[發明專利]垃圾滲濾液高效脫氮系統及其脫氮工藝

在審

• 申請號: 201810235593.8
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108328871A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 張聰慧;白皓;計燚淼;王凱
• 申請（專利權）人: 新疆水木湛清環保科技有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/30;C02F101/16;C02F103/06
• 代理公司: 北京睿邦知識產權代理事務所(普通合伙) 11481
• 代理人: 徐丁峰

一種垃圾滲濾液高效脫氮系統和工藝，將移動床生物膜反應器與活性污泥膜生物反應器的反硝化池結合，針對前端碳源充足的垃圾濾液，包括結合移動床生物膜反應器的反硝化池+硝化池+超濾膜的核心結構；針對前端碳源不足的垃圾濾液，包括一級硝化池+結合移動床生物膜反應器的反硝化池+二級硝化池+超濾膜的核心結構；針對高脫氮需求的垃圾濾液，包括前置反硝化池+一級硝化池+后置結合移動床生物膜反應器的反硝化池+二級硝化池+超濾膜的核心結構。本發明充分利用現有碳源，實現氨氮和總氮的顯著去除效果，且降低運行費用，具有連續、穩定、高效和運行成本低的效果，適應于生活垃圾滲濾液等高氨氮廢水的處理。

技術領域

本發明涉及環境工程技術領域，特別涉及一種適用于處理生活垃圾滲濾液等高氨氮廢水的脫氮系統。

背景技術

隨著對環境質量要求的提升，國家對外排污水中總氮的排放要求逐步提高。2008年頒布的《生活垃圾填埋場污染物控制標準》(GB16889-2008)首次對總氮有了明確的要求。北京市地方標準《水污染物綜合排放標準》(DB11/307-2013)中規定，直接向地表水排放污水的單位其水污染物排放執行表1標準，其中氨氮要求是1mg/L，總氮要求為10mg/L，現有的滲濾液生化處理技術已經不能滿足排放標準要求。

在垃圾處理過程中會產生大量的垃圾滲濾液，垃圾滲濾液具有高化學需氧量、高氨氮、高含鹽和水質水量變化大等特點，尤其是一些老齡的垃圾填埋場產生的垃圾滲濾液中，總氮含量高，可生化有機物濃度低，C/N比甚至接近1:1。

垃圾滲濾液高濃度氨氮和總氮的穩定轉化和去除一直是困擾滲濾液處理中的行業難題。目前滲濾液的生化脫氮處理單元多采用傳統的活性污泥法，比較常用的工藝是“單級‘硝化+反硝化’+UF/MF(超濾/微濾)”的活性污泥膜生物反應器(Membrane BioreactorReaction,MBR)法或是“兩級‘硝化+反硝化’串聯+UF/MF(超濾/微濾)”的活性污泥MBR法。活性污泥MBR工藝使廢水中的氨氮和總氮從幾千毫克/升降低到幾十毫克/升，很難再進一步轉化和去除，同時在第二級反硝化過程中需要投加大量的碳源。

即使滲濾液經過單級或兩級活性污泥串聯生化處理，在運行正常情況下MBR出水中仍然含有10-30mg/L左右的氨氮和100-600mg/L左右的總氮，致使整個滲濾液處理系統的出水很難達到排放標準。主要原因是：硝化細菌和反硝化細菌隨著反應器內污泥在好氧和缺氧反應器中不斷循環，微生物的生存環境在不斷變化，兩大類菌很難在各自反應器中形成絕對優勢菌群，影響硝化和反硝化效果。具體表現在(1)碳源利用效率不高，在硝化反硝化(A/O)工藝中反硝化細菌主要為兼性異養菌，反應是去除有機物的主要反應過程，需要消耗大量碳源，適宜的碳氮比為5-7:1，這部分碳源主要依靠滲濾液中的易降解有機物、難降解有機物和外加碳源提供；(2)同底物競爭，為了在池子的每個部分所限的停留時間內達到理想的處理目標，必須使污泥停留時間(SRT)維持在合適的水平，從而保證微生物能混合生長；(3)為了保證較高的污泥濃度，需要較大的回流量，致使二級反硝化的缺氧條件喪失，需要投加更多量的碳源以消耗多余的溶解氧，這又增加運行系統的運行費用。

發明內容

針對現有生物脫氮技術的不足，本發明的旨在提供一種垃圾滲濾液高效脫氮系統，將移動床生物膜反應器(Moving Bed Biofilm Reactor，MBBR)和膜生物反應器結合，利用該活性污泥脫氮系統對垃圾滲濾液進行脫氮工藝處理，能夠實現氨氮和總氮的雙重達標，且降低運行費用，達到連續、穩定、高效、達標和運行成本低效果。

本發明的技術思路是，垃圾滲濾液脫氮系統由活性污泥膜生物反應器和移動床生物膜反應器組合而成。

活性污泥膜生物反應器是一種活性污泥脫氮系統，本發明涉及的活性污泥膜生物反應器的結構組成與現有技術基本一致，包括以下部分：

1)預處理裝置，預處理裝置根據實際情況可能包括格柵、沉砂池、調節池、混凝沉淀、厭氧裝置等；

2)提升裝置；