实现水力停留时间和污泥龄的完全分离，使生化反应器内的污泥浓度从3～5g/L提高到10～20g/L，从而提高了反应器的容积负荷，使反应器容积减小。且随着污泥龄的延长，有利于世代期较长的亚硝化菌和硝化菌被保留在反应器中，使氨氮得到较充分的硝化，再通过反硝化过程实现生物脱氮。

根据生物反应器与膜组件设置方式不同，可分为分置式（膜组件与生物反应器分独立设施）和一体式（膜组件安置于生物反应器中）。一体式膜生物反应器也称浸没式，在渗滤液处理过程中因其能耗低而广泛应用。然而由于一体式膜生物反应器不能和生化处理部分分离，导致运行管理复杂，操作维护难度较大，且对生化池的结构形式有较大的限制，普遍存在污染物去除效果不高的缺点。

发明内容

本发明的目的是针对垃圾渗滤液水质复杂、处理难度大的问题，提供的一种渗滤液处理设备及工艺。本发明采用带独立膜箱的两级生物反应器（Two-step Bioreactor with Independent Membrane Box，以下简称TBIMB）设备及工艺，使垃圾渗滤液的CODcr、NH₃-N、TN等污染物得到极大的去除的同时，解决了渗滤液处理中好氧生物系统效率低，超滤膜丝易污染、清洗频繁、通量衰减快的问题，延长膜使用寿命，提高整个处理系统的污染去除效率。

本发明涉及的一种两级生物反应器处理垃圾渗滤液设备，包括一级生化池、二级硝化反硝化池，和独立膜箱，一级生化池、二级硝化反硝化池由管路连接；一级生化池内有射流曝气装置及空气管；二级硝化反硝化池内设液下搅拌器、微孔曝气器，微孔曝气器与曝气风机相连；独立膜箱为钢结构膜池，钢结构膜池内安装有超滤膜组件、微孔曝气器、布水器，超滤膜组件连接超滤膜抽吸泵；二级硝化反硝化池通过出水泵连接独立膜箱内的布水器；微孔曝气器通过安装有电磁阀的进气管路连接曝气风机。

所述的一种两级生物反应器处理垃圾渗滤液设备，在二级硝化反硝化池出水泵和一级生化池之间设回流管。

所述的一种两级生物反应器处理垃圾渗滤液设备，在独立膜箱和二级硝化反硝化池设溢流管道。

所述的一种两级生物反应器处理垃圾渗滤液设备，超滤膜元件是可开端盖的帘子膜结构，便于膜的检修和更换，膜丝根部采用软套保护结构有效防止膜断丝。

所述的一种两级生物反应器处理垃圾渗滤液设备，在二级硝化反硝化池上设碳源投加装置。

所述的一种两级生物反应器处理垃圾渗滤液设备，在独立膜箱上设加酸装置、加碱装置。

独立膜箱设备采用了一体化的模块化得单元设备设计方式，将膜元件、膜组件、控制进行了模块优化，便于安装、调试和维护，最终使得运行管理大为简化。

本发明涉及的一种两级生物反应器处理垃圾渗滤液工艺，其工艺流程是：垃圾渗滤液厌氧出水→一级生化池→二级硝化反硝化池→独立膜箱生物反应器→达标排放，流程分两步实施：

第一步是生化活性污泥段，包括两级生化脱氮系统：

A、渗滤液通过进口进入一级生化池，在一级生化脱氮系统中，通过创造好氧、缺氧及厌氧环境去除有机物和氨氮；