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

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曲久辉
张宝峰
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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
[0001] 本发明属于水处理领域,特别涉及一种通过混凝与ronton氧化技术结合深度处理垃圾渗滤液的方法。
背景技术
[0002] 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。
[0003] 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。i^enton 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 !^enton法药剂投量大,需进一步降低其负荷以节约成本。
[0004] 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。
[0005] 传统的混凝与i^enton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
[0006] 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i^nton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。
[0007] 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:
[0008] 1)垃圾渗滤液中加入次氯酸钠进行预氧化;
[0009] 2)加入二价铁与氢氧化物搅拌,分离出上清液;
[0010] 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。 [0011 ] 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。
[0012] 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。
[0013] 所述的处理方法,其中,氢氧化物为过氧化氢。
[0014] 本发明的特点是:
[0015] 1)通过混凝与i^enton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i^enton氧化单元的负荷,而i^enton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。
[0016] 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i^nton法无法有效去除氨氮的缺点。
[0017] 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。
[0018] 4)组合工艺中混凝与i^enton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
[0019] 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!^enton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。
[0020] 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Ηαο,而后与氨氮反应。Natno对NH4+的去除原理与折点加氯相似, 发生如下反应:
[0021] NaClCHH2O — HClO+NaOH
[0022] NH/+HC10 — N2+H++Cr+H20
[0023] 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i^nton氧化单元对有机物的进一步氧化降解。
[0024] Fenton法技术费用低廉,操作方便,安全性较高,其原理是,在狗2+与H2A混合的情况下,Fe2+催化H2A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:
[0025] Fe2++H202 — Fe3++0H> · OH
[0026] RH (有机物)+ · OH — R,(降解产物)
[0027] 经!^enton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。
[0028] 本发明的工艺运行方法为:
[0029] 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i^enton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。
[0030] 本发明的混凝单元和!^enton处理单元均为公知技术,为简明起见不作过多的描述。
[0031] 实施例1[0032] 取某垃圾填埋场经厌氧、好氧处理后的渗滤液,水质情况:C0D 1400mg Γ1, TOC 490mg L-1, NH4+-N IlOmg Γ1,pH 6.3。
[0033] 加入600mg L^1NaClO预氧化,中速搅拌5分钟后加入IOOOmg Γ1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!^2+与一定比例的H2O2 (Fe2+ : H2O2=I : 8),中速搅拌lh,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%。
[0034] 实施例2
[0035] 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:C0D 920mg Γ1, TOC 320mg Γ1,NH4+_N 180mg Γ1,pH 7.5。
[0036] 加入700mg L^1NaClO预氧化,中速搅拌5分钟后加入IOOOmg Γ1的!^e2+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!^2+与一定比例的H2O2 (Fe2+ : H2O2=I : 8),中速搅拌lh,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%。
[0037] 实施例3
[0038] 取某垃圾填埋场经厌氧、好氧处理后的渗滤液,水质情况:C0D 2240mg Γ1, TOC 700mg L-1, NH4+-N 320mg Γ1,pH 5.2。
[0039] 加入800mg L^1NaClO预氧化,中速搅拌5分钟后加入IOOOmg Γ1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!^2+与一定比例的H2O2 (Fe2+ : H2O2=I : 8),中速搅拌lh,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%。
5

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。
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