CN104787982B - 一种垃圾渗滤液的处理方法 - 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，将垃圾调节池渗滤液引入渗滤液均衡池；渗滤液均衡池的一部分出水经厌氧池降解有机污染物，再依次进入一级硝化池和二级硝化池，降解有机污染物，并进行氨的硝化，之后进入超滤系统，超滤浓缩液回流至一级硝化池，超滤淡水进入超滤清液槽，再引入电渗析系统，将无机盐浓缩后，淡水进入反渗透系统，反渗透浓缩液回流至厌氧池进一步降解有机污染物，反渗透淡水达标排放；同时，渗滤液均衡池的另一部分出水与超滤系统产生的污泥、电渗析系统产生的浓缩液在混合均质池中充分混合，进入超临界水氧化系统，出水达标排放，产生的浓液经离心脱水后资源化利用。本发明方法以废治废，实现了污泥的减量化和资源化。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种适于垃圾渗滤液的处理方法。
背景技术
随着经济、社会的迅速发展，人类生产与生活所产生的垃圾产量己经对我国的环境状况构成了严重威胁。据有关资料显示，我国的垃圾总量目前正以每年10％的速度迅速增长，未经过处理的垃圾已达70亿吨，如何处置如此大量的垃圾也成为我国21世纪急待解决的问题之一。当前，垃圾卫生填埋依然是我国垃圾处理的主要方式，其处理量约占总垃圾量的80％。垃圾在填埋和堆放过程中，由于厌氧发酵、有机物分解、雨水冲淋等产生多种代谢物质，形成了高浓度的有机废液，该种废液被称为垃圾渗滤液，其具有以下6个特点：1)COD浓度高，可达数千至几万，并且含多环芳烃类化合物、杂环类化合物、多氯联苯等难降解有机物；2)氮和盐类含量较高；3)金属种类多，渗滤液中含有十几种金属离子；4)C/N比值失调；5)色度深且有恶臭。目前在我国至少有4200万吨/年渗滤液直接进入周边环境。
垃圾渗滤液，一般采用的处理方法包括生化处理，物化处理法和土地处理法。随着《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)垃圾渗滤液新标准的正式实施，垃圾渗滤液的处理已逐渐形成生化法与膜法混合处理为代表的主流处理工艺，具有代表性的为MBR+NF+RO工艺。虽然垃圾渗滤液经膜分离深度处理后的出水水质良好，但是膜分离处理的同时也带来了一种更难处理的副产物—膜截留浓缩垃圾渗滤液，且产生的污泥需要干化填埋。由于垃圾渗滤液经过生物处理，再经膜系统进行分离截留继而导致高度浓缩后，其体积一般仅占进样垃圾渗滤液体积的30％，所以膜截留浓缩垃圾渗滤液往往具有COD浓度高，可生化降解性能低，重金属含量高，腐殖酸含量高等特点，若得不到合理妥善处理将会造成巨大的环境、生态污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新的一种垃圾渗滤液的处理方法，该方法采用超临界水氧化法与传统的生化-膜法结合，协同处理膜处理产生的浓缩液和污泥，并实现污泥的资源化利用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种垃圾渗滤液的处理方法，将垃圾调节池渗滤液引入渗滤液均衡池；
渗滤液均衡池的一部分出水I经厌氧池降解有机污染物，对有机氮进行氨化，再依次进入一级硝化池和二级硝化池，降解有机污染物，并进行氨的硝化，之后进入超滤系统，超滤浓缩液回流至一级硝化池，超滤淡水进入超滤清液槽，再引入电渗析系统，将无机盐浓缩后，淡水进入反渗透系统，反渗透浓缩液回流至厌氧池进一步降解有机污染物，反渗透淡水达标排放；
同时，渗滤液均衡池的另一部分出水II与超滤系统产生的污泥、电渗析系统产生的浓缩液在混合均质池中充分混合，进入超临界水氧化系统，出水达标排放，产生的浓液经离心脱水后资源化利用。
其中，渗滤液均衡池中调节渗滤液的pH值至6～8，用碱液调整pH值，所述的碱液为氢氧化钠水溶液或者石灰水。
其中，所述的厌氧池、一级硝化池、二级硝化池均为本领域常规设备。
其中，述的超滤系统为外置式膜生物反应系统或内置式膜生物反应系统。超滤系统用于提高污泥浓度，并作为电渗析和反渗透系统的预处理。
其中，所述的电渗析系统采用阴阳离子膜。所述的电渗析系统可将硝酸盐浓缩至含量10-20％。
其中，反渗透系统采用卷式有机膜。
所述的电渗析与反渗透系统，均为市售，电渗析用于硝酸盐等盐类的浓缩，反渗透用于有机物、硝酸盐和铵盐的拦截，确保出水达标排放。
其中，渗滤液均衡池的一部分出水I与渗滤液均衡池的另一部分出水II的体积比为4～1：1，优选2～1：1。
其中，所述的超临界水氧化系统以硝酸盐为氧化剂，反应温度376～500℃(优选400～450℃)，反应压力22～30MPa(优选25MPa)，反应时间10秒～4分钟(优选90～100秒)。所述的超临界水氧化系统含换热器、空分器、气液分离器、离心脱水器、减压器及缓冲容器，该超临界水氧化系统为本领域公知的设备。
其中，超临界水氧化系统运行过程中，不添加空气和氧气等氧化剂。
超临界水氧化技术处理高浓度有机废水，具有有机污染去除率高、时间短、有机污染物分解彻底等优点，利用此技术处理垃圾渗滤液是目前研究应用的热点。然而，采用超临界水氧化法直接处理渗滤液，处理量大，投资和运行成本高，因此，采用超临界水氧化法与传统的生化-膜法结合，不但可以使超临界水氧化系统的处理量大大减少，省去一、二级反硝化工艺，缩短了传统生化-膜法工艺流程，节约投资和运行成本，而且可以将浓缩液、污泥一并处理，并实现污泥的资源化利用。
有益效果：本发明的主要特点和优势在于：
采用超临界水氧化法与传统的生化-膜法结合，将部分垃圾渗滤液与硝化段污泥、电渗析浓缩液混合，利用浓缩液含有的高硝氮在超临界水条件下氧化有机物污染物和氨氮，省去了传统MBR+NF+RO处理方法中的一、二级反硝化工艺段，节约投资和运行成本，并将膜浓缩液、污泥一并处理，处理废水直接排放，污泥经离心脱水含水率可降低至40％，可用于种树、种草及垃圾填埋厂的覆土等其他用途。达到了以废治废，协同处理渗滤液、膜浓缩液和污泥，并实现污泥减量化和资源化的目的。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1：
一种垃圾渗滤液的处理方法，将垃圾调节池渗滤液引入渗滤液均衡池；渗滤液均衡池中调节渗滤液的pH值至6.5，用碱液调整pH值，所述的碱液为氢氧化钠水溶液或者石灰水。
渗滤液均衡池的一部分出水I经厌氧池降解有机污染物，对有机氮进行氨化，再依次进入一级硝化池和二级硝化池，降解有机污染物，并进行氨的硝化，之后进入超滤系统，超滤浓缩液回流至一级硝化池，超滤淡水进入超滤清液槽，再引入电渗析系统，将无机盐浓缩后，淡水进入反渗透系统，反渗透浓缩液回流至厌氧池进一步降解有机污染物，反渗透淡水达标排放；
同时，渗滤液均衡池的另一部分出水II与超滤系统产生的污泥、电渗析系统产生的浓缩液在混合均质池中充分混合，进入超临界水氧化系统，出水达标排放，产生的浓液经离心脱水后资源化利用。
其中，所述的超滤系统为外置式膜生物反应系统或内置式膜生物反应系统。超滤系统用于提高污泥浓度，并作为电渗析和反渗透系统的预处理。所述的电渗析系统采用阴阳离子膜。所述的电渗析系统可将硝酸盐浓缩至含量10％。反渗透系统采用卷式有机膜。所述的电渗析与反渗透系统，均为市售，电渗析用于硝酸盐等盐类的浓缩，反渗透用于有机物、硝酸盐和铵盐的拦截，确保出水达标排放。
其中，渗滤液均衡池的一部分出水I与渗滤液均衡池的另一部分出水II的体积比为1：1。
其中，所述的超临界水氧化系统以硝酸盐为氧化剂，反应温度400℃，反应压力25MPa，反应时间120秒。所述的超临界水氧化系统含换热器、空分器、气液分离器、离心脱水器、减压器及缓冲容器，该超临界水氧化系统为本领域公知的设备。超临界水氧化系统运行过程中，不添加空气和氧气。
垃圾渗滤液取自南京某垃圾填埋厂，硝化液取自第二硝化段回流液，采用上述方法处理垃圾渗滤、硝化液污泥，处理后污泥含水率40％，其他各工艺段水质主要参数见表1。
表1
实施例2：
一种垃圾渗滤液的处理方法，将垃圾调节池渗滤液引入渗滤液均衡池；渗滤液均衡池中调节渗滤液的pH值至7，用碱液调整pH值，所述的碱液为氢氧化钠水溶液或者石灰水。
渗滤液均衡池的一部分出水I经厌氧池降解有机污染物，对有机氮进行氨化，再依次进入一级硝化池和二级硝化池，降解有机污染物，并进行氨的硝化，之后进入超滤系统，超滤浓缩液回流至一级硝化池，超滤淡水进入超滤清液槽，再引入电渗析系统，将无机盐浓缩后，淡水进入反渗透系统，反渗透浓缩液回流至厌氧池进一步降解有机污染物，反渗透淡水达标排放；
同时，渗滤液均衡池的另一部分出水II与超滤系统产生的污泥、电渗析系统产生的浓缩液在混合均质池中充分混合，进入超临界水氧化系统，出水达标排放，产生的浓液经离心脱水后资源化利用。
其中，所述的超滤系统为外置式膜生物反应系统或内置式膜生物反应系统。超滤系统用于提高污泥浓度，并作为电渗析和反渗透系统的预处理。所述的电渗析系统采用阴阳离子膜。所述的电渗析系统可将硝酸盐浓缩至含量15％。反渗透系统采用卷式有机膜。所述的电渗析与反渗透系统，均为市售，电渗析用于硝酸盐等盐类的浓缩，反渗透用于有机物、硝酸盐和铵盐的拦截，确保出水达标排放。
其中，渗滤液均衡池的一部分出水I与渗滤液均衡池的另一部分出水II的体积比为2：1。
其中，所述的超临界水氧化系统以硝酸盐为氧化剂，反应温度450℃，反应压力23MPa，反应时间160秒。所述的超临界水氧化系统含换热器、空分器、气液分离器、离心脱水器、减压器及缓冲容器，该超临界水氧化系统为本领域公知的设备。超临界水氧化系统运行过程中，不添加空气和氧气。
垃圾渗滤液取自南京某垃圾填埋厂，硝化液取自第二硝化段回流液，采用上述方法处理垃圾渗滤、硝化液污泥，处理后污泥含水率42％，其他各工艺段水质主要参数见表2。
表2
Claims (8)
1.一种垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于，将垃圾调节池渗滤液引入渗滤液均衡池；
渗滤液均衡池的一部分出水I经厌氧池降解有机污染物，对有机氮进行氨化，再依次进入一级硝化池和二级硝化池，降解有机污染物，并进行氨的硝化，之后进入超滤系统，超滤浓缩液回流至一级硝化池，超滤淡水进入超滤清液槽，再引入电渗析系统，将无机盐浓缩后，淡水进入反渗透系统，反渗透浓缩液回流至厌氧池进一步降解有机污染物，反渗透淡水达标排放；
同时，渗滤液均衡池的另一部分出水II与超滤系统产生的污泥、电渗析系统产生的浓缩液在混合均质池中充分混合，进入超临界水氧化系统，出水达标排放，产生的浓液经离心脱水后资源化利用。
2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于，渗滤液均衡池中调节渗滤液的pH值至6～8。
3.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于，所述的超滤系统为外置式膜生物反应系统或内置式膜生物反应系统。
4.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于，所述的电渗析系统采用阴阳离子膜。
5.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于，反渗透系统采用卷式有机膜。
6.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于，渗滤液均衡池的一部分出水I与渗滤液均衡池的另一部分出水II的体积比为4～1：1。
7.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于，所述的超临界水氧化系统以硝酸盐为氧化剂，反应温度376～500℃，反应压力22～30MPa，反应时间10秒～4分钟。
8.根据权利要求7所述的垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于，超临界水氧化系统运行过程中，不添加空气和氧气。
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