CN104478157A - 一种垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，步骤如下：泵送垃圾渗滤液纳滤浓缩液进入反应槽，再向反应槽中投加混凝剂、消泡剂以及絮凝剂进行反应；反应完后，经管道流入沉淀池中进行固液分离，得到沉淀污泥和沉淀清液；沉淀污泥泵送脱水机分离，产生的脱水清液和沉淀清液一起送入微电解反应器中进行氧化；氧化后的出水加碱调节pH值为7～9后，再送入臭氧反应池进行进一步氧化，且由臭氧发生器产生的臭氧通入臭氧反应池曝气；经上述步骤处理后的纳滤浓缩液可回流至生化系统。本发明通过物理化学反应和生化工艺巧妙结合，形成一种运行稳定，易于操作维护，运行费用较低，处理效率高，同时也部分解决了垃圾渗滤液碳源不足的问题。

Description

一种垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理方法
【技术领域】
本发明涉及一种垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理方法。
【背景技术】
目前垃圾渗滤液处理的主要工艺为膜生化反应(MBR)+纳滤+反渗透。垃圾渗滤液纳滤浓缩液是经纳滤膜截留下来的液体，具有有机物污染浓度高，且多为不可降解和难降解有机物以及重金属等无机盐类，B/C比一般为0.01，基本无氨氮，处理难度高，如不加处理直接排放，COD指标会严重超出国家的相关标准。垃圾渗滤液氨氮浓度高，有机物污染浓度相对较低，C/N比严重失调，碳源不足，一般投加甲醇、葡糖糖、高浓度有机废水等补充碳源，碳源投加费用高。
目前国内外对纳滤浓缩液的处理研究尚不多，主要的处理方法有以下几种：混凝沉淀法，该法易产生二次污染，处理效果较差，出水中各项污染物指标仍然很高；蒸发干化法，该法对设备要求高，运行费用高，操作管理复杂；回灌法，该法将浓缩液回灌填埋场，难以从根本上解决污染问题，且易形成二次污染；Fenton试剂氧化法，该法对反应条件要求较高，最佳反应pH值在4左右，药剂消耗量较大；吸附焚烧法，在国外应用较多，处理效果较好，但其对吸附剂的要求很高，一般选用活性炭，但是活性炭机械强度差，再生困难，限制了吸附焚烧法的应用。单一方法无法解决问题，必须采用多种方法结合的工艺。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题，在于提供一种垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，该方法通过物理化学反应和生化工艺巧妙结合，形成一种运行稳定，易于操作维护，运行费用较低，处理效率高，同时也部分解决了垃圾渗滤液碳源不足的问题。
本发明是这样实现的：
一种垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，所述处理方法如下：
步骤1、泵送垃圾渗滤液纳滤浓缩液进入反应槽，再向反应槽中投加混凝剂、消泡剂以及絮凝剂进行反应；
步骤2、反应完后，经管道流入沉淀池中进行固液分离，得到沉淀污泥和沉淀清液；沉淀污泥泵送脱水机分离，产生的脱水清液和沉淀清液一起送入微电解反应器中进行氧化；
步骤3、经微电解反应器氧化后的出水加碱调节pH值为7～9后，再送入臭氧反应池进行进一步氧化，且由臭氧发生器产生的臭氧通入臭氧反应池曝气；
经上述步骤处理后的垃圾渗滤液纳滤浓缩液可回流至生化系统。
进一步地，所述步骤2中脱水机分离出的脱水污泥加石灰干化后填埋，石灰投加量为为0.2-0.3kg石灰/kg脱水污泥。
进一步地，所述反应槽为PP板材质反应槽或碳钢防腐材质反应槽；所述反应槽分成左格槽和右格槽并底部连通，所述左格槽、右格槽均设有一搅拌器，所述左格槽为封闭式，且顶部设通气孔连通至右格槽；垃圾渗滤液纳滤浓缩液先进入左格槽，投加混凝剂、消泡剂反应5～10分钟后，进入右格槽，投加絮凝剂反应1～5分钟。
进一步地，所述的混凝剂为硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁、聚合氯化铁、聚合硫酸铁、氯化铝、硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝中的至少一种。
进一步地，所述混凝剂为氯化铁，其投加量为1-5kg/吨纳滤浓缩液。
进一步地，所述消泡剂为聚醚类、硅醚共聚类，有机硅氧烷类、硅和油复合类中的一种。
进一步地，所述消泡剂为聚醚类，其投加量为5-100g/吨纳滤浓缩液。
进一步地，所述絮凝剂为有机高分子絮凝剂或微生物絮凝剂中的一种。
进一步地，所述絮凝剂为有机高分子絮凝剂，可以是阳离子型或非离子型，其投加量为50-500g/吨纳滤浓缩液。
进一步地，所述沉淀池为斜板沉淀池、斜管沉淀池或竖流式沉淀池；所述步骤2中的反应液在沉淀池中的停留时间为2-4h；所述脱水机为叠氏污泥脱水机、离心式污泥脱水机或带式污泥脱水机，脱水污泥的含水率为80-85％。
进一步地，所述微电解反应器装载微电解填料，所述微电解填料颗粒为球形或多孔柱形；所述微电解反应器填料装填量为60-80％，上升流速为1-20m/h。
进一步地，所述臭氧反应池，分一格或二格以上，进行分段氧化，臭氧反应池中的反应液总停留时间为2～6h，有效液位深度为3～6m，臭氧通入量为0.5-2kgO3/kgCOD。
进一步地，所述臭氧发生器的气体来源为空气源或氧气源；所述臭氧反应池曝气形式为曝气盘或射流曝气形式。
本发明具有如下优点：
本发明通过投加混凝剂将纳滤浓缩液中的大分子有机物絮凝沉淀下来，投加消泡剂消除絮凝过程产生的泡沫，投加絮凝剂的作用是让絮体变大便于沉淀分离，经混凝处理后的纳滤浓缩液通过微电解反应器，利用微电解反应器中填充的微电解填料产生“原电池”效应对纳滤浓缩液中的有机物进行开环、断键作用，尤其对芳香族的有机物作用特别明显，经过微电解处理的纳滤浓缩液再经臭氧氧化作用，臭氧氧化对芳香族有机物作用较弱，对其他有机物作用明显，使得纳滤浓缩液的有机物进一步变成小分子有机物和碳化，即可生化。总之，通过混凝与微电解氧化、臭氧氧化组合工艺的协同作用提高了对有机物的去除率和整个处理系统的经济性；通过分段臭氧氧化，加强了对不同有机物阶段的分解效果，进一步提高了系统装置处理效果，形成了一种运行稳定，易于操作维护，运行费用较低，处理效率高，同时也部分解决了垃圾渗滤液碳源不足的问题的纳滤浓缩液处理方法。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明方法框架示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1所示，对本发明的实施例进行详细的说明。
本发明涉及一种垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，所述处理方法如下：
步骤1、泵送垃圾渗滤液纳滤浓缩液进入反应槽，再向反应槽中投加混凝剂、消泡剂以及絮凝剂进行反应；
步骤2、反应完后，经管道流入沉淀池中进行固液分离，得到沉淀污泥和沉淀清液；沉淀污泥泵送脱水机分离，产生的脱水清液和沉淀清液一起送入微电解反应器中进行氧化；
步骤3、经微电解反应器氧化后的出水加碱调节pH值为7～9后，再送入臭氧反应池进行进一步氧化，且由臭氧发生器产生的臭氧通入臭氧反应池曝气；
经上述步骤处理后的垃圾渗滤液纳滤浓缩液可回流至生化系统。
所述步骤2中脱水机分离出的脱水污泥加石灰干化后填埋，石灰投加量为为0.2-0.3kg石灰/kg脱水污泥。
所述反应槽为PP板材质反应槽或碳钢防腐材质反应槽；所述反应槽分成左格槽和右格槽并底部连通，所述左格槽、右格槽均设有一搅拌器，所述左格槽为封闭式，且顶部设通气孔连通至右格槽；垃圾渗滤液纳滤浓缩液先进入左格槽，投加混凝剂、消泡剂反应5～10分钟后，进入右格槽，投加絮凝剂反应1～5分钟。
所述混凝剂为硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁、聚合氯化铁、聚合硫酸铁、氯化铝、硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝中的至少一种。较优的，所述混凝剂为氯化铁，其投加量为1-5kg/吨纳滤浓缩液。
所述消泡剂为聚醚类、硅醚共聚类，有机硅氧烷类、硅和油复合类中的一种。较优的，所述消泡剂为聚醚类，其投加量为5-100g/吨纳滤浓缩液。
所述絮凝剂为有机高分子絮凝剂或微生物絮凝剂中的一种。较优的，所述絮凝剂为有机高分子絮凝剂，可以是阳离子型或非离子型，其投加量为50-500g/吨纳滤浓缩液。
所述沉淀池为斜板沉淀池、斜管沉淀池或竖流式沉淀池；所述步骤2中的反应液在沉淀池中的停留时间为2-4h；所述脱水机为叠氏污泥脱水机、离心式污泥脱水机或带式污泥脱水机，脱水污泥的含水率为80-85％。
所述微电解反应器装载微电解填料，所述微电解填料颗粒为球形或多孔柱形；所述微电解反应器填料装填量为60-80％，上升流速为1-20m/h。
在微电解反应器是电解质溶液中铁屑及其它金属晶体结构与碳之间形成的许多局部微电池来处理废水的一种电化学处理技术。在没有外加电能条件下，充分利用金属-金属、金属-非金属之间的电位差而产生的无数微小电池的作用，使废水中的污染物通过电化氧化-还原反应、凝聚、气浮和沉降等作用，达到净化的目的。在处理过程中产生的新生态[·OH]、[H]、[O]、Fe2+、Fe3+等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解脱色的作用。
所述臭氧反应池，分一格或二格以上，进行分段氧化，臭氧反应池中的反应液总停留时间为2～6h，有效液位深度为3～6m，臭氧通入量为0.5-2kgO3/kgCOD。所述臭氧发生器的气体来源为空气源或氧气源；所述臭氧反应池曝气形式为曝气盘或射流曝气形式。
以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
某垃圾填埋场渗滤液处理厂产生的纳滤浓缩液，其水质情况见表1。
表1纳滤浓缩液水质情况
水质指标 单位 数值
pH 6.8
COD mg/l 3700
BOD5 mg/l 100
电导率 μS/cm 17500
色度 倍 4000
具体处理步骤如下：纳滤浓缩液储存在纳滤浓缩液储池，经过泵和管道进入反应槽，通过加药装置向反应槽中依次投加三氯化铁、消泡剂、PAM，投加量分别为2kg/吨纳滤浓缩液、20g/吨纳滤浓缩液、100g/吨纳滤浓缩液。所述反应槽分左格槽和右格槽并底部连通，左格槽封闭，顶上设通气孔连通至右格槽，投加三氯化铁、消泡剂到左格槽，反应时间为6min，然后右格槽格投加PAM，反应时间为2min，反应完全后经管道流入斜管式沉淀池进行固液分离，停留时间为3h，产生了20％的污泥层。在纳滤浓缩液中投加一定浓度的铁盐，铁盐发生水解产生铁盐二合体[Fe2(H2O)8(OH)2]4+，还会进一步水解形成更高聚合度和羟基比的水解产物。该类物质呈现带正电荷的特性，而浓缩液中的有机物在低pH的条件下为负电性，二者易于发生絮凝作用，大部分腐殖质被去除，纳滤浓缩液的COD降低了40-60％，色度的去除率为60-80％，pH为3-5，后流入微电解反应器，沉淀污泥泵送离心脱水机分离，产生的脱水污泥加石灰干化后填埋，石灰从石灰料仓通过螺旋输送机输送与脱水污泥混合，干化污泥的含水率小于60％，以满足填埋要求，石灰投加量为0.2-0.3kg石灰/kg脱水污泥，产生的脱水清液与沉淀清液一起进入微电解反应器氧化。所述微电解反应器，装载多孔柱状填料，装填量为70％，上升流速为5m/h，在不通电的情况下，利用微电解反应器中填充的微电解填料产生“原电池”效应对浓缩液进行处理，当通水后，在反应器内会形成无数的电位差达1.2V的“原电池”，“原电池”以废水做电解质，通过放电形成电流对废水进行电解氧化和还原处理，以达到降解有机污染物的目的。经微电解反应器氧化，BOD5有了较大提高，B/C为0.1-0.3，改善了可生化性，同时COD的去除率为10-30％，色度去除率为80-95％，沉淀清液中含有的多余Fe3+在微电解反应器中被絮凝去除。经微电解反应器氧化后出水加液碱回调pH为7-9，进入臭氧反应池进一步高级氧化，由臭氧发生器产生的臭氧通入臭氧反应池曝气，采用曝气盘曝气，利用氧气源产生臭氧，臭氧浓度为150mg/l，臭氧量为1kgO3/kgCOD，臭氧反应池分三段氧化，总停留时间为5h，有效液位深度为5m，B/C比有了较大提高，为0.5-0.8，色度去除率70-90％，处理后的纳滤浓缩液作为碳源回流到生化池，以解决垃圾渗滤液碳源不足的问题。臭氧反应池中多余的臭氧可用臭氧破坏装置进行处理。
处理后的纳滤浓缩液的出水水质情况见表2。
表2处理后的纳滤浓缩液水质情况
水质指标 单位 数值
pH 7.5
COD mg/l 1100
BOD5 mg/l ≥600
电导率 μS/cm 16000
色度 倍 《100
综上可知，经絮凝沉淀后COD的去除率为40-60％，色度的去除率为60-80％，经微电解反应器氧化，BOD5有了较大提高，B/C为0.1-0.3，改善可生化性，同时COD的去除率为10-30％，色度去除率为80-95％。经微电解反应器氧化后出水加碱回调pH为7-9，进入臭氧反应池进一步高级氧化，由臭氧发生器产生的臭氧通入臭氧反应池曝气，B/C比有了较大提高，为0.5-0.8，色度去除率70-90％，作为碳源回流到生化池。整个处理工艺COD的去除率为60-80％，色度去除率达到95％以上，B/C比有了大幅提高。
总之，本发明通过投加混凝剂将纳滤浓缩液中的大分子有机物絮凝沉淀下来，投加消泡剂消除絮凝过程产生的泡沫，投加絮凝剂的作用是让絮体变大便于沉淀分离，经混凝处理后的纳滤浓缩液通过微电解反应器，利用微电解反应器中填充的微电解填料产生“原电池”效应对纳滤浓缩液中的有机物进行开环、断键作用，尤其对芳香族的有机物作用特别明显，经过微电解处理的纳滤浓缩液再经臭氧氧化作用，臭氧氧化对芳香族有机物作用较弱，对其他有机物作用明显，使得纳滤浓缩液的有机物进一步变成小分子有机物和碳化，即可生化。总之，通过混凝与微电解氧化、臭氧氧化组合工艺的协同作用提高了对有机物的去除率和整个处理系统的经济性；通过分段臭氧氧化，加强了对不同有机物阶段的分解效果，进一步提高了系统装置处理效果，形成了一种运行稳定，易于操作维护，运行费用较低，处理效率高，同时也部分解决了垃圾渗滤液碳源不足的问题的纳滤浓缩液处理方法。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (13)

1.一种垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，其特征在于：所述处理方法如下：
步骤1、泵送垃圾渗滤液纳滤浓缩液进入反应槽，再向反应槽中投加混凝剂、消泡剂以及絮凝剂进行反应；
步骤2、反应完后，经管道流入沉淀池中进行固液分离，得到沉淀污泥和沉淀清液；沉淀污泥泵送脱水机分离，产生的脱水清液和沉淀清液一起送入微电解反应器中进行氧化；
步骤3、经微电解反应器氧化后的出水加碱调节pH值为7～9后，再送入臭氧反应池进行进一步氧化，且由臭氧发生器产生的臭氧通入臭氧反应池曝气；
经上述步骤处理后的垃圾渗滤液纳滤浓缩液可回流至生化系统。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，其特征在于：所述步骤2中脱水机分离出的脱水污泥加石灰干化后填埋，石灰投加量为为0.2-0.3kg石灰/kg脱水污泥。
3.根据权利要求1或2所述的一种垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，其特征在于：所述反应槽为PP板材质反应槽或碳钢防腐材质反应槽；所述反应槽分成左格槽和右格槽并底部连通，所述左格槽、右格槽均设有一搅拌器，所述左格槽为封闭式，且顶部设通气孔连通至右格槽；垃圾渗滤液纳滤浓缩液先进入左格槽，投加混凝剂、消泡剂反应5～10分钟后，进入右格槽，投加絮凝剂反应1～5分钟。
4.根据权利要求3所述的一种垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，其特征在于：所述的混凝剂为硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁、聚合氯化铁、聚合硫酸铁、氯化铝、硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的一种垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，其特征在于：所述混凝剂为氯化铁，其投加量为1-5kg/吨纳滤浓缩液。
6.根据权利要求3所述的一种垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，其特征在于：所述消泡剂为聚醚类、硅醚共聚类，有机硅氧烷类、硅和油复合类中的一种。
7.根据权利要求6所述的一种垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，其特征在于：所述消泡剂为聚醚类，其投加量为5-100g/吨纳滤浓缩液。
8.根据权利要求3所述的一种垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，其特征在于：所述絮凝剂为有机高分子絮凝剂或微生物絮凝剂中的一种。
9.根据权利要求8所述的一种垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，其特征在于：所述絮凝剂为有机高分子絮凝剂，可以是阳离子型或非离子型，其投加量为50-500g/吨纳滤浓缩液。
10.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，其特征在于：所述沉淀池为斜板沉淀池、斜管沉淀池或竖流式沉淀池；所述步骤2中的反应液在沉淀池中的停留时间为2-4h；所述脱水机为叠氏污泥脱水机、离心式污泥脱水机或带式污泥脱水机，脱水污泥的含水率为80-85％。
11.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，其特征在于：所述微电解反应器装载微电解填料，所述微电解填料颗粒为球形或多孔柱形；所述微电解反应器填料装填量为60-80％，上升流速为1-20m/h。
12.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，其特征在于：所述臭氧反应池，分一格或二格以上，进行分段氧化，臭氧反应池中的反应液总停留时间为2～6h，有效液位深度为3～6m，臭氧通入量为0.5-2kgO3/kgCOD。
13.根据权利要求1或12所述的一种垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，其特征在于：所述臭氧发生器的气体来源为空气源或氧气源；所述臭氧反应池曝气形式为曝气盘或射流曝气形式。
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