CN109761416A - 垃圾渗滤液处理工艺及其处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于废水处理领域，具体是一种垃圾渗滤液处理工艺及其处理装置，处理工艺包括以下步骤：1)将废水进行纳滤膜过滤处理；2)对步骤1)中产生的纳滤产水进行微电解处理；3)向步骤2)微电解处理后的纳滤产水中加入双氧水进行芬顿处理；4)经过步骤3)芬顿处理的纳滤产水进行电催化氧化处理，废水最终达标排放；5)对步骤1)产生的纳滤浓水净化处理。本发明采用纳滤+高级氧化的处理方法代替反渗透处理工艺，可以使渗滤液中的盐份和COD得到适当的处理，形成良性循环并且能够达标排放，避免了采用反渗透处理工艺时反渗透浓缩液难以处理的问题。

Description

垃圾渗滤液处理工艺及其处理装置

技术领域

本发明属于废水处理领域，具体是一种垃圾渗滤液处理工艺及其处理装置。

背景技术

垃圾渗滤液指的是垃圾填埋场或垃圾焚烧场的垃圾堆积以后渗漏出的水分，该类废水含盐量高、COD高、氨氮和总氮含量高，并且含有重金属，生化性差。

现有技术中，垃圾渗滤液处理大部分采用以下几种工艺：生化、纳滤、反渗透结合的方式；生化、反渗透结合的方式。上述方式中，碟管反渗透、反渗透的透过液排放，浓缩液回灌，因反渗透对污染物的截留率高，可以使废水达标排放，所以以上无论哪一种工艺最终处理都离不开反渗透。

但是，反渗透膜把废水中的所有盐份和污染物总和COD(以下简称COD)都拦截后，使盐份和COD被浓缩后富集在反渗透的浓缩液中，目前反渗透的浓缩液处理大部分采用回灌的方式，但浓缩液的回灌会造成整个垃圾渗滤液系统的盐份和污染物浓度增加，盐份和污染物浓度不断的积累和提高，最终会使生化系统和反渗透系统瘫痪，反渗透浓缩液的处理成为目前行业的难点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种垃圾渗滤液处理工艺及其处理装置，新的工艺代替反渗透处理垃圾渗滤液的工艺，使系统不产生反渗透浓缩液，避免了反渗透浓缩液处理的难题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种垃圾渗滤液处理工艺，包括以下步骤：

1)将废水进行纳滤膜过滤处理，纳滤膜可以截留大部分COD；

2)对步骤1)中产生的纳滤产水进行微电解处理，微电解可以去除部分COD；

3)向步骤2)微电解处理后的纳滤产水中加入双氧水进行芬顿处理：经微电解处理后的水中含有部分铁离子，利用水中的铁离子做催化剂，再加入双氧水进行芬顿反应，进一步去除COD；

4)经过步骤3)芬顿处理的纳滤产水进行电催化氧化处理，电催化氧化处理的主要作用是去除总氮，同时也能去除部分COD，经电催化氧化系统去除总氮和部分COD后，废水最终达标排放；

5)对步骤1)产生的纳滤浓水净化处理。

优选的，在进行第1)步之前，将废水首先进行生化处理，生化处理利用微生物进行，生化处理可降解COD、氨氮、总氮等污染物。

对步骤1)产生的纳滤浓水净化处理包括两种方式，可以根据现场情况选择其中的一种：

一是，所述步骤5)中对纳滤浓水净化处理包括以下步骤：向步骤1)产生的纳滤浓水中加碱，软化处理，加碱是指加入氢氧化钠、氢氧化钠和碳酸钠的组合或者氢氧化钙和碳酸钠的组合；然后进入高级氧化系统进行处理，高级氧化系统的主要作用是提高废水的生化性，同时也能降低部分COD，最终废水回灌到调节池或垃圾场中。

二是，所述步骤5)中的净化处理包括以下步骤：向步骤1)产生的纳滤浓水中加碱，软化处理，加碱是指加入氢氧化钠、氢氧化钠和碳酸钠的组合或者氢氧化钙和碳酸钠的组合；之后进入陶瓷膜装置过滤处理，通过陶瓷膜过滤后的透过液进入高压纳滤系统进一步浓缩，高压纳滤系统透过液与步骤1)中纳滤产水混合后一并处理，高压纳滤系统的浓缩液进入高级氧化系统处理，通过高级氧化系统处理后，进入蒸发器蒸发，蒸发器蒸发后的结晶固体进行填埋或固化处理。具体的，所述陶瓷膜选用管式、多通道、中空纤维或圆盘式结构；陶瓷膜材质为氧化铝、氧化锆、氧化钛、碳化硅、高岭土或堇青石；陶瓷膜的过滤精度为20纳米-20微米之间。高压纳滤系统的纳滤膜指的是碟片式、卷式、平板式或中空纤维式，材质为芳香族聚酰胺或醋酸纤维素。

因为纳滤膜只能截留二价离子，不能截留一价离子，一价离子可以透过纳滤膜后随同废水达标排放，不能透过纳滤膜的二价离子在纳滤浓液中经加碱沉淀后进行固化处理，采用以上处理工艺可以使整个垃圾填埋场或焚烧场的渗滤液形成良性循环并且能够达标排放，避免了采用反渗透处理时浓缩液回灌带来的盐份富集的难题。

所述高级氧化处理系统包括微电解处理系统、芬顿处理系统、电催化氧化处理系统中的任意一种，或者上述系统其中任意多种的组合。

所述步骤3)中加入双氧水的浓度在500ppm至20000ppm之间，优选1000ppm至10000ppm之间。

所述步骤1)中的纳滤膜选用碟片式、卷式、平板式或中空纤维式，材质为芳香族聚酰胺或醋酸纤维素。

所述步骤2)中的微电解处理指的是采用铁碳填料装在一个固定的容器中，废水在微电解中的停留时间为30分钟至300分钟，优选60分钟至180分钟；废水在微电解中PH调为2至5，优选2.5至3.5。

所述步骤4)中的电催化氧化系统包括电源、电极和电解槽。

一种垃圾渗滤液处理装置，包括纳滤装置，纳滤装置输出端分别连接纳滤产水箱及反应池，纳滤产水箱输出端连接微电解装置，微电解装置输出端连接芬顿反应装置，芬顿反应装置输入端连接加双氧水装置，芬顿反应装置输出端连接电催化氧化装置。

所述反应池输入端连接加碱装置，输出端连接沉淀池，沉淀池输出端连接依次设置的第一水箱、高级氧化系统、调节池。

所述反应池输入端连接加碱装置，输出端连接沉淀池，沉淀池输出端连接第一水箱，水箱输出端连接陶瓷膜装置，陶瓷膜装置输出端连接第二水箱，第二水箱输出端连接依次设置的高压纳滤装置、高级氧化系统及蒸发器。

所述纳滤装置的输入端连接生化系统。

本发明所达到的有益效果是：

本发明采用纳滤+高级氧化的处理方法代替反渗透处理工艺，可以使渗滤液中的盐份和COD得到适当的处理，形成良性循环并且能够达标排放，避免了采用反渗透处理工艺时反渗透浓缩液难以处理的问题。

本发明的处理装置结构合理，处理效果良好。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例二的结构示意图。

图中：1、生化系统；2、纳滤装置；3、纳滤产水箱；4、增压泵；5、微电解装置；6、加双氧水装置；7、芬顿反应装置；8、电催化氧化装置；9、反应池；10、加碱装置；11、沉淀池；12、第一水箱；13、输送泵；14、高级氧化系统；15、调节池；16、陶瓷膜装置；17、第二水箱；18、高压纳滤系统；19、蒸发器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

如图1所示，一种垃圾渗滤液处理工艺，包括以下步骤：

1)将废水进行纳滤膜过滤处理，纳滤膜可以截留大部分COD；

2)对步骤1)中产生的纳滤产水进行微电解处理，微电解可以去除部分COD；

3)向步骤2)微电解处理后的纳滤产水中加入双氧水进行芬顿处理：经微电解处理后的水中含有部分铁离子，利用水中的铁离子做催化剂，再加入双氧水进行芬顿反应，进一步去除COD；

4)经过步骤3)芬顿处理的纳滤产水进行电催化氧化处理，电催化氧化处理的主要作用是去除总氮，同时也能去除部分COD，经电催化氧化系统去除总氮和部分COD后，废水最终达标排放；

5)对步骤1)产生的纳滤浓水净化处理。

在进行第1)步之前，将废水首先进行生化处理，生化处理利用微生物进行，生化处理可降解COD、氨氮、总氮等污染物。

所述步骤5)中对纳滤浓水净化处理包括以下步骤：向步骤1)产生的纳滤浓水中加碱，软化处理，加碱是指加入氢氧化钠、氢氧化钠和碳酸钠的组合或者氢氧化钙和碳酸钠的组合；然后进入高级氧化系统进行处理，高级氧化系统的主要作用是提高废水的生化性，同时也能降低部分COD，最终废水回灌到调节池或垃圾场中。

所述高级氧化处理系统包括微电解处理系统、芬顿处理系统、电催化氧化处理系统中的任意一种，或者上述其中任意多种的组合。

所述步骤3)中加入双氧水的浓度在500ppm至20000ppm之间，优选1000ppm至10000ppm之间。

所述步骤1)中的纳滤膜选用碟片式、卷式、平板式或中空纤维式，材质为芳香族聚酰胺或醋酸纤维素。

所述步骤2)中的微电解处理指的是采用铁碳填料装在一个固定的容器中，废水在微电解中的停留时间为30分钟至300分钟，优选60分钟至180分钟；废水在微电解中PH调为2至5，优选2.5至3.5。

所述步骤4)中的电催化氧化系统由电源、电极和电解槽组成。

一种垃圾渗滤液处理装置，包括生化系统1，生化系统1输出端连接纳滤装置2，纳滤装置2输出端分别连接纳滤产水箱3及反应池9，纳滤产水箱3输出端通过增压泵4连接微电解装置5，微电解装置5输出端连接芬顿反应装置7，芬顿反应装置7输入端连接加双氧水装置6，芬顿反应装置7输出端连接电催化氧化装置8。

纳滤装置2选用平板式，纳滤膜材质为芳香族聚酰胺。

所述反应池9输入端连接加碱装置10，输出端连接沉淀池11，沉淀池11输出端连接依次设置的第一水箱12、输出泵13、高级氧化系统14、调节池15。高级氧化处理系统14内包括依次设置的微电解处理系统、芬顿处理系统、电催化氧化处理系统。

本发明的工作过程如下：将COD为8000ppm，总氮为1200ppm的垃圾渗滤液输送到生化系统1中，利用微生物进行生化处理，处理后的废水含COD为1500ppm，总氮为150ppm，将该废水送到纳滤装置2进行过滤，经纳滤装置2过滤后的纳滤产水进入纳滤产水箱3，经增压泵4进入微电解装置5，经微电解装置5处理后的废水经加双氧水装置6加入双氧水，然后进入芬顿反应装置7进行芬顿反应，经芬顿反应装置7处理后的废水进入电催化氧化装置8进行处理，经电催化氧化装置8处理后废水COD＜60ppm，总氮＜20ppm，出水水质达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)中表3标准的要求。

纳滤装置2产生的浓水进入反应池9，经加碱装置10加碱后在反应池9中进行化学反应，产生钙镁等沉淀物，加碱是指加入氢氧化钠和碳酸钠的组合，进入沉淀池11进行沉淀，经沉淀后的上清液进入第一水箱12，经输送泵13到高级氧化系统14进行处理，经高级氧化系统14处理提高生化性后的废水返回调节池15中。

实施例二：

如图2所示，一种垃圾渗滤液处理工艺，包括以下步骤：

1)将废水进行纳滤膜过滤处理，纳滤膜可以截留大部分COD；

2)对步骤1)中产生的纳滤产水进行微电解处理，微电解可以去除部分COD；

3)向步骤2)微电解处理后的纳滤产水中加入双氧水进行芬顿处理：经微电解处理后的水中含有部分铁离子，利用水中的铁离子做催化剂，再加入双氧水进行芬顿反应，进一步去除COD；

4)经过步骤3)芬顿处理的纳滤产水进行电催化氧化处理，电催化氧化处理的主要作用是去除总氮，同时也能去除部分COD，经电催化氧化系统去除总氮和部分COD后，废水最终达标排放；

5)对步骤1)产生的纳滤浓水净化处理。

在进行第1)步之前，将废水首先进行生化处理，生化处理利用微生物进行，生化处理可降解COD、氨氮、总氮等污染物。

所述步骤5)中的净化处理包括以下步骤：向步骤1)产生的纳滤浓水中加碱，软化处理，加碱是指加入氢氧化钠、氢氧化钠和碳酸钠的组合或者氢氧化钙和碳酸钠的组合；之后进入陶瓷膜装置过滤处理，通过陶瓷膜过滤后的透过液进入高压纳滤系统进一步浓缩，高压纳滤系统透过液与步骤1)中纳滤产水混合后一并处理，高压纳滤系统的浓缩液进入高级氧化系统处理，通过高级氧化系统处理后，进入蒸发器蒸发，蒸发器蒸发后的结晶固体进行填埋或固化处理。

具体的，所述陶瓷膜选用管式、多通道、中空纤维或圆盘式结构；陶瓷膜材质为氧化铝、氧化锆、氧化钛、碳化硅、高岭土或堇青石；陶瓷膜的过滤精度为20纳米-20微米之间。高压纳滤系统的纳滤膜指的是碟片式、卷式、平板式或中空纤维式，材质为芳香族聚酰胺或醋酸纤维素。

所述高级氧化处理系统包括微电解处理系统、芬顿处理系统、电催化氧化处理系统中的任意一种，或者上述其中任意多种的组合。

所述步骤3)中加入双氧水的浓度在500ppm至20000ppm之间，优选1000ppm至10000ppm之间。

所述步骤1)中的纳滤膜选用碟片式、卷式、平板式或中空纤维式，材质为芳香族聚酰胺或醋酸纤维素。

所述步骤2)中的微电解处理指的是采用铁碳填料装在一个固定的容器中，废水在微电解中的停留时间为30分钟至300分钟，优选60分钟至180分钟；废水在微电解中PH调为2至5，优选2.5至3.5。

所述步骤4)中的电催化氧化系统由电源、电极和电解槽组成。

一种垃圾渗滤液处理装置，包括生化系统1，生化系统1输出端连接纳滤装置2，纳滤装置2输出端分别连接纳滤产水箱3及反应池9，纳滤产水箱3输出端通过增压泵4连接微电解装置5，微电解装置5输出端连接芬顿反应装置7，芬顿反应装置7输入端连接加双氧水装置6，芬顿反应装置7输出端连接电催化氧化装置8。

纳滤装置2选用平板式，纳滤膜材质为芳香族聚酰胺。

所述反应池9输入端连接加碱装置10，输出端连接沉淀池11，沉淀池11输出端连接第一水箱12，第一水箱12输出端通过输送泵13连接陶瓷膜装置16，陶瓷膜装置16输出端连接第二水箱17，第二水箱17输出端连接依次设置的高压纳滤装置18、高级氧化系统14及蒸发器19。高级氧化处理14系统内包括依次设置的微电解处理系统、芬顿处理系统、电催化氧化处理系统。陶瓷膜装置16选用管式；陶瓷膜材质为氧化铝；陶瓷膜的过滤精度为20纳米-20微米之间。高压纳滤系统18的纳滤膜指的是碟片式，材质为醋酸纤维素。

本发明的工作过程如下：将含有COD为8000ppm，总氮为1200ppm的垃圾渗滤液输送到生化系统1中，利用微生物进行生化处理，处理后的废水含COD为1500ppm，总氮为150ppm，将该废水送到纳滤装置2进行过滤，经纳滤装置2过滤后的纳滤产水进入纳滤产水箱3，经增压泵4进入微电解装置5，经微电解装置5处理后的废水经加双氧水装置6加入双氧水，然后进入芬顿反应装置7进行芬顿反应，经芬顿反应装置7处理后的废水进入电催化氧化装置8进行处理，经电催化氧化装置8处理后废水COD＜60ppm，总氮＜20ppm，出水水质达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)中表3标准的要求。

纳滤装置2产生的浓水进入反应池9，经加碱装置10加碱后在反应池9中进行化学反应，产生钙镁等沉淀物，加碱是指加入氢氧化钠和碳酸钠的组合；进入沉淀池11进行沉淀，经沉淀后的上清液进入第一水箱12，经输送泵13到陶瓷膜装置16过滤，过滤后的透过液进入第二水箱17，经高压纳滤系统18过滤后产水与步骤1)中纳滤产水混合后一并处理，浓水经高级氧化系统14除去部分COD后进入蒸发器19蒸发。

Claims (10)

1.一种垃圾渗滤液处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)将废水进行纳滤膜过滤处理；2)对步骤1)中产生的纳滤产水进行微电解处理；3)向步骤2)微电解处理后的纳滤产水中加入双氧水进行芬顿处理；4)经过步骤3)芬顿处理的纳滤产水进行电催化氧化处理，废水最终达标排放；5)对步骤1)产生的纳滤浓水净化处理。

2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液处理工艺，其特征在于，在进行第1)步之前，将废水首先进行生化处理，生化处理利用微生物进行。

3.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液处理工艺，其特征在于，所述步骤5)中对纳滤浓水净化处理包括以下步骤：向步骤1)产生的纳滤浓水中加碱，软化处理，加碱是指加入氢氧化钠、氢氧化钠和碳酸钠的组合或者氢氧化钙和碳酸钠的组合；然后进入高级氧化系统进行处理，最终废水回灌到调节池或垃圾场中。

4.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液处理工艺，其特征在于，所述步骤5)中的净化处理包括以下步骤：向步骤1)产生的纳滤浓水中加碱，软化处理，加碱是指加入氢氧化钠、氢氧化钠和碳酸钠的组合或者氢氧化钙和碳酸钠的组合；之后进入陶瓷膜装置过滤处理，通过陶瓷膜过滤后的透过液进入高压纳滤系统进一步浓缩，高压纳滤系统透过液与步骤1)中纳滤产水混合后一并处理，高压纳滤系统的浓缩液进入高级氧化系统处理，通过高级氧化系统处理后，进入蒸发器蒸发，蒸发器蒸发后的结晶固体进行填埋或固化处理。

5.根据权利要求3或4所述的垃圾渗滤液处理工艺，其特征在于，所述高级氧化处理系统包括微电解处理系统、芬顿处理系统、电催化氧化处理系统中的任意一种，或者上述其中任意多种的组合。

6.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液处理工艺，其特征在于，所述步骤3)中加入双氧水的浓度在500ppm至20000ppm之间。

7.一种垃圾渗滤液处理装置，其特征在于，包括纳滤装置，纳滤装置输出端分别连接纳滤产水箱及反应池，纳滤产水箱输出端连接微电解装置，微电解装置输出端连接芬顿反应装置，芬顿反应装置输入端连接加双氧水装置，芬顿反应装置输出端连接电催化氧化装置。

8.根据权利要求7所述的垃圾渗滤液处理装置，其特征在于，所述反应池输入端连接加碱装置，输出端连接沉淀池，沉淀池输出端连接依次设置的第一水箱、高级氧化系统、调节池。

9.根据权利要求7所述的垃圾渗滤液处理装置，其特征在于，所述反应池输入端连接加碱装置，输出端连接沉淀池，沉淀池输出端连接第一水箱，水箱输出端连接陶瓷膜装置，陶瓷膜装置输出端连接第二水箱，第二水箱输出端连接依次设置的高压纳滤装置、高级氧化系统及蒸发器。

10.根据权利要求7所述的垃圾渗滤液处理装置，其特征在于，所述纳滤装置的输入端连接生化系统。