CN107188365B - 一种深度处理垃圾渗滤液的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环保领域，公开了一种深度处理垃圾渗滤液的方法，包括如下步骤：经过预处理的垃圾渗滤液采用高效厌氧系统去除渗滤液中的氨氮；其出水进入到厌氧池，进一步发生厌氧发酵作用；然后出水进入到好氧池，同时通入臭氧和纯氧，并曝气，氧化处理后的出水进入第二个好氧池，在好氧池中投加高比表面积的填料便于微生物附着生长，并通入纯氧进一步氧化处理；再将出水经过膜处理系统，去除重金属离子和盐类，其中出水若达标则回用；出水若不达标则与膜处理留下的浓水一同经过化学软化反应，再将出水经过膜处理系统以降低浓水的硬度。本发明大大缩短污水在厌氧池和好氧池的停留时间，提高运行效率，使污水处理量增大，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及环保领域的渗滤液处理技术、膜处理技术、污水回用技术、环境污染处理技术，具体是指一种深度处理垃圾渗滤液并回用的工艺方法。
背景技术
垃圾焚烧发电厂的垃圾经过发酵和雨水下渗会产生垃圾渗滤液。现有的垃圾渗滤液一般具有以下特点：(1)有机物浓度高，BOD、COD值可达到几千至几万。(2)金属离子含量高。(3)氨氮含量高，变化范围大。(4)营养因素比例失调，给生物处理带来难度。由于垃圾渗滤液具有高BOD、高COD、高电解质含量及高粘度和难降解等特点，处理难度大。目前针对垃圾渗滤液处理的主要方法有：(1)生物处理法，主要包括厌氧生物处理法、好氧生物处理法、厌氧好氧生物处理法等。生物处理法因操作简单，运行费用低等特点，被广泛应用。但是生物处理法对可生化性低、毒性高、金属离子含量高的垃圾渗滤液处理的效果不佳，因此通常不是单一的用生物处理法来处理。(2)物理化学法，主要有吸附法、化学沉淀法、膜处理法、高级氧化技术，通常物理化学法作为预处理工艺，可以将垃圾渗滤液中的难降解有机物、金属离子、细菌、悬浮物、氨氮等的浓度有效降低。(3)土地处理法，在人为控制的条件下，通过土地-植物的物理、化学、生物综合作用，使渗滤液得到净化。土地处理法是人类最早的污水处理方法，具有缓冲能力大、处理效果好等优点，同时会带来土壤中金属和盐类的积累效应，给环境带来不好的影响。(4)回灌法，对垃圾渗滤液的处理不彻底，应用的很少。但这种循环工艺很有开发潜力。(5)组合工艺法，组合工艺是将上述一种或几种方法按照先后顺序处理垃圾渗滤液，使处理效果达到最佳。目前我国的垃圾渗滤液处理的研究还在发展中，开发出处理效率高、运行费用省、占地面积少、操作简单的处理工艺是我们的目标。
就目前垃圾渗滤液的处理工艺而言，主要以生物处理方法、纳滤(NF)和反渗透(RO)处理并用为主，该技术具有运行稳定，操作简单和运行效果比较好的特点。然而，传统的生物处理方法中存在好氧阶段泡沫难以控制和有机物难以降解使整个有氧阶段停留时间长的问题，纳滤和反渗透产生的浓水硬度大、产水回用率低(产水回用率只能达到60％)、浓水回用设备结垢现象严重、动力能好高及运营维护成本高等问题制约了其应用。
发明内容
本发明的目的是使垃圾渗滤液的处理达标并使之回用，解决上述各项技术的缺点。提供一种成分复杂、BOD、电解质和粘度高为特点的垃圾渗滤液的处理方法。该方法高效的实现了渗滤液的减排与回用，水会用率达到80％以上，有效的去处BOD、COD，使处理后的BOD≤10mg/L，COD≤50mg/L。膜处理法中的纳滤和反渗透系统有效地去处渗滤液中的金属离子和盐类，使其达到回用水标准。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种深度处理垃圾渗滤液的方法，包括如下步骤：
(1)经过预处理的垃圾渗滤液采用高效厌氧系统去除渗滤液中的氨氮；
(2)步骤(1)的出水进入到厌氧池，进一步发生厌氧发酵作用，提高厌氧发酵的运行效率；
(3)臭氧-纯氧连用A/O2工艺：步骤(2)的出水进入到好氧池，同时通入臭氧和纯氧，并曝气，有效的解决好氧阶段泡沫产生的问题，同时氧化一些难降解的物质；氧化处理后的出水进入第二个好氧池，在好氧池中投加高比表面积的填料便于微生物附着生长，并通入纯氧进一步氧化处理；在好氧池中通入臭氧，既可以起到杀菌的作用，又可以使难降解有机污染物分解为小分子化合物，有利于后续微生物的生物处理；在好氧池中同时通入纯氧，通过纯氧曝气可以有效提高溶解氧的含量和氧的利用率，有利于微生物的好氧反应；
(4)将步骤(3)的出水经过膜处理系统，去除重金属离子和盐类，其中出水若达标则作产水回用；出水若不达标则与膜处理留下的浓水一同经过化学软化反应，再将出水经过膜处理系统以降低浓水的硬度，可以使产水回收率达到65％-75％。
所述填料的投加量为池体积的25％-70％。
所述填料为聚丙烯，比表面积为500-1000m2/m3，可提高微生物的生物量和活力。
所述步骤(3)的出水BOD值在700-1000之间。
所述步骤(3)的出水pH值在11.5-12。
步骤(1)所述预处理是调节渗滤液的pH值为酸性，投加絮凝剂和助凝剂去除污水中的悬浮物和胶体，避免其对后续膜反应系统的影响。
步骤(4)所述化学软化反应是加入碳酸钠，通过化学沉淀方法同时除去系统内的金属离子，如钙、镁和铝等。将浓水经过化学软化，对COD的去除率可达到30-60％，对硬度的去除效率可达到96％以上。
步骤(4)第一次膜处理系统是采用平均孔隙度为37％的聚偏氟乙烯(PVDF)膜，平均孔径为0.1-0.5mm；第二次膜处理系统是出水依次经过微滤膜、反渗透膜。经过微滤膜和反渗透工艺处理，浓水的产水可用率可达到浓水进水量15-20％，大大提高了浓水可用率。同时，浓水的电导率大大低于回用标准，浓水的硬度远小于经过纳滤和反渗透系统的浓水硬度，大大缓解了浓水回用造成设备结垢的现象。
与现有技术相比，本发明有益效果如下：
(1)采用臭氧-纯氧连用A/O2工艺可以大大缩短污水在厌氧池和好氧池的停留时间，从通常的10-15天缩短为7-8天，提高运行效率，使污水处理量增大。
(2)将经过膜处理的浓水采用化学软化和反渗透系统处理，解决了浓水的处理问题，大大降低了浓水的硬度和电导率，使整个系统的产水回用率达到80-95％，出水浓水远低于回用标准，实现垃圾渗滤液无公害、资源化处理。
(3)整个过程提高了淡水产生率，淡水回用量增加，降低了电厂的运行成本；浓水的量减少，大大减少了电厂的运作负担；处理后浓水中离子含量大大降低，远低于回用标准，缓解污水回用设备结垢现象的发生，降低设备维护成本。
附图说明
图1为本发明垃圾渗滤液深度处理的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明的一种优选实施方式作进一步说明。由于垃圾渗滤液具有高BOD、高COD、高电解质、高粘度和难以处理的特点，本发明采用最新渗滤液处理理念和优化技术，研究开发出高效的处理工艺包括臭氧-纯氧连用A/O2工艺、化学软化和新型膜处理系统，通过合理的预处理应用、臭氧-纯氧连用A/O2工艺、高比表面积填料的应用、化学软化和膜深度处理应用，提高整个系统去除COD的运行效率，结合后续浓水深度处理，实现垃圾渗滤液的资源化、无害化、高效率回用。
实施例1
对垃圾渗滤液深度处理的方法，包括如下步骤和工艺条件：
(1)将垃圾焚烧发电厂产生的高COD(50000-80000mg/L)、高电解质和高粘度的垃圾渗滤液进入调节池，经调节池调节水量和pH(至酸性)，进入预处理池，投加平均分子量为500万的浓度为20-50mg/L的阳离子聚丙烯酰胺作为絮凝剂和10-150mg/L的碳酸钠作为助凝剂，去除污水中的悬浮物和胶体。
臭氧-纯氧连用A/O2工艺：通过微型臭氧产生器产生臭氧通入厌氧池的出水中，在污水流入好氧池1的这段时间可以氧化大分子难降解有机物，分解为微生物易于利用的小分子物质，提高运行效率。同时，在好氧池1中通入纯氧，提高污水中溶氧量，提高氧的利用率。在好氧池2中通入纯氧的同时，投加池体积60％-70％的聚丙烯高比表面积填料，填料比表面积可达500-1000m2/m3，增加了好氧池的生物量和活力。
(2)膜反应系统：将臭氧-纯氧连用A/O2工艺出水的pH值控制在11.5-12左右。超滤系统主要元件就是超滤膜，使未被处理的蛋白质、胶体和大分子物质被截留。反渗透系统主要的功能元件是反渗透膜，污水经过会产生反渗透段的清水和浓水。清水可直接回用，纳滤段浓水和反渗透段浓水经化学软化处理。该阶段的产水回收率为65％-75％。
(3)化学软化、膜反应系统：化学软化就是通过投加化学试剂降低浓水硬度。化学软化对COD的去除率为30％-60％之间，该工艺对浓水硬度的去除率可达到96％以上。膜反应的主要功能元件为微滤膜和反渗透膜，可以去除浓水中纳米级的小分子颗粒和细菌，进一步起到降低硬度和杀菌的目的。反渗透膜对高浓度的浓水有较好的处理效果。该工艺的产水回用率达到进水总量的15％-20％。浓水的出水电导率为200-400μS/cm，远优于回用标准。浓水出水硬度值为50-200mg/L。
经本发明处理的垃圾渗滤液产水回用率可达到80％-95％，硬度去除率达到96％以上，远高于经过纳滤和反渗透处理的产水回用率。臭氧-纯氧连用A/O2工艺有效的解决了好氧阶段泡沫难以控制和整体好氧阶段停留从通常的10-15天缩短为7-8天，大大缩短了运行时间，提高了运行效率。经过浓水进一步深度处理，解决了浓水品质差、难回用(回用设备易腐蚀和结垢)及硬度大的问题。实现渗滤液高效的“回用与减排”目标。
Claims (8)
1.一种深度处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)经过预处理的垃圾渗滤液采用高效厌氧系统去除渗滤液中的氨氮；
(2)步骤(1)的出水进入到厌氧池，进一步发生厌氧发酵作用；
(3)臭氧-纯氧连用A/O2工艺：步骤(2)的出水进入到好氧池，同时通入臭氧和纯氧，并曝气，氧化处理后的出水进入第二个好氧池，在好氧池中投加高比表面积的填料便于微生物附着生长，并通入纯氧进一步氧化处理；
(4)将步骤(3)的出水经过膜处理系统，去除重金属离子和盐类，其中出水若达标则回用；出水若不达标则与膜处理留下的浓水一同经过化学软化反应，再将出水经过膜处理系统以降低浓水的硬度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述填料的投加量为池体积的25％-70％。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述填料为聚丙烯，比表面积为500-1000m2/m3。
4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)的出水BOD值在700-1000之间。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)的出水pH值在11.5-12。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述预处理是调节渗滤液的pH值为酸性，投加絮凝剂和助凝剂去除污水中的悬浮物和胶体。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述化学软化反应是加入碳酸钠，通过化学沉淀方法同时除去系统内的金属离子。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)第一次膜处理系统是采用平均孔隙度为37％的聚偏氟乙烯膜，平均孔径为0.1-0.5mm；第二次膜处理系统是出水依次经过微滤膜、反渗透膜。
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