CN105130088A - 臭氧氧化处理渗滤液纳滤浓缩液的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种臭氧氧化处理渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，将渗滤液纳滤浓缩液和三氯化铁及聚丙烯酰胺加入搅拌槽内进行混合，沉淀池内的上清液流入清液收集槽；上清液通过提升泵加入臭氧反应塔的顶部，臭氧发生器产生的臭氧气体送至臭氧反应塔下部，上清液与臭氧气体循环接触进行氧化反应，经氧化后的废水排出至中间水槽内储存；进水泵将中间水槽内的废水输至反硝化罐内，反硝化罐内连续推流曝气，对废水进行反硝化反应，再自流进入硝化罐内，经鼓风曝气进行硝化反应，硝化反应后的废水经输送泵提升输至超滤膜组件进行固液分离，处理后的超滤浓液回流到反硝化罐内，清液出水排放。本发明具有工艺路线简单，处理费用性价比高，无二次污梁的特点。

Description

臭氧氧化处理渗滤液纳滤浓缩液的处理方法

技术领域

本发明涉及一种臭氧氧化处理渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，属于渗滤液纳滤浓缩液处理技术领域。

背景技术

城市生活垃圾在填埋过程中产生的渗滤液具有有机污染物浓度高、氨氮浓度高、重金属离子浓度高等特点，处理难度很大。国内外对于垃圾渗滤液的处理有传统的生物法、膜分离及其组合等方法，其中膜生化反应器和碟管式反渗透是目前主流的处理工艺。为达到GB16889-2008新标准中特别限值排放要求，渗滤液处理过程中通常采用“生化+膜”的工艺，膜分离中纳滤或反渗透作为深度处理工艺单元，其清液达标的同时产生约占处理规模15％～25％的渗滤液纳滤浓缩液。但渗滤液纳滤浓缩液中的有机污染物主要是难降解有机物的形式存在，且以水溶性腐植酸类物质为主，其分子量基本在20000原子质量单位以下，又以分子量在1000-3000原子质量单位的物质为主，通常水质如下：有机物COD为6000-8000mg/L、BOD₅为0-50mg/L，TN为500-750mg/L，NH₄-N为0～5mg/L，pH为6-8，电导率为20-40ms/cm、总硬度TDS为1000-1500mg/L，因此存在大分子链的渗滤液纳滤浓缩液与渗滤液原液相比，具有可生化性更差、盐分更高、处理更难的特点。

目前国内外针对渗滤液浓缩液的处理主要有回调节池、回灌填埋、混凝沉法和树脂吸附组合、活性炭吸附、蒸发干法和焚烧等方法。渗滤液纳滤浓缩液回调节池后，随着渗滤液纳滤浓缩液的增加，造成处理系统的膜压力增加，即而造成处理系统处理质量下降，甚至会使处理系统崩溃。而回灌法填埋要求渗滤液产生量比较少，只能用于小型的垃圾处理场所，但回灌填埋由于盐份积累，电导率的升高，造成处理系统的恶化，因此使用有局限性。而混凝沉法和树脂吸附组合、活性炭吸附等需要投加药剂量大，产生的污泥量多，处理费用十分昂贵。而蒸发干法和焚烧无法都会存在二次污染，处理解效果不好。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺路线简单，处理费用性价比高，无二次污梁的臭氧氧化处理渗滤液纳滤浓缩液的处理方法。

本发明为达到上述目的的技术方案是：一种臭氧氧化处理渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，其特征在于：包括混凝沉淀处理、臭氧氧化处理和膜生物反应处理，

(1)、混凝沉淀处理：将渗滤液纳滤浓缩液和三氯化铁及聚丙烯酰胺加入搅拌槽内，通过搅拌器对搅拌槽内的三氯化铁和聚丙烯酰胺与渗滤液纳滤浓缩液充分混合，进行混凝反应，将反应后的絮凝混合液加入至沉淀池进行沉淀，沉淀池的上清液流入清液收集槽中，沉淀池内的污泥定期排出，其中：按质量百分比，三氯化铁的加入量是渗滤液纳滤浓缩液总量的0.05～0.25％，聚丙烯酰胺的加入量是渗滤液纳滤浓缩液总量的0.005～0.015％；

(2)、臭氧氧化处理：将清液收集槽中的上清液通过提升泵加入臭氧反应塔的顶部，臭氧发生器产生的臭氧气体送至臭氧反应塔下部，臭氧反应塔内的上清液与臭氧气体循环接触并进行氧化反应，上清液在臭氧反应塔内的水力停留时间在60～120min，经氧化后的废水排出至中间水槽内储存；

(3)、膜生物反应处理：进水泵将中间水槽内的废水输送至反硝化罐内，反硝化罐内连续推流曝气，对废水进行反硝化反应，再自流进入硝化罐内，经鼓风曝气进行硝化反应，硝化反应后的废水经输送泵提升输至超滤膜组件进行固液分离，处理后的超滤浓液回流到反硝化罐内，清液出水排放。

本发明采用混凝沉淀、臭氧氧化和膜生物反应处理的组合工艺对渗滤液纳滤浓缩液进行处理，将混凝沉淀处理作为渗滤液纳滤浓缩液的预处理工艺，通过投加三氯化铁能够有效地去除渗滤液纳滤浓缩液中分子量大于1000原子质量单位的有机物，而且在发生水解产生铁盐二合体并进一步水解形成更高聚合度和羟基比的水解产物，由于水解产物呈现带正电荷的特性，而渗滤液纳滤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而沉淀，并在聚丙烯酰胺的作用下，起到良好的絮凝作用，通过混凝沉淀处理将渗滤液纳滤浓缩液中的有机物COD去除率在55％-60％，由于能减低污染物的负荷，减轻臭氧氧化处理的难度，有效提高臭氧的利用率，降低臭氧工艺处理成本。本发明将上清液先进行臭氧氧化处理、再进行膜生物反应处理，充分利用臭氧强氧化性的特点，在臭氧反应塔使上清液与臭氧气体逆流充分接触，将上清液在臭氧反应塔内进行循环，以提高溶解于废水的臭氧浓度，有利于上清液中羟基自由基的生成，有效的破坏上清液中大分子有机物的结构使之转变为小分子有机物甚至部分氧化为二氧化碳和废水，将难生物降解有机物环状分子或长链分子的部分断裂，可将渗滤液纳滤浓缩液中的部分难降解大分子有机物被氧化“开键”为易降解的小分子有机物，将难降解的腐植酸中部分具有非饱和构造有机物转化为生化降解性好的饱和构造，故而增强废水中有机物的可生化性，废水再经前置的反硝化和后置的硝化生化处理，能有效的降解废水中有机物污染物，同时经臭氧氧化处理后的废水也减少硝化罐中用于降解有机污染物所需的氧量，使渗滤液纳滤浓缩液中有机物COD去除率达90％以上。本发明的工艺路线简单，处理费用性价比高，通过臭氧氧化能够分解废水中生物难降解的物质，同时臭氧分解后变为氧气，故而对环境没有二次污染。本发明的处理方法有利于与生化法结合，能消除二次污染并实现减量化，为渗滤液纳滤浓缩液处理提供了新的思路。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。

图1是本发明臭氧氧化处理渗滤液纳滤浓缩液处理装置的结构示意图。

其中：1—搅拌槽，2—沉淀池，3—清液收集槽，4—提升泵，5—循环泵，6—臭氧反应塔，7—中间水槽，8—进水泵，9—反硝化罐，10—硝化罐，11—输送泵，12—臭氧发生器，13—鼓风机，14—超滤膜组件。

具体实施方式

本发明的臭氧氧化处理渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，包括混凝沉淀处理、臭氧氧化处理和膜生物反应处理。

见图1所示，本发明首先进入混凝沉淀处理，将渗滤液纳滤浓缩液和三氯化铁及聚丙烯酰胺加入搅拌槽1内，通过搅拌器对搅拌槽1内的三氯化铁和聚丙烯酰胺与渗滤液纳滤浓缩液充分混合，进行混凝反应，在搅拌槽1的反应区内发生混凝反应后加入至沉淀池2，按质量百分比，本发明的三氯化铁的加入量是渗滤液纳滤浓缩液总量的0.05～0.25％，聚丙烯酰胺的加入量是渗滤液纳滤浓缩液总量的0.005～0.015％，最好本发明的三氯化铁的加入量是渗滤液纳滤浓缩液总量的0.1～0.2％，聚丙烯酰胺的加入量是渗滤液纳滤浓缩液总量的0.01～0.012％，通过适量的三氯化铁不仅有效地去除渗滤液纳滤浓缩液中分子量大于1000原子质量单位的有机物，并在发生水解产生铁盐二合体并形成更高聚合度和羟基比的带正电荷的水解产物，该水解产物与渗滤液纳滤浓缩液中的有机物在低pH的条件下的负电性易于发生絮凝作用并沉淀。本发明通过加入聚丙烯酰胺，能进一步提高其絮凝效果，将渗滤液纳滤浓缩液中的有机物COD去除率在55-60％。本发明在混凝沉淀处理中，可将渗滤液纳滤浓缩液加入至搅拌槽1内，在搅拌区内将三氯化铁、聚丙烯酰胺及其渗滤液纳滤浓缩液搅拌均匀，其反应区内进行絮凝反应，混凝反应时间在30～40min，絮凝混合液在沉淀池内的沉淀时间2～3h。见图1所示，沉淀池2的上清液流入清液收集槽3中，沉淀池2内污泥定期排出，可间隔2-3小时对清液收集槽3内的沉淀后的污泥排出，本发明的具体处理参数见表1所示，

表1

本发明的臭氧氧化处理见图1所示，将清液收集槽3中的上清液通过提升泵4加入臭氧反应塔6的顶部，臭氧发生器12产生的臭氧气体送至臭氧反应塔6下部，上清液通过臭氧反应塔6上部的多个喷淋管喷出，而臭氧反应塔6下部的多个喷气头将臭氧气体释放，臭氧反应塔6内的上清液与臭氧气体接触并进行氧化反应，上清液在臭氧反应塔6内的水力停留时间为60-120min，使上清液能与臭氧气体充分接触而提高溶解于废水的臭氧浓度，将上清液中大分子有机物的结构使之转变为小分子有机物，将难生物降解有机物环状分子或长链分子的部分断裂，增强渗滤液纳滤浓缩液中有机物的可生化性。本发明在臭氧反应塔下部设有三通阀，本发明臭氧反应塔流出的上清液可流通过循环泵5提升至臭氧反应塔6内再与臭氧气体接触，经氧化后的废水排出至中间水槽7内储存。本发明在臭氧氧化处理时，上清液通过提升泵4以5-15L/h加入至臭氧反应塔6内，臭氧反应塔6内充入的臭氧气体量在10g/h-30g/h，具体参数见表2所示，本发明通过对加入臭氧反应塔6内的上清液以及通入臭氧反应塔6的臭氧气体量进行控制，对上清液进行氧化反应时，即不会增加处理运行成本，又最大程度上有利于上清液中羟基自由基的生成，对于上清液中难生物降解有机物环状分子或长链分子的部分断裂。

表2

项目	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6
							上清液加入量(L/h)	5	10	8	10	12	15
臭氧气体量(g/h)	10	15	18	20	25	30
							水力停留时间(min)	60	70	80	90	100	120

最后进入生化膜生物反应处理，见图1所示，用进水泵8将中间水槽7内的废水输至反硝化罐9内，反硝化罐9内连续推流曝气，对废水进行反硝化反应，再自流进入硝化罐10内，经鼓风曝气，通过鼓风机13对硝化罐10进行供氧，硝化罐10内的溶解氧DO控制在1.0-2mg/L，硝化罐10内温度30±5℃左右，污泥浓度在6-10g/L，经反硝化和硝化反应对废水内的有机物污染物进行降解，将硝化反应后的废水经输送泵11提升输至超滤膜组件14进行固液分离，处理后的超滤浓液回流到反硝化罐9内，实现活性污泥回流，保持了生化系统中活性污泥的稳定性，清液出水排放。

本发明对有机物COD均值在7220mg/L的渗滤液纳滤浓缩液进行处理，经混凝沉淀处理后，沉淀池2上清液出水有机物COD均值在2980mg/L，再经臭氧氧化和生化膜生物反应处理，经固液分离后的废水清液有机物COD值在600mg/L，能有效对渗滤液纳滤浓缩液进行生化处理。

Claims (4)

1.一种臭氧氧化处理渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，其特征在于：包括混凝沉淀处理、臭氧氧化处理和膜生物反应处理，

(1)、混凝沉淀处理：将渗滤液纳滤浓缩液和三氯化铁及聚丙烯酰胺加入搅拌槽内，通过搅拌器对搅拌槽内的三氯化铁和聚丙烯酰胺与渗滤液纳滤浓缩液充分混合，进行混凝反应，将反应后的絮凝混合液加入至沉淀池进行沉淀，沉淀池的上清液流入清液收集槽中，沉淀池内的污泥定期排出，其中：按质量百分比，三氯化铁的加入量是渗滤液纳滤浓缩液总量的0.05～0.25％，聚丙烯酰胺的加入量是渗滤液纳滤浓缩液总量的0.005～0.015％；

(2)、臭氧氧化处理：将清液收集槽中的上清液通过提升泵加入臭氧反应塔的顶部，臭氧发生器产生的臭氧气体送至臭氧反应塔下部，臭氧反应塔内的上清液与臭氧气体循环接触并进行氧化反应，上清液在臭氧反应塔内的水力停留时间在60～120min，经氧化后的废水排出至中间水槽内储存；

(3)、膜生物反应处理：进水泵将中间水槽内的废水输送至反硝化罐内，反硝化罐内连续推流曝气，对废水进行反硝化反应，再自流进入硝化罐内，经鼓风曝气进行硝化反应，硝化反应后的废水经输送泵提升输至超滤膜组件进行固液分离，处理后的超滤浓液回流到反硝化罐内，清液出水排放。

2.根据权利要求1所述的臭氧氧化处理渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，其特征在于：在混凝沉淀处理中，将渗滤液纳滤浓缩液加入至搅拌槽内，渗滤液纳滤浓缩液在搅拌槽内的反应区内的混凝反应时间在30～40min，絮凝混合液在沉淀池内的沉淀时间在2～3h。

3.根据权利要求1所述的臭氧氧化处理渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，其特征在于：所述在混凝沉淀处理后渗滤液纳滤浓缩液中的COD去除率在55～60％。

4.根据权利要求1所述的臭氧氧化处理渗滤液纳滤浓缩液的处理方法，其特征在于：在臭氧氧化处理时，上清液通过提升泵以5～15L/h加入至臭氧反应塔内，臭氧反应塔充入的臭氧气体量在10g/h～30g/h。