CN104276733B - 一种垃圾渗滤液处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种垃圾渗滤液的处理方法，所述处理方法包括以下步骤：(1)一级芬顿高级氧化工艺；(2)一级曝气生物流化池工艺；(3)二级芬顿高级氧化工艺；(4)二级曝气生物流化池工艺。本发明提供的方法，操作简单，不需要复杂的系统控制；由于采取降解的方法，不会产生浓水造成二次污染；同时不需要更换膜系统，大幅削减处理成本。

Description

一种垃圾渗滤液处理方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，更具体地，涉及一种垃圾渗滤液处理方法。
背景技术
垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分，扣除垃圾、覆土层的饱和持水量，并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度的有机废水。城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。目前国内垃圾渗滤液的深度处理工艺主要以膜过滤为主，其原理主要是通过使用不同孔径的滤膜以达到不同规范要求的方法。
但是膜过滤的过程属于物理过程，只是将污染物转移到浓缩液当中，并不能真正意义上的去除污染物，浓缩液的处理到现在为止还属于世界难题，没有很好的处理方法。现阶段渗滤液的深度处理都采用膜处理方法，实际的膜系统压力很大，膜的更换频率较高，不仅造成运行成本高，而且操作难度大。另外膜产生的浓缩液也是一种处理难度很大的二次污染源。而且膜系统属于不可再生资源，如损坏必须更换新的，无法循环使用，造成资源的浪费。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种垃圾渗滤液处理方法，其目的在于通过两级芬顿高级氧化工艺和曝气生物流化池工艺的结合处理，降解垃圾渗滤液中的有机污染物，从而达到排放标准，由此解决了垃圾渗滤液膜渗透处理产生二次污染及膜更换成本高的技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种垃圾渗滤液的处理方法，如图1所示，包括以下步骤：
(1)一级芬顿高级氧化工艺：将生化处理后的垃圾渗滤液调节pH值在3至4之间，加入一级芬顿试剂，使得每吨水中加入有2.75kg～3.30kg H2O2和5.00kg～6.25kg FeSO4，反应18～22小时，得到一级芬顿高级氧化工艺出水，使得一级芬顿高级氧化工艺出水化学需氧量在250mg/L至300mg/L之间，氨氮含量在20mg/L至40mg/L之间，总氮量在70mg/L至100mg/L之间；
(2)一级曝气生物流化池工艺：向步骤(1)中获得的一级芬顿高级氧化工艺出水，每吨加入1.50kg～2.00kg强碱和0.004kg～0.007kg聚丙烯酰胺，进行一级曝气生物流化池工艺，污泥浓度在5000mg/L至8000mg/L之间，维持溶解氧浓度在2mg/L至3mg/L之间，停留时间18～24小时，得到一级曝气生物流化池工艺出水，使得一级曝气生物流化池工艺出水的化学需氧量在130mg/L至150mg/L之间，氨氮含量在6mg/L至10mg/L之间，总氮量在60mg/L至80mg/L之间；
(3)二级芬顿高级氧化工艺：将步骤(2)中获得的一级曝气生物流化池工艺出水调节pH值在3至4之间，加入二级芬顿试剂，使得每吨水中加入有2.0kg～2.75kg H2O2和3.75kg～5.00kg FeSO4，反应14～18小时，得到二级芬顿高级氧化工艺出水，使得二级芬顿高级氧化工艺出水化学需氧量在65mg/L至85mg/L之间，氨氮含量在3mg/L至6mg/L之间，总氮量在40mg/L至50mg/L之间；
(4)二级曝气生物流化池工艺：将步骤(3)中获得的二级芬顿高级氧化工艺出水，进行二级曝气生物流化池工艺，污泥浓度在5000mg/L至8000mg/L之间，维持溶解氧浓度在2mg/L至3mg/L之间，停留时间14～20小时，得到二级曝气生物流化池工艺出水，使得二级曝气生物流化池工艺出水的化学需氧量在40mg/L至50mg/L之间，氨氮含量在0.5mg/L至1.0mg/L之间，总氮量在18mg/L至20mg/L之间。
优选地，所述垃圾渗滤液，其步骤(1)所述生化处理后的垃圾渗滤液，其化学需氧量在600mg/L至800mg/L之间，氨氮含量在10mg/L至25mg/L之间。
优选地，所述垃圾渗滤液，其步骤(1)所述一级芬顿试剂，使得每吨水中加入有3.3kg H2O2和6.25kg FeSO4，反应20小时。
优选地，所述垃圾渗滤液，其步骤(2)每吨加入1.5kg强碱和0.004kg聚丙烯酰胺。
优选地，所述垃圾渗滤液，其步骤(3)加入所述二级芬顿试剂，使得每吨水中加入有2.0kg H2O2和3.75kg FeSO4，反应14小时。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)操作简单。同膜系统相比，fenton高级氧化-ABFT工艺中不需要复杂的PLC系统控制。
(2)无浓水产生。高级氧化-ABFT工艺是采取化学、生物的方法将污染物降解，同膜系统相比，没有浓水产生。
(3)脱氮效果好。由于采用微生物与载体的固定化技术，因此，在好氧条件下，载体表面附着有较多的硝化菌，其泥龄可达50天以上，具有良好的脱氮效果。
(4)处理负荷高、占地面积小。挂膜后的载体微生物负载量高达20g/L(不计损失)；容积负荷高达8kgBOD5/m3·d，工艺占地面积比传统活性污泥法工艺节约40％左右。
(5)分级处理。ABFT池体在设计中常以小格多级为主。随着水中污染物浓度的递减，便于在不同的池体内培养适宜该池环境的微生物优势菌群，同时便于对其外部环境进行调整与控制，提高处理效率。
(6)模块化管理。当生产工艺收季节性限制或后续设备检修需要停止时，可以将ABFT生化工艺休眠，以降低运行成本；再次使用时，ABFT生化系统短时间内可迅速启动。
(7)不产生污泥膨胀，污泥产量小。生物载体上的微生物除真菌、丝状菌和菌胶团外，还有多种捕食细菌的原生动物和后生动物，形成了稳定的食物链，因而产生的污泥量小，不长生污泥膨胀，易于管理。
(8)出水水质好且稳定。同接触氧化法、生物膜法、BAF等工艺相比，ABFT工艺运行稳定，出水水质好且稳定。
(9)不易堵塞。渗滤液中含有大量的钙镁离子，容易造成管道和设备堵塞，同普通曝气生物滤池工艺相比，该工艺不易堵塞。
附图说明
图1是本发明提供的垃圾渗滤液处理方法流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供的垃圾渗滤液处理方法，包括以下步骤：
(1)一级芬顿高级氧化工艺：
将生化处理后的垃圾渗滤液，调节pH值在3至4之间，接入一级芬顿反应池，加入一级芬顿试剂，反应18～22小时，优选20小时，得到一级芬顿高级氧化工艺出水。
垃圾渗滤液生化处理的具体步骤为：采用渗滤液先经过预处理，去除一部分悬浮物和COD(化学需氧量)，然后采用厌氧反应器和厌氧/好氧工艺法进行生化处理达到去除绝大部分COD和氨氮，使得生化处理后COD:600～800mg/L,NH3-N(氨氮):10～25mg/L，TN(总氮)：80～120mg/L,满足后续工艺的适应条件。
加入一级芬顿试剂标准为：使得每吨水中加入有2.75kg～3.30kg H2O2和5.00kg～6.25kg FeSO4，优选3.3kg H2O2和6.25kg FeSO4。
一级芬顿高级氧化工艺出水标准为：化学需氧量在250mg/L至300mg/L之间，氨氮含量在20mg/L至40mg/L之间，总氮量在70mg/L至100mg/L之间。
(2)一级曝气生物流化池工艺：
向步骤(1)中获得的一级芬顿高级氧化工艺出水，回调pH值并沉淀后接入一级曝气生物流化池工艺池，进行一级曝气生物流化池工艺，停留时间18～24小时，优选20小时，得到一级曝气生物流化池工艺出水。
回调pH值得具体方法为：每吨加入1.50kg～2.00kg强碱，优选添加量每吨加入1.5kg，强碱优选氢氧化钠。
沉淀的具体方法为：每吨加入0.004kg～0.007kg聚丙烯酰胺，优选添加量为每吨加入0.004kg。
一级曝气生物流化池工艺池的污泥浓度在5000mg/L至8000mg/L之间，维持溶解氧浓度在2mg/L至3mg/L之间。
一级曝气生物流化池工艺出水标准为：化学需氧量在130mg/L至150mg/L之间，氨氮含量在6mg/L至10mg/L之间，总氮量在60mg/L至80mg/L之间。
(3)二级芬顿高级氧化工艺：将步骤(2)中获得的一级曝气生物流化池工艺出水调节pH值在3至4之间，接入二级芬顿反应池，加入二级芬顿试剂，反应14～18小时，优选14小时，得到二级芬顿高级氧化工艺出水。
加入二级芬顿试剂标准为：使得每吨水中加入有2.0kg～2.75kg H2O2和3.75kg～5.00kg FeSO4，优选2.0kg H2O2和3.75kg酸性FeSO4。
二级芬顿高级氧化工艺出水标准为：化学需氧量在65mg/L至85mg/L之间，氨氮含量在3mg/L至6mg/L之间，总氮量在40mg/L至50mg/L之间；
(4)二级曝气生物流化池工艺：
将步骤(3)中获得的二级芬顿高级氧化工艺出水，接入二级曝气生物流化池工艺池，进行二级曝气生物流化池工艺，停留时间14～20小时，优选16小时，得到二级曝气生物流化池工艺出水。
二级曝气生物流化池工艺池污泥浓度在5000mg/L至8000mg/L之间，维持溶解氧浓度在2mg/L至3mg/L之间。
二级曝气生物流化池工艺出水标准为：化学需氧量在40mg/L至50mg/L之间，氨氮含量在0.5mg/L至1.0mg/L之间，总氮量在18mg/L至20mg/L之间。
芬顿试剂，为亚铁离子和过氧化氢(H2O2)的混合溶液，具有强氧化性，氧化效率高，能使水溶液中难降解的有机物氧化分解，本发明采用的芬顿试剂，选择硫酸亚铁与过氧化氢的酸性溶液，硫酸亚铁用于提供亚铁离子，避免引入污染离子，同时采用硫酸提供强酸性环境，能进一步提高芬顿氧化效率。
以下为实施例：
实施例1
一种垃圾渗滤液处理方法，包括以下步骤：
(1)一级芬顿高级氧化工艺：
将生化处理后的垃圾渗滤液，调节pH值至4，接入一级芬顿反应池，加入一级芬顿试剂，反应18小时，得到一级芬顿高级氧化工艺出水。
垃圾渗滤液生化处理的具体步骤为：采用渗滤液先经过预处理，去除一部分悬浮物和COD，然后采用厌氧反应器和厌氧/好氧工艺法进行生化处理达到去除绝大部分COD和氨氮，满足后续工艺的适应条件。
加入一级芬顿试剂，使得每吨水中加入有2.75kg H2O2和5.00kg FeSO4。
一级芬顿高级氧化工艺出水标准为：化学需氧量为300mg/L，氨氮含量为40mg/L，总氮量为100mg/L。
(2)一级曝气生物流化池工艺：
向步骤(1)中获得的一级芬顿高级氧化工艺出水，回调pH值并沉淀后接入一级曝气生物流化池工艺池，进行一级曝气生物流化池工艺，停留时间18小时，得到一级曝气生物流化池工艺出水。
回调pH值得具体方法为：每吨加入1.50kg氢氧化钠。
沉淀的具体方法为：每吨加入0.004kg聚丙烯酰胺。
一级曝气生物流化池工艺池的污泥浓度为5000mg/L，维持溶解氧浓度在2mg/L至3mg/L之间。
一级曝气生物流化池工艺出水：化学需氧量为150mg/L，氨氮含量为10mg/L，总氮量为80mg/L。
(3)二级芬顿高级氧化工艺：将步骤(2)中获得的一级曝气生物流化池工艺出水调节pH值至3，接入二级芬顿反应池，加入二级芬顿试剂，反应14小时，得到二级芬顿高级氧化工艺出水。
加入二级芬顿试剂标准为：使得每吨水中加入有2.0kg H2O2和3.75kgFeSO4。
二级芬顿高级氧化工艺出水：化学需氧量为85mg/L，氨氮含量为6mg/L，总氮量为50mg/L；
(4)二级曝气生物流化池工艺：
将步骤(3)中获得的二级芬顿高级氧化工艺出水，接入二级曝气生物流化池工艺池，进行二级曝气生物流化池工艺，停留时间14小时，得到二级曝气生物流化池工艺出水。
二级曝气生物流化池工艺池污泥浓度为5000mg/L，维持溶解氧浓度在2mg/L～3mg/L之间。
二级曝气生物流化池工艺出水：化学需氧量为50mg/L，氨氮含量为1.0mg/L，总氮量为20mg/L。
所述二级曝气生物流化池工艺出水，达到城市生活垃圾填埋场污染物控制(GB16889-2008)中污水排放标准进行排放，可达标排放。
实施例2
一种垃圾渗滤液处理方法，包括以下步骤：
(1)一级芬顿高级氧化工艺：
将生化处理后的垃圾渗滤液，调节pH值至3.5，接入一级芬顿反应池，加入一级芬顿试剂，反应20小时，得到一级芬顿高级氧化工艺出水。
垃圾渗滤液生化处理的具体步骤为：采用渗滤液先经过预处理，去除一部分悬浮物和COD，然后采用厌氧反应器和厌氧/好氧工艺法进行生化处理达到去除绝大部分COD和氨氮，满足后续工艺的适应条件。
加入一级芬顿试剂，使得每吨水中加入有3.00kg H2O2和5.60kg FeSO4。
一级芬顿高级氧化工艺出水标准为：化学需氧量为270mg/L，氨氮含量为30mg/L，总氮量为85mg/L。
(2)一级曝气生物流化池工艺：
向步骤(1)中获得的一级芬顿高级氧化工艺出水，回调pH值并沉淀后接入一级曝气生物流化池工艺池，进行一级曝气生物流化池工艺，停留时间20小时，得到一级曝气生物流化池工艺出水。
回调pH值得具体方法为：每吨加入1.70kg氢氧化钠。
沉淀的具体方法为：每吨加入0.005kg聚丙烯酰胺。
一级曝气生物流化池工艺池的污泥浓度为6500mg/L，维持溶解氧浓度在2mg/L至3mg/L之间。
一级曝气生物流化池工艺出水：化学需氧量为140mg/L，氨氮含量为8mg/L，总氮量为70mg/L。
(3)二级芬顿高级氧化工艺：将步骤(2)中获得的一级曝气生物流化池工艺出水调节pH值至3.5，接入二级芬顿反应池，加入二级芬顿试剂，反应16小时，得到二级芬顿高级氧化工艺出水。
加入二级芬顿试剂标准为：使得每吨水中加入有2.40kg H2O2和4.00kgFeSO4。
二级芬顿高级氧化工艺出水：化学需氧量为75mg/L，氨氮含量为4mg/L，总氮量为45mg/L；
(4)二级曝气生物流化池工艺：
将步骤(3)中获得的二级芬顿高级氧化工艺出水，接入二级曝气生物流化池工艺池，进行二级曝气生物流化池工艺，停留时间16小时，得到二级曝气生物流化池工艺出水。
二级曝气生物流化池工艺池污泥浓度为6500mg/L，维持溶解氧浓度在2mg/L～3mg/L之间。
二级曝气生物流化池工艺出水：化学需氧量为45mg/L，氨氮含量为0.70mg/L，总氮量为19mg/L。
所述二级曝气生物流化池工艺出水，达到城市生活垃圾填埋场污染物控制(GB16889-2008)中污水排放标准进行排放，可达标排放。
实施例3
一种垃圾渗滤液处理方法，包括以下步骤：
(1)一级芬顿高级氧化工艺：
将生化处理后的垃圾渗滤液，调节pH值至3，接入一级芬顿反应池，加入一级芬顿试剂，反应22小时，得到一级芬顿高级氧化工艺出水。
垃圾渗滤液生化处理的具体步骤为：采用渗滤液先经过预处理，去除一部分悬浮物和COD，然后采用厌氧反应器和厌氧/好氧工艺法进行生化处理达到去除绝大部分COD和氨氮，满足后续工艺的适应条件。
加入一级芬顿试剂，使得每吨水中加入有3.30kg H2O2和6.25kg FeSO4。
一级芬顿高级氧化工艺出水标准为：化学需氧量为250mg/L，氨氮含量为20mg/L，总氮量为70mg/L。
(2)一级曝气生物流化池工艺：
向步骤(1)中获得的一级芬顿高级氧化工艺出水，回调pH值并沉淀后接入一级曝气生物流化池工艺池，进行一级曝气生物流化池工艺，停留时间24小时，得到一级曝气生物流化池工艺出水。
回调pH值得具体方法为：每吨加入2.00kg氢氧化钠。
沉淀的具体方法为：每吨加入0.007kg聚丙烯酰胺。
一级曝气生物流化池工艺池的污泥浓度为8000mg/L之间，维持溶解氧浓度在2mg/L至3mg/L之间。
一级曝气生物流化池工艺出水：化学需氧量为130mg/L，氨氮含量为6mg/L，总氮量为60mg/L。
(3)二级芬顿高级氧化工艺：将步骤(2)中获得的一级曝气生物流化池工艺出水调节pH值至4，接入二级芬顿反应池，加入二级芬顿试剂，反应18小时，得到二级芬顿高级氧化工艺出水。
加入二级芬顿试剂标准为：使得每吨水中加入有2.75kg H2O2和5.00kgFeSO4。
二级芬顿高级氧化工艺出水：化学需氧量为65mg/L，氨氮含量为3mg/L，总氮量为40mg/L；
(4)二级曝气生物流化池工艺：
将步骤(3)中获得的二级芬顿高级氧化工艺出水，接入二级曝气生物流化池工艺池，进行二级曝气生物流化池工艺，停留时间20小时，得到二级曝气生物流化池工艺出水。
二级曝气生物流化池工艺池污泥浓度为8000mg/L，维持溶解氧浓度在2mg/L～3mg/L之间。
二级曝气生物流化池工艺出水：化学需氧量为40mg/L，氨氮含量为0.5mg/L，总氮量为18mg/L。
所述二级曝气生物流化池工艺出水，达到城市生活垃圾填埋场污染物控制(GB16889-2008)中污水排放标准进行排放，可达标排放。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种垃圾渗滤液处理方法，其特征在于，该方法通过两级芬顿高级氧化工艺和曝气生物流化池工艺的结合处理，降低垃圾渗滤液中的有机污染，从而达到排放标准；该方法具体包括以下步骤：
(1)一级芬顿高级氧化工艺：将生化处理后的垃圾渗滤液调节pH值在3至4之间，加入一级芬顿试剂，使得每吨水中加入有2.75kg～3.30kg H2O2和5.00kg～6.25kg FeSO4，反应18～22小时，得到一级芬顿高级氧化工艺出水，使得一级芬顿高级氧化工艺出水化学需氧量在250mg/L至300mg/L之间，氨氮含量在20mg/L至40mg/L之间，总氮量在70mg/L至100mg/L之间；
(2)一级曝气生物流化池工艺：向步骤(1)中获得的一级芬顿高级氧化工艺出水，每吨加入1.50kg～2.00kg强碱和0.004kg～0.007kg聚丙烯酰胺，进行一级曝气生物流化池工艺，污泥浓度在5000mg/L至8000mg/L之间，维持溶解氧浓度在2mg/L至3mg/L之间，停留时间18～24小时，得到一级曝气生物流化池工艺出水，使得一级曝气生物流化池工艺出水的化学需氧量在130mg/L至150mg/L之间，氨氮含量在6mg/L至10mg/L之间，总氮量在60mg/L至80mg/L之间；
(3)二级芬顿高级氧化工艺：将步骤(2)中获得的一级曝气生物流化池工艺出水调节pH值在3至4之间，加入二级芬顿试剂，使得每吨水中加入有2.0kg～2.75kg H2O2和3.75kg～5.00kg FeSO4，反应14～18小时，得到二级芬顿高级氧化工艺出水，使得二级芬顿高级氧化工艺出水化学需氧量在65mg/L至85mg/L之间，氨氮含量在3mg/L至6mg/L之间，总氮量在40mg/L至50mg/L之间；
(4)二级曝气生物流化池工艺：将步骤(3)中获得的二级芬顿高级氧化工艺出水，进行二级曝气生物流化池工艺，污泥浓度在5000mg/L至8000mg/L之间，维持溶解氧浓度在2mg/L至3mg/L之间，停留时间14～20小时，得到二级曝气生物流化池工艺出水，使得二级曝气生物流化池工艺出水的化学需氧量在40mg/L至50mg/L之间，氨氮含量在0.5mg/L至1.0mg/L之间，总氮量在18mg/L至20mg/L之间。
2.如权利要求1所述的垃圾渗滤液处理方法，其特征在于，步骤(1)所述生化处理后的垃圾渗滤液，其化学需氧量在600mg/L至800mg/L之间，氨氮含量在10mg/L至25mg/L之间。
3.如权利要求1所述的垃圾渗滤液处理方法，其特征在于，步骤(1)加入所述一级芬顿试剂，使得每吨水中加入有3.3kg H2O2和6.25kg FeSO4，反应20小时。
4.如权利要求1所述的垃圾渗滤液处理方法，其特征在于，步骤(2)每吨加入1.5kg强碱和0.004kg聚丙烯酰胺。
5.如权利要求1所述的垃圾渗滤液处理方法，其特征在于，步骤(3)加入所述二级芬顿试剂，使得每吨水中加入有2.0kg H2O2和3.75kg FeSO4，反应14小时。
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