CN108529805B - 一种危废填埋场渗滤液的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种危废填埋场渗滤液的处理方法，包括调碱、絮凝沉淀、泥水分离、氨氮吹脱、蒸发浓缩和固化填埋步骤，本发明在对危废填埋场渗滤液进行处理时，将氨氮从渗滤液中分离，将有机物、重金属以及盐分保留在固化体中并重新填埋。本发明对危废填埋场渗滤液的处理方法最大限度地实现了危废渗滤液的减量化、无害化和资源化，处理过程不造成重金属离子、高毒有机物和盐分的流失，不产生二次污染，不对后续处理造成负荷冲击，是危废渗滤液处理的良好方法。本发明方法适合大多危废填埋场渗滤液的处理，推广范围广。

Description

一种危废填埋场渗滤液的处理方法

本申请是申请号为201510402526.7，申请日为2015年07月10日，发明创造名称为“危废填埋场渗滤液的处理方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及工业废水的处理技术，具体涉及一种危险废物填埋场渗滤液的处理方法。

背景技术

危险废物（简称危废）填埋场渗滤液是危废填埋场中由于填埋堆体挤压、雨水浸淋或地下水侵蚀产生的污水，其中含有大量污染物质，对环境造成潜在的威胁。

危废填埋场填埋的危险废物中往往含有来自电镀、农药、石化和精细化工等行业的各类有机和无机污染物，且浓度极高。

危废渗滤液中污染物包括：氨氮、重金属离子、高毒有机物、盐分和氰化物等。常用的渗滤液处理方法包括：生化处理、化学氧化处理、回灌处理、膜处理和蒸发浓缩处理。由于渗滤液可生化性极差，难以采用生化和回灌的方法进行处理；化学氧化法处理需要消耗大量的化学试剂，如芬顿法中常用的双氧水价格昂贵，处理成本高；膜处理方法对生活垃圾渗滤液处理效果良好，但是对重金属离子更多、更复杂的危废渗滤液无法适用；常规蒸发浓缩法得到的冷凝液中常含有氨氮，需要进一步处理后才能达标排放，这无疑大大加重了处置成本。

关于渗滤液的处理方法，中国专利文献CN 1872745A（申请号：200610034517.8）公开了一种处理方法，包括以下步骤：预处理，将垃圾渗滤液在碱性条件下投加絮凝剂进行絮凝预沉淀；碱化后经循环吹脱池和吹脱塔进行部分脱氮；在UASB厌氧反应器中进行厌氧反应；采用两级接触氧化进行好氧处理；在膜生物反应池中进行MBR膜处理；将经过MBR膜处理的渗滤液进一步用纳滤处理。该方法在对生活垃圾渗滤液中金属和氨氮进行脱除处理后采用生化方法处理有机物，并采用膜处理的方法进一步去除水中的离子，但是对于含大量盐份、重金属、有毒有机物的危险废物渗滤液，因为可生化性非常差，难以采用生物处置单元，另外大量盐分会堵塞膜通道，需要经常更换膜，这将极大地提高处置成本。

中国专利文献CN 102329057 A（申请号 201110266979.3）公开了一种高浓度氨氮垃圾渗滤液的处理方法，先将石灰与垃圾渗滤液在中和池内中和，然后导入一级反应沉淀池内沉淀去除中和后的石灰，该中和后的石灰可作为城市废渣再填埋；将经过步骤一处理后的垃圾渗滤液由泵输送至氨吹脱塔进行脱氨反应，含氨废气经风道排入大气，脱氨后的垃圾渗滤液经二级反应沉淀池处理，降低过高的pH值；将经步骤二处理后的垃圾渗滤液导入厌氧池，采用普通厌氧硝化，停留时间10d；经过步骤三处理的垃圾渗滤液导入并联SBR反应池处理；将经过步骤四处理的渗滤液导入混凝池，在混凝池中进一步降低氨氮、重金属离子，混凝池产生的污泥集中后焚烧。该方法与前述专利CN 1872745A类似，对毒性相对较低的生活垃圾渗滤液有较好的效果，但其中的厌氧处理、SBR处理单元由于危废渗滤液中微生物难以存活，这类工艺将难以适用，且此难以使废水达标排放，有造成二次污染的风险；该方法中一级反应后的石灰未经处理实现达标排放不得直接填埋，否则其中污染物在将会填埋场渗滤液和危废间形成“死循环”，并造成二次污染；吹脱出的氨气直接排放不仅浪费资源，还给环境造成较大压力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种实现了减量化、无害化和资源化的危险废物填埋场渗滤液的处理方法。

实现本发明目的的技术方案是一种危废填埋场渗滤液的处理方法，包括以下步骤：

①调碱，向危废填埋场渗滤液中加碱调节pH值，使得渗滤液的pH值为9.5～10.85。

②絮凝沉淀，向步骤①中调碱后的物料中加入混凝剂和絮凝剂，静置后渗滤液分层，得到泥水混合物。

③泥水分离，将步骤②的泥水混合物在泥水分离设备中进行泥水分离，收集上层清液和絮凝污泥。

④氨氮吹脱，吹脱前先检测步骤③获得的上层清液的pH值并控制上层清液的pH值为10～11，将pH值在10～11之间的步骤③泥水分离得到的上层清液转移至氨氮吹脱装置中进行吹脱，吹脱至清液中氨氮值低于35mg/L。

⑤蒸发浓缩，蒸发浓缩前先检测步骤④氨氮吹脱结束后清液的pH值，控制氨氮吹脱结束后清液的pH值为10～12；然后将清液转移至蒸发器中进行蒸发浓缩至原体积的1/3～1/10。

⑥固化填埋，将步骤⑤的蒸发浓缩液和步骤③的絮凝污泥混合均匀得到混合物，向混合物中加入硫化钠溶液并搅拌均匀，再向混合物料中加入熟石灰粉，持续搅拌均匀；接着在搅拌状态下向混合物料中缓慢加入熟石膏粉，搅拌至物料形成球状颗粒物；待上述球状颗粒物干燥固化后，取环氧树脂与球状颗粒物混合，使环氧树脂均匀包覆物料；随后加入环氧树脂固化剂，此时物料立即变得黏稠；将物料装进水泥试模中，脱模后将固化体放置2～3天使颗粒外层环氧树脂固化完全后填埋。

上述步骤②加入的混凝剂为聚合氯化铝水溶液，加入的絮凝剂为聚丙烯酰胺；混凝剂和絮凝剂加毕后，物料中聚合氯化铝的浓度为40～60 mg/L；聚丙烯酰胺的浓度为8～15 mg/L。

上述步骤④氨氮吹脱前，若步骤③泥水分离得到的上层清液的pH值在10～11之间，则不需调节pH值直接进行吹脱；若上层清液的pH值小于10，则向清液中加碱使得上层清液的pH值为10～11后再进行氨氮吹脱。

作为优选的，氨氮吹脱装置的尾气出口浸没在盛有酸的容器中。

上述步骤⑤蒸发浓缩之前检测步骤④氨氮吹脱结束后清液的pH值，若pH值在10～12之间，则不需调节pH值直接进行蒸发浓缩；若pH值不在该范围，则加酸或加碱调节pH值。

上述步骤⑤蒸发浓缩得到的冷凝液的各项指标均符合GB8978-1996《污水综合排放标准》三级标准和CJ 3082-1999《污水排入城市下水道水质标准》中排放限值的要求，可以直接排放，冷凝液直排污水厂接管口。

上述步骤⑥固化填埋时，对于步骤⑤的蒸发浓缩液和步骤③的絮凝污泥混合均匀得到混合物，硫化钠溶液的加入量为每1kg混合物加入硫化钠溶液40mL，硫化钠溶液的浓度为5%～45%；每1kg混合物中加入熟石灰粉150g～300g；每1kg混合物加入熟石膏粉800g～1000g。

步骤⑥固化填埋时，环氧树脂与球状颗粒物的质量比为1～9∶100；环氧树脂固化剂与环氧树脂的体积比为1∶4。

本发明具有积极的效果：

（1）本发明在对危废填埋场渗滤液进行处理时，将氨氮从渗滤液中分离，将有机物、重金属以及盐分保留在固化体中并重新填埋；具体的说，本发明首先采用絮凝的方法将渗滤液中的颗粒物、部分有机物以及部分重金属离子去除，以降低后续处置压力，减少处置成本；再通过吹脱工艺将渗滤液中高浓度氨氮脱除，最后采用蒸发浓缩对渗滤液进行减量；冷凝液直排污水处理厂接管口，实现达标排放，絮凝沉淀和浓缩液通过固化后再次填埋，最终安全处置。本发明方法一方面使得处理过程中得到的废水的排放指标达到要求，另一方面确保各类有机物、重金属以及盐分不产生二次污染，环保效益良好。

（2）本发明对危废填埋场渗滤液的处理方法最大限度地实现了危废渗滤液的减量化、无害化和资源化，处理过程不造成重金属离子、高毒有机物和盐分的流失，不产生二次污染，不对后续处理造成负荷冲击，是危废渗滤液处理的良好方法。本发明方法适合大多危废填埋场渗滤液的处理，推广范围广。

（3）本发明在蒸发浓缩前首先在pH值为10～11的条件下对危废渗滤液进行吹脱，在该pH值条件下保证了有机物不挥发或者少挥发而氨气最大程度地脱除，使吹脱尾气中有机物含量最大限度地降低而蒸发浓缩后的冷凝液中氨氮达标排放；另外，本发明在pH值为10～12时对渗滤液进行蒸发浓缩，这也进一步降低了冷凝液中有机物的含量，从而使得冷凝液达到污水排放标准，可以直排污水厂接管口。

（4）本发明在对危废渗滤液进行吹脱时对尾气氨气进行了回收，产生一定的经济效益。

具体实施方式

（实施例1）

本实施例处理的是A危废填埋场的渗滤液，该填埋场填埋的危险废弃物（以下简称危废）主要是表面含大量油脂的电镀污泥。

经检测，该危废填埋场渗滤液的pH值为7.86，COD浓度为21983 mg/L，氨氮浓度为2341 mg/L，重金属指标中铜含量为342 mg/L，镍含量为152 mg/L，其他指标达到GB8978-1996《污水综合排放标准》三级标准和CJ 3082-1999《污水排入城市下水道水质标准》中相关排放限值的要求，上述2个标准中的相关排放限值见下表1。

表1 污水相关排放限值

本实施例的危废填埋场渗滤液的处理方法包括以下步骤：

①调碱。向2 L危废填埋场渗滤液中加入熟石灰粉使得渗滤液的pH值为9.5～11；本实施例中向渗滤液中加入40 g熟石灰粉，搅拌均匀后，测得液体的pH值为10.85。

②絮凝沉淀。向步骤①中调碱后的物料中加入浓度为5wt%的作为混凝剂的聚合氯化铝水溶液（简称PAC ）和浓度为0.5wt%的作为絮凝剂的聚丙烯酰胺（简称PAM）；混凝剂和絮凝剂加毕后，物料中PAC 的浓度为50 mg/L； PAM 的浓度为10 mg/L；搅拌均匀，静置15min后，渗滤液分层良好，得到泥水混合物。

③泥水分离。将步骤②分层良好的泥水混合物在泥水分离设备中进行泥水分离，收集上层清液和絮凝污泥。

所述泥水分离设备可选板框压滤机、带式压滤机、沉淀池或溢流池；本实施例中使用微型板式压滤机进行泥水分离。

④氨氮吹脱。首先检测步骤③泥水分离得到的上层清液的pH值，控制上层清液的pH值为10～11，本实施例中上层清液的pH值为10.3，不需调节pH值；若上层清液的pH值小于10，则向清液中加入熟石灰粉使得上层清液的pH值为10～12。

将pH值在10～11之间的步骤③泥水分离得到的上层清液转移至氨氮吹脱装置中，通过空气吹脱18 min，此时淸液中氨氮值为23 mg/L。

氨氮吹脱装置的尾气出口浸没在盛有酸的容器中，本实施例使用50mL浓度为1mol/L的硫酸作为吸收液对吹脱尾气进行回收，多次吸收后吸收液饱和，吸收液中COD浓度为136 mg/L，比较洁净；该吸收液可以作为填埋场植被氨肥料使用，效果良好。

⑤蒸发浓缩。首先检测步骤④氨氮吹脱结束后清液的pH值，控制氨氮吹脱结束后清液的pH值为10～12，若pH值不在该范围，则加酸或加碱调节pH值。本实施例检测清液的pH值为8.69，添加石灰粉并调碱，最终pH值为11.23。

当清液的pH值为10～12时，将其转移至蒸发器中进行蒸发浓缩至原体积的1/3-1/10。本实施例中蒸发浓缩后浓缩液体积为原体积的21%，蒸发时间为70 min。

分析蒸发过程中得到的冷凝液， 冷凝液的pH值为10.8，氨氮含量为5 mg/L，COD含量为214 mg/L，重金属未检出，并且其他各项指标均符合GB8978-1996《污水综合排放标准》三级标准和CJ 3082-1999《污水排入城市下水道水质标准》中相关排放限值的要求，可以直接排放，因此冷凝液直排污水厂接管口。

⑥固化填埋。将步骤⑤的蒸发浓缩液和步骤③的絮凝污泥混合均匀得到混合物，向混合物中加入5%～45%硫化钠溶液并搅拌均匀，硫化钠溶液的加入量为每1kg混合物加入硫化钠溶液40mL；然后再向混合物料中加入熟石灰粉，持续搅拌均匀，每1kg混合物中加入熟石灰粉150g～300g；接着搅拌状态下向混合物料中缓慢加入熟石膏粉，搅拌至物料形成球状颗粒物，熟石膏粉的加入量为每1kg混合物加入熟石膏粉800g～1000g。

将上述球状颗粒物自然干燥固化24～48h，取双酚A型（牌号E-44）环氧树脂与球状颗粒物混合，使环氧树脂均匀包覆物料，环氧树脂与球状颗粒物的质量比为1～9∶100；随后加入环氧树脂固化剂，此时物料立即变得黏稠；将物料装进边长0.15 m的水泥试模中，脱模后将固化体放置2～3天使颗粒外层环氧树脂固化完全。环氧树脂固化剂与环氧树脂的体积比为1∶4。

按照GB 5086.1-1997《固体废物-浸出毒性浸出方法 翻转法》对上述样品进行粉碎并制得浸出液，测得铜含量为2mg/L，镍含量为5mg/L，符合GB 18598-2001《危险废物填埋污染控制标准》要求，固化体可以直接填埋。

（实施例2）

本实施例处理的是B危废填埋场的渗滤液，该填埋场填埋的危废主要是砷渣、焚烧飞灰和化工精馏残渣。

经检测，该危废填埋场渗滤液的pH为8.76，COD浓度为11452 mg/L，氨氮浓度为1385 mg/L，重金属指标中砷含量为12 mg/L，镉含量为3 mg/L，其他指标达到GB8978-1996《污水综合排放标准》三级标准和CJ 3082-1999《污水排入城市下水道水质标准》中相关排放限值的要求。

本实施例的危废填埋场渗滤液的处理方法其余与实施例1相同，不同之处在于：

步骤①中向2 L危废填埋场渗滤液中加入熟石灰粉20 g，搅拌均匀后，测得液体pH值为10.54。

步骤④中上层清液在氨氮吹脱装置中吹脱14 min，吹脱后清液中氨氮值为18 mg/L；尾气吸收液中COD浓度为152 mg/L。

步骤⑤中蒸发时间为60 min，此时浓缩液体积为原体积的27%。

分析蒸发过程中得到的冷凝液，冷凝液的pH值为10.5，氨氮含量为3 mg/L，COD含量为265 mg/L，重金属未检出，并且其他各项指标均符合GB8978-1996《污水综合排放标准》三级标准和CJ 3082-1999《污水排入城市下水道水质标准》中相关排放限值的要求，可以直接排放，因此冷凝液直排污水厂接管口。

按照GB 5086.1-1997《固体废物-浸出毒性浸出方法 翻转法》对固化体样品进行粉碎并制得浸出液，测得砷与镉未检出，符合GB 18598-2001《危险废物填埋污染控制标准》要求，固化体可以直接填埋。

固化体可以直接填埋。

（实施例3）

本实施例处理的是实施例1中A危废填埋场的另一批渗滤液，该批填埋的危废主要是电镀污泥、农药废物、磷化渣。

经检测，该批危废填埋场渗滤液的pH为9.41，COD浓度为13651 mg/L，氨氮浓度为1689 mg/L，重金属指标中锌含量为113 mg/L，铜含量为94 mg/L，其他指标达到GB8978-1996《污水综合排放标准》三级标准和CJ 3082-1999《污水排入城市下水道水质标准》中相关排放限值的要求。

本实施例的危废填埋场渗滤液的处理方法其余与实施例1相同，不同之处在于：

步骤①中向2 L危废填埋场渗滤液中加入熟石灰粉10g，搅拌均匀后，测得液体pH值为9.93。

步骤④中上层清液在氨氮吹脱装置中吹脱15 min，吹脱后清液中氨氮值为22 mg/L；尾气吸收液中COD浓度为191 mg/L。

步骤⑤中蒸发时间为85 min，此时浓缩液体积为原体积的18%。

分析蒸发过程中得到的冷凝液，冷凝液的pH值为10.6，氨氮含量为4 mg/L，COD含量为315 mg/L，重金属未检出，并且其他各项指标均符合GB8978-1996《污水综合排放标准》三级标准和CJ 3082-1999《污水排入城市下水道水质标准》中相关排放限值的要求，可以直接排放，因此冷凝液直排污水厂接管口。

按照GB 5086.1-1997《固体废物-浸出毒性浸出方法 翻转法》对固化体样品进行粉碎并制得浸出液，测得锌含量为7 mg/L，铜含量为3mg/L，符合GB 18598-2001《危险废物填埋污染控制标准》要求固化体可以直接填埋。

Claims (5)

1.一种危废填埋场渗滤液的处理方法，其特征在于包括以下步骤：

①调碱，向危废填埋场渗滤液中加碱调节pH值，使得渗滤液的pH值为9.5～10.85；

②絮凝沉淀，向步骤①中调碱后的物料中加入混凝剂和絮凝剂，静置后渗滤液分层，得到泥水混合物；所加入的混凝剂为聚合氯化铝水溶液，加入的絮凝剂为聚丙烯酰胺；混凝剂和絮凝剂加毕后，物料中聚合氯化铝的浓度为40～60 mg/L；聚丙烯酰胺的浓度为8～15mg/L；

③泥水分离，将步骤②的泥水混合物在泥水分离设备中进行泥水分离，收集上层清液和絮凝污泥；

④氨氮吹脱，吹脱前先检测步骤③获得的上层清液的pH值，若上层清液的pH值在10～11之间，则不需调节pH值直接进行吹脱；若上层清液的pH值小于10，则向清液中加熟石灰粉使得上层清液的pH值为10～11，将pH值在10～11之间的上层清液转移至氨氮吹脱装置中进行吹脱，吹脱至清液中氨氮值低于35mg/L；

⑤蒸发浓缩，蒸发浓缩前先检测步骤④氨氮吹脱结束后清液的pH值，控制氨氮吹脱结束后清液的pH值为10～12；然后将清液转移至蒸发器中进行蒸发浓缩至原体积的1/3～1/10；

⑥固化填埋，将步骤⑤的蒸发浓缩液和步骤③的絮凝污泥混合均匀得到混合物，向混合物中加入硫化钠溶液并搅拌均匀，再向混合物料中加入熟石灰粉，持续搅拌均匀；接着在搅拌状态下向混合物料中缓慢加入熟石膏粉，搅拌至物料形成球状颗粒物；硫化钠溶液的加入量为每1kg混合物加入硫化钠溶液40mL，硫化钠溶液的浓度为5%～45%；每1kg混合物中加入熟石灰粉150g～300g；每1kg混合物加入熟石膏粉800g～1000g；待上述球状颗粒物干燥固化后，取环氧树脂与球状颗粒物混合，使环氧树脂均匀包覆物料；随后加入环氧树脂固化剂，此时物料立即变得黏稠；将物料装进水泥试模中，脱模后将固化体放置2～3天使颗粒外层环氧树脂固化完全后填埋。

2.根据权利要求1所述的危废填埋场渗滤液的处理方法，其特征在于：氨氮吹脱装置的尾气出口浸没在盛有酸的容器中。

3.根据权利要求1所述的危废填埋场渗滤液的处理方法，其特征在于：步骤⑤蒸发浓缩之前检测步骤④氨氮吹脱结束后清液的pH值，若pH值在10～12之间，则不需调节pH值直接进行蒸发浓缩；若pH值不在该范围，则加酸或加碱调节pH值。

4.根据权利要求3所述的危废填埋场渗滤液的处理方法，其特征在于：蒸发浓缩得到的冷凝液的各项指标均符合GB8978-1996《污水综合排放标准》三级标准和CJ 3082-1999《污水排入城市下水道水质标准》中排放限值的要求，可以直接排放，冷凝液直排污水厂接管口。

5.根据权利要求1所述的危废填埋场渗滤液的处理方法，其特征在于：步骤⑥固化填埋时，环氧树脂与球状颗粒物的质量比为1～9∶100。