CN102329023A - 一种垃圾渗滤液的处理方法 - Google Patents

Abstract

一种垃圾渗滤液的处理方法，其流程是：1)垃圾渗滤液中加入次氯酸钠进行预氧化；2)加入二价铁与氢氧化物搅拌，分离出上清液；3)上清液中加入二价铁和过氧化氢搅拌，调节出水的pH值至达标。本发明针对生化处理后的垃圾渗滤液，由次氯酸钠强化的二价铁混凝与Fenton技术组成。次氯酸钠强化的二价铁混凝可以去除渗滤液中的难降解有机物，同时产生活性氯组分有效去除氨氮。Fenton工艺通过投加一定比例的亚铁与过氧化氢，产生羟基自由基，对有机物进一步氧化并实现部分矿化，同时降低渗滤液毒性，提高其可生化性。

Description

一种垃圾渗滤液的处理方法

技术领域

本发明属于水处理领域，特别涉及一种通过混凝与Fenton氧化技术结合深度处理垃圾渗滤液的方法。

背景技术

城市垃圾填埋技术因其成本低、技术成熟、管理方便等优点，在垃圾处理中得到广泛的应用，但是因为降水、地表径流和地下水等原因，垃圾填埋技术不可避免的产生垃圾渗滤液。垃圾渗滤液是一种有机物浓度高、种类复杂、氨氮浓度高、含有大量重金属的污水。传统的生化处理法虽然广泛的用来处理渗滤液，但由于渗滤液中含有多种有毒有害的难降解有机物和较高氨氮含量，其处理效果远达不到要求。目前，生化处理法多与其他方法组合使用处理垃圾渗滤液。

化学氧化法，尤其是高级氧化技术(advanced oxidation processes，AOPs)，能够产生强氧化性的·OH自由基，进而分解难降解的有机物，并提高废水的可生化性。Fenton法作为其中的一种，由于费用低廉、操作简便而受到人们的重视。在生化法之后直接使用Fenton法药剂投量大，需进一步降低其负荷以节约成本。

混凝沉淀法成熟、操作简单、易管理，作为一种预处理技术可以有效降低后续处理工艺的负荷。而单纯采用混凝法处理效率较低，不能达到要求。因此，混凝-Fenton组合工艺可以作为一种生化处理后渗滤液的有效处理方式。

传统的混凝与Fenton氧化技术不能有效地去除氨氮，而氨氮是垃圾渗滤液中主要污染物，影响渗滤液的可生化性，增加其生物毒性。而次氯酸钠不仅可以对有机物进行预氧化，提高混凝处理的效率，同时次氯酸钠溶于水产生活性氯成分，可以有效地去除氨氮。

发明内容

本发明的目的在于提供一种垃圾渗滤液的处理方法，通过在混凝过程中投加次氯酸钠产生具有强氧化性的活性氯，强化混凝效果并去除氨氮，后续的Fenton处理进一步氧化降解有机物，降低渗滤液毒性并提高其可生化性。

为实现上述目的，本发明提供的垃圾渗滤液的处理方法，其流程是：

1)垃圾渗滤液中加入次氯酸钠进行预氧化；

2)加入二价铁与氢氧化物搅拌，分离出上清液；

3)上清液中加入二价铁和过氧化氢搅拌，调节出水的pH值至达标。

所述的处理方法，其中，垃圾渗滤液是指生化处理后的垃圾渗滤液。

所述的处理方法，其中，二价铁与氢氧化物的摩尔比为1-3∶8。

所述的处理方法，其中，氢氧化物为过氧化氢。

本发明的特点是：

1)通过混凝与Fenton技术的组合，深度处理垃圾渗滤液。混凝处理去除部分有机物的同时减轻Fenton氧化单元的负荷，而Fenton氧化单元进一步氧化有机物，去除难降解有机物，并降低渗滤液毒性，提高其可生化性。

2)混凝单元采用次氯酸钠强化的二价铁混凝。次氯酸钠溶于水，产生具有强氧化性的活性氯成分，一方面原位氧化二价铁，生成三价铁进行混凝，一方面对氨氮进行有效处理，弥补了单独混凝与Fenton法无法有效去除氨氮的缺点。

3)组合技术以生化后的垃圾渗滤液为处理对象，是一种用于垃圾渗滤液生化处理后的深度处理技术。该工艺可以有效去除渗滤液中的色度、有机污染物及氨氮等物质。

4)组合工艺中混凝与Fenton氧化连续运行，操作简单，过程中不需要调节pH值。

具体实施方式

本发明针对含高浓度，难降解有机物和高氨氮的垃圾渗滤液，在传统混凝与Fenton技术基础上，将两者结合，并用次氯酸钠强化二价铁混凝。组合工艺运行过程中，次氯酸钠强化混凝效果，有效地去除氨氮，降低垃圾渗滤液的毒性，并减轻芬顿技术的负荷。而后续Fenton氧化技术进一步氧化降解有机物，降低垃圾渗滤液毒性，提高其可生化性，对有机物、氨氮、色度的有效去除，降低垃圾渗滤液的毒性，提高其可生化性。

本发明的原理为：二价铁在氧化剂的存在下被原位氧化成三价铁，形成铁的氢氧化物，通过压缩双电层作用、吸附架桥作用和网捕作用对有机物混凝去除。同时因为投加了次氯酸钠，它水解生成HClO，而后与氨氮反应。NaClO对NH₄ ⁺的去除原理与折点加氯相似，发生如下反应：

NaClO+H₂O→HClO+NaOH

NH₄ ⁺+HClO→N₂+H⁺+Cl^-+H₂O

次氯酸钠强化的二价铁混凝可以对氨氮有效去除，达到国家要求的排放标准。经混凝后，反应出水呈酸性，有利于后续Fenton氧化单元对有机物的进一步氧化降解。

Fenton法技术费用低廉，操作方便，安全性较高，其原理是，在Fe²⁺与H₂O₂混合的情况下，Fe²⁺催化H₂O₂生成·OH自由基，从而改变有机物结构，提高生物降解性，降低毒性，并使部分有机物完全矿化。其主要反应机理可由以下方程式表示：

Fe²⁺+H₂O₂→Fe³⁺+OH^-+·OH

RH(有机物)+·OH→R’(降解产物)

经Fenton处理后的垃圾渗滤液，有机物含量，毒性，氨氮含量都大幅度的下降，反应后的渗滤液无色透明，色度完全去除。处理后渗滤液pH为2-3之间，调节pH，将剩余的铁沉淀，可进一步去除有机物。

本发明的工艺运行方法为：

经生化处理后的垃圾渗滤液直接进入混凝单元，先投加一定量的次氯酸钠，预氧化1-15分钟，然后同时投加二价铁与氢氧化物，经一定时间快搅慢搅后，经沉淀澄清后的上清液进入Fenton处理单元，过程不需调节pH。芬顿处理单元：首先投加一定量的二价铁，然后按比例投加过氧化氢，搅拌1-2小时后，处理完成，最后将出水pH调节至国家标准要求的范围。

本发明的混凝单元和Fenton处理单元均为公知技术，为简明起见不作过多的描述。

实施例1

取某垃圾填埋场经厌氧、好氧处理后的渗滤液，水质情况：COD 1400mg L^-1，TOC 490mg L^-1，NH₄ ⁺-N 110mg L^-1，pH 6.3。

加入600mg L^-1NaClO预氧化，中速搅拌5分钟后加入1000mg L^-1的Fe²⁺与一定比例的NaOH，经快搅慢搅后，沉降30分钟。在混凝出水的上清液中加入1800mg L^-1的Fe²⁺与一定比例的H₂O₂(Fe²⁺∶H₂O₂＝1∶8)，中速搅拌1h，反应结束后，将pH调节至中性。COD去除率为82％，TOC去除率为79％，NH₄ ⁺-N去除率为78％。

实施例2

取某垃圾填埋场经厌氧、好氧膜生物反应器处理后的渗滤液，水质情况：COD 920mg L^-1，TOC 320mg L^-1，NH₄ ⁺-N 180mg L^-1，pH 7.5。

加入700mg L^-1NaClO预氧化，中速搅拌5分钟后加入1000mg L^-1的Fe²⁺与一定比例的NaOH，经快搅慢搅后，沉降30分钟。在混凝出水的上清液中加入1500mg L^-1的Fe²⁺与一定比例的H₂O₂(Fe²⁺∶H₂O₂＝1∶8)，中速搅拌1h，反应结束后，将pH调节至中性。COD去除率为88％，TOC去除率为85％，NH₄ ⁺-N去除率为81％。

实施例3

取某垃圾填埋场经厌氧、好氧处理后的渗滤液，水质情况：COD 2240mg L^-1，TOC 700mg L^-1，NH₄ ⁺-N 320mg L^-1，pH 5.2。

加入800mg L^-1NaClO预氧化，中速搅拌5分钟后加入1000mg L^-1的Fe²⁺与一定比例的NaOH，经快搅慢搅后，沉降30分钟。在混凝出水的上清液中加入2000mg L^-1的Fe²⁺与一定比例的H₂O₂(Fe²⁺∶H₂O₂＝1∶8)，中速搅拌1h，反应结束后，将pH调节至中性。COD去除率为76％，TOC去除率为72％，NH₄ ⁺-N去除率为85％。

Claims (4)

1.一种垃圾渗滤液的处理方法，其流程是：

1)垃圾渗滤液中加入次氯酸钠进行预氧化；

2)加入二价铁与氢氧化物搅拌，分离出上清液；

3)上清液中加入二价铁和过氧化氢搅拌，调节出水的pH值至达标。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其中，垃圾渗滤液是指生化处理后的垃圾渗滤液。

3.根据权利要求1所述的处理方法，其中，氢氧化物为氢氧化钠或/和氢氧化钾。

4.根据权利要求1所述的处理方法，其中，二价铁与过氧化氢的摩尔比为1-3∶8。