技术领域
[0001] 本
发明属于垃圾渗滤液处理技术领域，更具体地涉及一种垃圾渗滤液生化段碳源投加系统及其投加方法。
背景技术
[0002] 垃圾渗滤液的污染物浓度高、组分极其复杂、
水质情况又随
气候条件及填埋年限变化
波动幅度较大，并且随着垃圾填埋年限的增加，垃圾渗滤液中的
氨氮浓度会越来越高，C/N值失调将会导致处理难度极大，这些状况都对渗滤液填埋场能否稳定运行提出巨大的挑战。
[0003] 垃圾渗滤液处理过程中，反硝化时的活性
污泥优势菌为异养菌，反硝化过程需要消耗有机质，因此，需要保证垃圾渗滤液中有足够的有机碳源。为避免垃圾渗滤液中反硝化过程
营养元素比例失衡，保证
生物脱氮反硝化过程的有效进行，需要人为投加碳源来满足
微生物生长，从而保证处理厂稳定运行。目前我国垃圾渗滤液处理厂反硝化池的碳源投加方式主要为人工投加，一般是通过人工理论计算来恒量投加碳源，通常会造成碳源投加过量或不足。碳源投加过量时，易出现出水COD超标、碳源利用率不高、资源浪费、碳源投加成本增加、曝气能耗增加、出水氨氮超标
风险增加等问题；碳源投加不足会导致出水总氮不能稳定达标等问题。
[0004] 因此，如何精准控制反硝化池的碳源投加量，保证垃圾渗滤液处理工艺高效稳定运行是亟需解决的问题。
发明内容
[0005] 鉴于背景技术存在的上述技术问题，需要提供一种垃圾渗滤液生化段碳源投加系统及其投加方法，所述垃圾渗滤液生化段碳源投加系统及其投加方法需兼顾设置科学合理、操作简便、碳源投加动态可调，避免碳源投加过量导致利用率低而成本升高的问题，并能使垃圾渗滤液处理的生化段出水清液总氮值符合需求，从而达到降低碳源投加成本和提升生化段出水水质的目的。
[0006] 为实现上述目的，在本发明的第一方面，
发明人提供了一种垃圾渗滤液生化段碳源投加系统，包括管道连接的进水单元、反硝化/硝化单元、固液分离单元和碳源投加单元，所述碳源投加单元包括在线总氮监测装置、碳源储存装置、碳源投加装置、碳源计量装置和控制系统，所述在线总氮监测装置、碳源投加装置和碳源计量装置分别与控制系统电连接，所述碳源储存装置、碳源投加装置和碳源计量装置依次通过管道连接，碳源计量装置设置在碳源投加装置和反硝化/硝化单元之间的连接管上，所述固液分离单元设置有进口、出口和
超滤清水池，所述在线总氮监测装置的检测端设置在超滤清水池内。
[0007] 在本发明的第二方面，发明人提供了一种垃圾渗滤液生化段碳源投加系统投加方法，采用本发明的第一方面所述垃圾渗滤液生化段碳源投加系统，包括以下步骤：
[0008] 将完成前处理的垃圾渗滤液依次送入一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池和固液分离单元，得到出水清液和回流污泥；
[0009] 在线总氮监测装置检测并收集出水清液的总氮值回传至控制系统；
[0010] 控制系统根据所述出水清液的总氮值控制碳源投加装置向所述一级反硝化池和二级反硝化池投加碳源的量，其中，当出水清液总氮值高于120mg/l时，将碳源投加
频率调节为升高3-5HZ；当出水清液总氮值低于110mg/l时，将碳源投加频率调节为降低3-5HZ；向所述一级反硝化池和二级反硝化池投加碳源量的比值为2-4。
[0011] 区别于
现有技术，上述技术方案至少具有以下有益效果：
[0012] 设置包括在线总氮监测装置、碳源储存装置、碳源投加装置、碳源计量装置和控制系统的碳源投加单元，通过对出水清液的总氮值进行在线监测对垃圾渗滤液生化段的两级反硝化池实现碳源的精准投加，很好地解决了人为恒量投加碳源造成的碳源投加过量或碳源利用率低等问题，以及碳源投加过少对总氮值稳定达标的影响。本发明提供的垃圾渗滤液生化段碳源投加系统及其投加方法能有效控制碳源的投加量，并可大幅降低运营成本，同时能解决现有一级反硝化池碳源过量投加、碳源利用率低、碳源投加成本高、增加曝气能耗等问题。总体上，采用本发明提供的垃圾渗滤液生化段碳源投加系统及投加方法，垃圾渗滤液处理的生化段出水清液总氮值达到标准，碳源投加量精确、碳源投加成本低、运行控制方法简单、易于操作维护及生化段出水水质优良等优点。
附图说明
[0013] 图1为具体实施方式所述一种垃圾渗滤液生化段碳源投加系统。
[0014] 附图标记说明：
[0015] 10、进水单元；
[0016] 20、反硝化/硝化单元；
[0017] 201、一级反硝化池；
[0018] 202、一级硝化池；
[0019] 203、二级反硝化池；
[0020] 204、二级硝化池；
[0021] 30、固液分离单元；
[0022] 301、进口；
[0023] 302、出口；
[0024] 303、超滤清水池；
[0026] 40、碳源投加单元；
[0027] 401、在线总氮监测装置；
[0028] 402、碳源储存装置；
[0029] 403、碳源投加装置；
[0030] 404、碳源计量装置；
[0031] 4041、第一碳源计量装置；
[0032] 4042、第二碳源计量装置
[0033] 405、控制系统。
具体实施方式
[0034] 下面详细说明本发明第一方面所述垃圾渗滤液生化段碳源投加系统和第二方面所述的垃圾渗滤液生化段碳源投加系统投加方法。
[0035] 首先说明本发明第一方面所述垃圾渗滤液生化段碳源投加系统。
[0036] 一种垃圾渗滤液生化段碳源投加系统，包括管道连接的进水单元、反硝化/硝化单元、固液分离单元和碳源投加单元，所述碳源投加单元包括在线总氮监测装置、碳源储存装置、碳源投加装置、碳源计量装置和控制系统，所述在线总氮监测装置、碳源投加装置和碳源计量装置分别与控制系统电连接，所述碳源储存装置、碳源投加装置和碳源计量装置依次通过管道连接，碳源计量装置设置在碳源投加装置和反硝化/硝化单元之间的连接管上，所述固液分离单元设置有进口、出口和超滤清水池，所述在线总氮监测装置的检测端设置在超滤清水池内。
[0037] 优选地，所述反硝化/硝化单元包括沿水流走向依次管道连接的一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池。
[0038] 优选地，所述碳源计量装置包括第一碳源计量装置和第二碳源计量装置，所述碳源投加装置、第一碳源计量装置和一级反硝化池管道接通，所述碳源投加装置、第二碳源计量装置和二级反硝化池管道接通。
[0039] 优选地，所述固液分离单元为超滤装置，且还设置有连接至进水单元的污泥回流管。
[0040] 优选地，所述碳源投加装置为碳源投加变频
泵。
[0041] 优选地，所述一级硝化池与一级反硝化池之间还设置有第一回流管，所述二级硝化池与二级反硝化池之间还设置有第二回流管。
[0042] 其次说明本发明第二方面所述的垃圾渗滤液生化段碳源投加系统投加方法。
[0043] 一种垃圾渗滤液生化段碳源投加系统的投加方法，采用本发明第一方面所述垃圾渗滤液生化段碳源投加系统，包括以下步骤：
[0044] 将完成前处理的垃圾渗滤液依次送入一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池和固液分离单元，得到出水清液和回流污泥；
[0045] 在线总氮监测装置检测并收集出水清液的总氮值回传至控制系统；
[0046] 控制系统根据所述出水清液的总氮值控制碳源投加装置向所述一级反硝化池和二级反硝化池投加碳源的量，其中，当出水清液总氮值高于120mg/l时，将碳源投加频率调节为升高3-5HZ；当出水清液总氮值低于110mg/l时，将碳源投加频率调节为降低3-5HZ；向所述一级反硝化池和二级反硝化池投加碳源量的比值为2-4。
[0047] 本发明中控制系统控制碳源投加频率升高或降低是通过可编程
控制器控制碳源投加装置内置的
变频器从而调节碳源投加变频泵来实现的。
[0048] 优选地，所述一级硝化池出水回流至一级反硝化池，控制一级硝化池的溶解
氧为0.3-2mg/L；所述二级硝化池出水回流至二级反硝化池，控制二级硝化池的溶解氧为1-5mg/L。溶解氧的测定可以通过设置氧化还原电位检测装置进行在线或人工监测获得一级硝化池和二级硝化池的溶解氧含量数据。回流采用本领域常规的
电动泵送方式即可。
[0049] 优选地，所述碳源选自甲醇、
葡萄糖、
乙醇钠、乙酸和挥发性
脂肪酸中的一种或多种。
[0050] 为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体
实施例并配合附图详予说明。应理解，这些实施例仅用于说明本
申请而不用于限制本申请的范围。
[0051] 请参阅图1，本实施例提供一种垃圾渗滤液生化段碳源投加系统，包括管道连接的进水单元10、反硝化/硝化单元20、固液分离单元30和碳源投加单元40，所述碳源投加单元40包括在线总氮监测装置401、碳源储存装置402、碳源投加装置403、碳源计量装置404和控制系统405，所述在线总氮监测装置401、碳源投加装置403和碳源计量装置404分别与控制系统405电连接，所述碳源储存装置402、碳源投加装置403和碳源计量装置404依次通过管道连接，碳源计量装置404设置在碳源投加装置403和反硝化/硝化单元20之间的连接管上，所述固液分离单元30设置有进口301、出口302和超滤清水池303，所述在线总氮监测装置
401的检测端设置在超滤清水池303内。
[0052] 对于不同性质的垃圾填埋场以及前处理效果的差异，垃圾渗滤液的生化段进水水质会有不同，可根据不同的水质设计生化段的处理工艺，例如，在不同的具体实施方式中，反硝化/硝化单元20可以包括但不限于沿水流走向依次管道连接的一级反硝化池201、一级硝化池202、二级反硝化池203、二级硝化池204。
[0053] 为了对一级反硝化池和二级反硝化池投加更加精确量的碳源，在靠近每个投加点管道处设置碳源计量装置，碳源计量装置404包括第一碳源计量装置4041和第二碳源计量装置4042，所述碳源投加装置403、第一碳源计量装置4041和一级反硝化池201管道接通，所述碳源投加装置403、第二碳源计量装置4042和二级反硝化池202管道接通。
[0054] 在垃圾渗滤液的生化处理段末端会产生污泥以及部分前处理带来的固体杂质，为减轻下一阶段处理构筑物负荷，设置固液分离单元30，在优选的实施方式中固液分离单元为超滤装置，如超滤膜或超滤膜组件。固液分离之后的污泥中由于具有大量的微生物活性物质，在垃圾渗滤液硝化反硝化过程能够产生积极作用，因此，固液分离单元还设置有连接至进水单元的304。
[0055] 在实际运行操作过程中，碳源的投加通过向控制系统输入设置碳源投加的脉冲频率，根据收到的反馈
信号来发出控制加快或放慢投加的频率，为此，所述碳源投加装置403为碳源投加变频泵。
[0056] 为使整个系统处于良性循环及资源充分利用，将硝化池产生的
硝酸盐回流回反硝化池，是现在常见的做法，因此，在本发明优选的实施例中，所述一级硝化池与一级反硝化池之间还设置有第一回流管2011，所述二级硝化池与二级反硝化池之间还设置有第二回流管2021。
[0057] 具体地，将采用本发明所提供的垃圾渗滤液生化段碳源投加系统进行投加的方法说明如下。
[0058] 本实施例中样品为某生活垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液，其水质情况见表1。
[0059] 表1某生活垃圾填埋场垃圾渗滤液水质情况
[0060] 水质指标 单位 数值COD mg/l 5000-9000
氨氮 mg/l 1500-2000
pH - 7-8
[0061] 某生活垃圾填埋场正在运行的生化系统，处理规模为1400m3/d。
[0062] 主要构筑物概况如下：
[0063] (1)一级反硝化池、一级硝化池
[0064] 处理水量1400m3/d，2座，每座包括一级反硝化池(有效池容2376m3)、一级硝化池(有效池容3672m3)，均为半地埋式
钢砼结构，池顶加盖。
[0065] (2)二级反硝化池、二级硝化池
[0066] 处理水量1400m3/d，2座，每座包括二级反硝化池(有效池容540m3)、二级硝化池(有3
效池容540m)，均为半地埋式钢砼结构，池顶加盖。
[0067] (3)超滤系统
[0068] 处理水量1400m3/d，设置6组，每组6支，每组产水量240m3/d。采用外置式管式超滤膜，材质PVDF，膜面积27.2m3，设计通量60LMH。
[0069] 采用本发明提供的垃圾渗滤液生化段碳源投加系统进行生化段投碳源的方法，包括以下步骤：
[0070] 将完成前处理的垃圾渗滤液依次送入一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池和PVDF外置式管式超滤膜，一级硝化池出水回流硝酸盐到一级反硝化池，二级硝化池出水回流硝酸盐到二级反硝化池，一级硝化池的溶解氧控制在0.5mg/L左右，二级硝化池的溶解氧控制在2mg/L左右，得到出水清液和回流污泥；
[0071] 在出水清液处设置在线总氮检测仪，在线总氮监测装置检测并收集出水清液的总氮值回传至控制系统；
[0072] 控制系统根据所述出水清液的总氮值控制碳源投加装置向所述一级反硝化池和二级反硝化池投加碳源的量，其中，当出水清液总氮值高于120mg/l时，将碳源投加频率调节为升高3-5HZ；当出水清液总氮值低于110mg/l时，将碳源投加频率调节为降低3-5HZ。本实施例中，选用甲醇作为投加的碳源，依据碳源计量装置的反馈信号并根据反馈的总氮信号来调整一级反硝化池和二级反硝化池投加碳源量的比值为2-4。通过实时精准投加，使出水清液的总氮值稳定在105-125mg/l，出水水质稳定排放。
[0073] 在其他不同实施例中，投加的碳源还可以选用葡萄糖、乙醇钠、乙酸和挥发性脂肪酸中的一种或多种。在其他不同的具体实施方式中，所述一级硝化池出水回流至一级反硝化池，控制一级硝化池的溶解氧为0.3-2mg/L；所述二级硝化池出水回流至二级反硝化池，控制二级硝化池的溶解氧为1-5mg/L。
[0074] 由于碳源是连续投加的，通过实时精准投加，可有效控制出水总氮，从而提升了垃圾渗滤液生化段的出水水质。
[0075] 需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的
专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和
修改，或利用本发明
说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。
