CN105036434A

CN105036434A - 铁碳微电解协同微波处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的方法

Info

Publication number: CN105036434A
Application number: CN201510536965.7A
Authority: CN
Inventors: 谭艳来; 黄力彦; 罗晓栋; 饶俊元; 涂家财; 陈亚精; 李诗瑶; 姚创; 吴艳; 邹琴; 陈燕; 李康柏; 邓运泉; 孙创齐; 吕逵弟; 严明; 尹发平; 李恩如
Original assignee: Guangdong Institute of Engineering Technology
Current assignee: Guangdong Institute of Engineering Technology
Priority date: 2015-08-26
Filing date: 2015-08-26
Publication date: 2015-11-11

Abstract

本发明公开了一种铁碳微电解协同微波处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的方法，其工序包括水质调节、铁碳微电解反应、微泡气浮反应、微波反应、pH调节，进一步地还包括污泥脱水工序。本发明方法采用铁碳微电解协同微波的氧化处理工艺处理由“生化法+NF”工艺处理垃圾渗滤液产生的纳滤浓缩液(以下简称“浓缩液”)，其处理效果较好，提高了浓缩液的可生化性，解决浓缩液难处理问题，弥补现有的垃圾渗滤液“生化法+NF”处理工艺的不足，完善垃圾渗滤液的处理技术，推动环保产业的健康、可持续发展。

Description

铁碳微电解协同微波处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的方法

技术领域

本发明涉及垃圾渗滤液处理技术领域，具体涉及到一种铁碳微电解协同微波处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的方法。

背景技术

目前，垃圾渗滤液最常用、最有效的达标排放处理为“生化法(SBR/MBR)+膜处理(NF/RO)”工艺。但是该工艺在处理过程中产生约20～25％的垃圾渗滤液膜滤浓缩液。浓缩液含有大量难以生物降解的芳香族化合物、氯代芳香族化合物、磷酸酯、酚类、苯胺类污染物，同时含有多种内分泌干扰素物质，成分复杂、污染物浓度高，含盐量高，并具有一定的生物毒性，可生化性差，为黑色不透明悬浊液，属于难降解有机废水。而采用“生化法+NF”工艺比“生化法+RO”工艺处理垃圾渗滤液产生的浓缩液污染物浓度更高，处理难度更大。因此，限制了“生化法+膜处理”联合工艺在垃圾渗滤液处理中的应用与发展。

常规的浓缩液处理方法是回灌到垃圾填埋场。该方法在应用中存在以下问题：(1)渗滤液污染物浓度越来越高，加大生化系统的处理难度；(2)浓缩液含盐量高，反渗透膜容易堵塞，膜通量降低很快，耗材更换频繁，运行费用增加；(3)若处理不当，容易造成二次污染。如果直接把垃圾渗滤液排放到环境中，对地表水、地下水将会产生严重的污染，同时严重威胁到居民的饮用水安全。

发明内容

针对上述浓缩液在回灌处理过程中存在的问题，本发明提供了一种铁碳微电解协同微波处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的方法，本发明采用铁碳微电解协同微波的氧化处理工艺处理由“生化法+NF”工艺处理垃圾渗滤液产生的纳滤浓缩液(以下简称“浓缩液”)，处理效果较好，可以解决浓缩液难处理问题，弥补现有的垃圾渗滤液“生化法+NF”处理工艺的不足，完善垃圾渗滤液的处理技术。

本发明的技术方案为：一种铁碳微电解协同微波处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的方法，包括如下工序：

(1)水质调节：用泵将浓缩液注入水质调节池，加入硫酸调节pH值；

(2)铁碳微电解反应：水质调节后的废水输送到铁碳微电解反应设备，开启曝气进行反应，出水进入下一处理环节；

(3)微泡气浮反应：铁碳微电解反应后的废水进入微泡气浮反应设备，并添加絮凝剂，进行泥水分离；

(4)微波反应：微泡气浮反应后的出水经管道混合器后，进入微波设备与氧化剂进行快速反应；

(5)pH调节：反应后的出水进入pH调节池，加入碱进行水质调节并沉降一段时间；

(6)排放：对调节后的出水进入现有渗滤液处理系统进行生化处理，达标后排放。

本发明铁碳微电解协同微波处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的方法，还包括污泥脱水工序，所述污泥脱水工序具体过程包括：

a、步骤(3)微泡气浮反应的浮渣进入污泥脱水工序进行脱水，脱水后污泥外运，压滤液返回至水质调节池再次处理。

b、步骤(5)PH调解调节产生的污泥进入污泥脱水工序，脱水后污泥外运，压滤液返回至水质调节池再次处理。

所述污泥脱水工序使得未达标的出水回到水质调节池再次进行处理，避免未达标出水随污泥排放到环境中，污染地表水、地下水，威胁居民的饮用水安全，使得浓缩液处理更完全。

所述步骤(1)水质调节浓缩液pH值调整至pH<4.0。

所述铁碳微电解反应设备内固液比1：1、曝气气液比15：1，曝气反应时间为90～120min。

所述絮凝剂采用聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)一种或两种。

所述氧化剂是由能够吸收微波的金属加工而成的微波响应型材料，所述能够吸收微波的金属为铁、锰和镍金属中的一种或多种。

优选地，所述氧化剂采用铁氧化剂，加入量为0.1～1.0g/L。

所述步骤(5)PH调节用NaOH调节pH值至9.0。

所述沉降时间为90～150min，保证出水水质。

本发明的有益效果为：

1、本发明采用铁碳微电解协同微波的氧化处理工艺处理由“生化法+NF”工艺处理垃圾渗滤液产生的纳滤浓缩液(以下简称“浓缩液”)，能够有效提高浓缩液的可生化性，可生化性可提高高达25倍，从而降低浓缩液处理难度，解决浓缩液难处理问题，弥补现有的垃圾渗滤液“生化法+NF”处理工艺的不足，获得较好的出水排放水质，水质达到《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889－2008)排放标准；进一步完善垃圾渗滤液的处理技术，推动环保产业的健康、可持续发展。

2、本发明与单独采用“铁碳微电解”和“微波水处理”工艺方法相比，具有以下特点：

(1)大幅降低药剂用量：①整个工艺处理过程中只需添加一次酸，完成主反应工序，大大降低酸用量；②整个反应过程中，微波反应工序对COD(化学需氧量)去除效率达50％以上，相比单独采用微波水处理工艺，可节省约40％的药剂；③微波反应工序反应比较完全，出水pH为7.0左右，在pH调节过程中，相比单独的处理工艺，可以降低碱用量；

(2)降低电耗、节能，本发明方法的主要电耗为曝气泵、微波及输送泵的电耗，而输送泵的电耗基本是固定的，曝气泵的电耗很低；相对单独采用微波水处理，本工艺的微波水处理工序可以节省约40％的电耗；

3、本发明方法的核心设备为铁碳微电解设备和微波水处理设备，微电解设备可以根据客户要求设计成土建反应池或者其他材料的反应罐，实现一体化操作；微波反应设备为成套一体化设备，安装、维修方便；

4、本发明方法处理浓缩液的吨水处理成本主要为药剂及电费的成本，从药剂和电耗两方面计算，本工艺与采用Fenton、微波水处理、微波协同Fenton等工艺相比，可以节省15-20％的运行费用，大大地降低了运营成本。

附图说明

图1为本发明铁碳微电解协同微波处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的方法的工艺流程图；

图2为本发明实施例工艺处理后出水效果图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。

如图1所示，一种铁碳微电解协同微波处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的方法，以废水排放量为1m³/h规模的现场中试试验处理浓缩液水质：pH值为7.0、CODcr(采用重铬酸钾作为氧化剂测定出的化学耗氧量)浓度为5500mg/L、色度为800倍、B/C<0.01(B/C主要是指可生化性，当B/C越大污水生化性能越好)的垃圾渗滤液纳滤浓缩液为例，具体处理步骤如下：

(1)水质调节：用泵将浓缩液注入调节池，加入硫酸调节pH，水质pH7.0调至<pH4.0，并加入占浓缩液总量0.01％的消泡剂对水质调节产生的泡沫进行消泡，消泡时间至少为10min；

(2)铁碳微电解反应：水质调节后的废水输送到铁碳微电解反应设备，开启曝气进行反应，并加入0.01％消泡剂进行消泡，铁碳微电解反应设备内固液比1：1、曝气气液比15：1，曝气反应时间120min；

(3)微泡气浮反应：铁碳微电解反应后的废水进入微泡气浮反应设备，并添加絮凝剂，进行泥水分离，絮凝剂采用聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)，1m³/h废水微泡气浮反应，PAC(聚合氯化铝)用量50mg/L、PAM用量1mg/L；出水进入下一处理环节，浮渣进入污泥脱水工序进行脱水，脱水后外运，压滤液返回至水质调节池再次处理；

(4)微波反应：微泡气浮反应后的出水经管道混合器后，进入功率为8kw/h的微波设备与氧化剂进行快速反应，所述氧化剂由管道混合器加入，氧化剂采用含铁氧化剂，加入量为0.5g/L，反应时间3min；

(5)pH调节：反应后的出水进入pH调节池，加入碱NaOH调节水质pH值至9.0并沉降120min；出水所产生的污泥进入污泥脱水工序，脱水后污泥外运，压滤液返回至水质调节池再次处理；

(6)出水排放：出水进入现有渗滤液处理系统进行生化处理，达标后排放。

本发明工艺处理后的出水与处理前的浓缩液各项指标效果对比如下表：

内容	处理前	处理后
			PH值	7.0	9.0
CODcr(mg/L)	5500	<600
			色度	800	100
B/C	0.01	0.25

由上表可看出：

(1)CODcr浓度由5500mg/L降低至CODcr<600mg/L以下，CODCcr去除率达89％；

(2)色度由800倍降低至100倍，色度去除率达87.5％；

(3)B/C由0.01提高至0.25以上，可生化性提高25倍，比“生化法+NF”工艺处理方法可生化性提高20倍。

上述实施例为在广州某垃圾填埋场垃圾渗滤液污泥脱水厂现场开展的1m³/h规模中试试验，处理效果得到了验证，各工序处理后出水效果图如图2所示，从左至右，最右的图示为处理后的出水效果。

本发明采用“微波协同铁碳微电解”工艺处理浓缩液，处理后的出水符合现有垃圾渗滤液生化处理系统的进水要求，再经现有垃圾渗滤液处理后出水达到《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889－2008)排放标准。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种铁碳微电解协同微波处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的方法，包括如下工序：

2.根据权利要求1所述的铁碳微电解协同微波处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的方法，还包括污泥脱水工序。

3.根据权利要求2所述的铁碳微电解协同微波处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的方法，所述污泥脱水工序具体包括：

4.根据权利要求1所述的铁碳微电解协同微波处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的方法，所述步骤(1)水质调节浓缩液pH值调整至pH<4.0。

5.根据权利要求1所述的铁碳微电解协同微波处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的方法，所述铁碳微电解反应设备内固液比1：1、曝气气液比15：1，曝气反应时间为90～120min。

6.根据权利要求1所述的铁碳微电解协同微波处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的方法，所述絮凝剂采用聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)一种或两种。

7.根据权利要求1所述的铁碳微电解协同微波处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的方法，所述氧化剂是由能够吸收微波的金属加工而成的微波响应型材料，所述能够吸收微波的金属为铁、锰和镍金属中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的铁碳微电解协同微波处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的方法，所述氧化剂采用铁氧化剂，加入量为0.1～1.0g/L。

9.根据权利要求1所述的铁碳微电解协同微波处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的方法，所述步骤(5)PH调节用NaOH调节pH值至9.0。

10.根据权利要求1所述的铁碳微电解协同微波处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的方法，所述沉降时间为90～150min。