CN110104845A - 一种可降低浓缩液产量的渗滤液膜处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可降低浓缩液产量的渗滤液膜处理方法，其包括如下步骤：S1.向超滤产水箱收集到的超滤产水中添加盐酸调节pH值至满足芬顿反应要求；S2.在芬顿反应池中向调好pH后的超滤产水中添加双氧水和硫酸亚铁，进行芬顿反应，使超滤产水的COD降低至设定值以下；S3.添加还原剂以去除芬反应残留的强氧化性物质，然后进入板式超滤装置中过滤处理，产水进入中间水罐储存，具备纳滤系统启动液位后，启动纳滤系统进行纳滤处理，纳滤产水pH回调至中生后，即可达标排放。优点为，经过芬顿反应及板式超滤处理后的产水，在经过纳滤系统后即可达到排放标准，从而取消了下一级反渗透膜处理工序，大幅降低浓缩液的产生量且极大降低投资成本。

Description

一种可降低浓缩液产量的渗滤液膜处理方法

技术领域

本发明属于垃圾焚烧发电厂的垃圾渗滤液膜处理领域，具体涉及一种可降低浓缩液产量的渗滤液膜处理方法。

背景技术

随着国家对环保行业以及水体污染治理的要求越来越高，生活垃圾渗滤液处理工艺与排水要求逐渐提高，目前生活垃圾处理排水标准主要有《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)以及《污水综合排放标准》(GB8978-1996)两类，要想满足上述两类标准，目前渗滤液主流工艺均采用超滤、纳滤以及反渗透膜分离深度处理工艺，经过超滤、纳滤、反渗透膜组合工艺后的出水完全满足并优于上述两类标准，膜深度处理工艺以其维护简便、出水水质稳定、处理成本低廉而具备较大市场优势。但因上述纳滤、反渗透膜深度处理工艺，其原理均为采用物理筛分的方式，将盐分以及有机污染物等大分子物质进行过滤筛分，盐分和有机污染物并没有降解和减少，只是一个污染物浓缩分离的过程，因此筛分和过滤后的清液水质稳定达标，而经截留的盐分和有机污染物则变成了污染物浓度更高，更难处理的浓缩液。目前垃圾焚烧厂常见的处理方式则是利用回喷系统回喷炉膛消耗、石灰浆制浆系统使用消耗，但由于其产生量较大，部分垃圾热值低的垃圾焚烧厂无法完全消耗，则为了解决浓缩液问题，不得不牺牲垃圾发电能效益，而增加浓缩液回喷量，从而解决该难题。而生活垃圾填埋场因没有供回喷以及二次使用的设备条件，只能通过回灌至填埋场，但随着填埋场运行时间的增加，污染物一直未得到消除，反而不断回灌导致新产生的污水污染物不断富集，浓度不断升高，造成后续处理工艺处理更加困难的局面。因此该部分副产物的处理以及去向，已然成为膜处理工艺，乃至渗滤液处理工艺的瓶颈所在，对其副产物的减量以及处理有了重要意义。

发明内容

本发明提供一种可降低浓缩液产量的渗滤液膜处理方法，旨在从源头降低污染物浓度，减少膜深度处理工序，降低膜浓缩液的产量，从而解决垃圾焚烧发电厂浓缩液产量过大，无法完全内部消耗而造成的经济效益降低问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种可降低浓缩液产量的渗滤液膜处理方法，其包括如下步骤：

S1.向超滤产水箱收集到的超滤产水中添加盐酸调节pH值至满足芬顿反应要求；

S2.在芬顿反应池中向调好pH后的超滤产水中添加双氧水和硫酸亚铁，进行芬顿反应，使超滤产水的COD降低至设定值以下；

S3.向COD值降低至设定值以下后的超滤产水中添加还原剂以去除芬反应残留的强氧化性物质，然后进入板式超滤装置中过滤处理，产水进入中间水罐储存，具备纳滤系统启动液位后，启动纳滤系统进行纳滤处理，纳滤产水pH回调至6.5-7.5之间后，即可达标排放。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下进一步的具体选择或最优选择。

优选的，S1中添加盐酸调节pH值至4.5-5.0以满足芬顿反应要求。

需要说明的是，芬顿试剂的氧化性在pH3～5之间为最佳,通常认为pH在2-4之间时反应最佳，但是水达标排放时pH要回调至中性，若芬顿反应在pH较低的条件下完成，一方面盐酸的投入量较大增加，另一方面pH回调至中性时液碱的使用量也较大增加，不利于成本核算，故本发明中优选的芬顿反应的pH值为4.5-5.0之间。

具体的，调好pH后的超滤产水的COD为500-600mg/L，优选的，S2中双氧水的添加量与超滤产水中COD含量的质量比为1.2：1，硫酸亚铁与双氧水的摩尔比为1：10。

优选的，S2中所述的COD的设定值为200mg/L。

具体的，S3中添加的还原剂为铁粉、锌粉、氯化亚铁或硫酸亚铁，其添加量以能够使相应的超滤产水的氧化还原电位降至150mV以下为准。

具体的，还原剂的投入量为10-20ppm。

具体的，S3中经板式超滤装置处理后的产水的淤泥密度指数在5以下。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

原有主流膜处理工艺为超滤、纳滤、反渗透膜的组合使用，本发明将其改进为超滤、芬顿氧化、板式超滤和纳滤组合，芬顿反应与板式超滤的结合使得纳滤后可直接达标排放，节省了原有的反渗透膜深度处理工序，可减少系统进水量25％的反渗透浓缩液产生量，极大的降低了垃圾焚烧生产线的生产负担；芬顿反应器与板式超滤设备的合计投资明显低于原反渗膜工序的设备投资，同时维护成本也大大降低。

附图说明

图1为本发明提供的可降低浓缩液产量的渗滤液膜处理方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本发明提供一种可降低浓缩液产量的渗滤液膜处理方法，其包括如下步骤：

S1.向超滤产水箱收集到的超滤产水中添加盐酸调节pH值至满足芬顿反应要求；

S2.在芬顿反应池中向调好pH后的超滤产水中添加双氧水和硫酸亚铁，进行芬顿反应，使超滤产水的COD降低至设定值以下；

S3.向COD值降低至设定值以下后的超滤产水中添加还原剂以去除芬反应残留的强氧化性物质，然后进入板式超滤装置中过滤处理，产水进入中间水罐储存，具备纳滤系统启动液位后，启动纳滤系统进行纳滤处理，纳滤产水pH回调至6.5-7.5之间后，即可达标排放。

以下实施例中所用到的方法若无特别说明则均为常规方法，所用到的药品若无特别说明则均为市售产品。

实施例1

一种可降低浓缩液产量的渗滤液膜处理方法，其包括如下步骤：

1)超滤产水箱收集超滤产水后，根据超滤产水量及pH情况，加入盐酸调节pH值至4.5-5之间，达到芬顿反应的反应条件后进入下一工序；

2)芬顿反应池接收超滤产水后，加入硫酸亚铁和双氧水搅拌，其中，双氧水的投加量与超滤COD含量的质量比为1.2:1，硫酸亚铁的投加量为双氧水投加量的摩尔比为1:10，将超滤产水中的COD由500-600mg/L,降解至200mg/L以下；

3)将对后续板式超滤膜以及纳滤系统产生较大氧化作用，因此为保障后续膜组件的使用寿命，需投加10-20ppm的还原剂硫酸亚铁，将氧化还原电位降至150mv以下，进入板式超滤装置。芬顿反应后的混合液携带有大量悬浮物，此时若直接进入纳滤膜系统，将造成纳滤膜迅速堵塞。因此该部分悬浊液进入板式超滤装置，进行低能耗超滤过滤后，其污染指数SDI≤5，达到纳滤膜进水条件进入下一道工序，经过滤的后浓缩的悬浮物将形成污泥，需定期对其进行污泥排放，以保证板式超滤过滤性能；产水进入中间水罐进行储存蓄水，具备纳滤系统启动液位后，启动纳滤系统，此时纳滤出水pH值仍维持在5左右，需投加少量液体氢氧化钠进行pH值回调至6.5-7.5之间，经检测此时纳滤出水的COD在30mg/L以下且其余各指标也均满足排放要求。

实施例2

一种可降低浓缩液产量的渗滤液膜处理方法，其包括如下步骤：

1)超滤产水箱收集超滤产水后，根据超滤产水量及pH情况，加入盐酸调节pH值至3.5-4.5之间，达到芬顿反应的反应条件后进入下一工序；

2)芬顿反应池接收超滤产水后，加入硫酸亚铁和双氧水搅拌，其中，双氧水的投加量与超滤COD含量的质量比为1.3:1，硫酸亚铁的投加量为双氧水投加量的摩尔比为1:10，将超滤产水中的COD由500-600mg/L,降解至200mg/L以下；

3)将对后续板式超滤膜以及纳滤系统产生较大氧化作用，因此为保障后续膜组件的使用寿命，需投加10-20ppm的还原剂锌粉，将氧化还原电位降至150mv以下，进入板式超滤装置。芬顿反应后的混合液携带有大量悬浮物，此时若直接进入纳滤膜系统，将造成纳滤膜迅速堵塞。因此该部分悬浊液进入板式超滤装置，进行低能耗超滤过滤后，其污染指数SDI≤5，达到纳滤膜进水条件进入下一道工序，经过滤的后浓缩的悬浮物将形成污泥，需定期对其进行污泥排放，以保证板式超滤过滤性能；产水进入中间水罐进行储存蓄水，具备纳滤系统启动液位后，启动纳滤系统，此时纳滤出水pH值仍维持在5左右，需投加少量液体氢氧化钠进行pH值回调至6.5-7.5之间，经检测此时纳滤出水的COD在30mg/L以下且其余各指标也均满足排放要求。

实施例3

一种可降低浓缩液产量的渗滤液膜处理方法，其包括如下步骤：

1)超滤产水箱收集超滤产水后，根据超滤产水量及pH情况，加入盐酸调节pH值至2.5-3.5之间，达到芬顿反应的反应条件后进入下一工序；

2)芬顿反应池接收超滤产水后，加入硫酸亚铁和双氧水搅拌，其中，双氧水的投加量与超滤COD含量的质量比为1.2:1，硫酸亚铁的投加量为双氧水投加量的摩尔比为1:10，将超滤产水中的COD由500-600mg/L,降解至200mg/L以下；

3)将对后续板式超滤膜以及纳滤系统产生较大氧化作用，因此为保障后续膜组件的使用寿命，需投加10-20ppm的还原剂铁粉，将氧化还原电位降至150mv以下，进入板式超滤装置。芬顿反应后的混合液携带有大量悬浮物，此时若直接进入纳滤膜系统，将造成纳滤膜迅速堵塞。因此该部分悬浊液进入板式超滤装置，进行低能耗超滤过滤后，其污染指数SDI≤5，达到纳滤膜进水条件进入下一道工序，经过滤的后浓缩的悬浮物将形成污泥，需定期对其进行污泥排放，以保证板式超滤过滤性能；产水进入中间水罐进行储存蓄水，具备纳滤系统启动液位后，启动纳滤系统，此时纳滤出水pH值仍维持在4左右，需投加一定量液体氢氧化钠进行pH值回调至6.5-7.5之间，经检测此时纳滤出水的COD在30mg/L以下且其余各指标也均满足排放要求。

需要说明的是，上述各实施例中在纳滤处理后均达到排放要求，无需进一步采用反渗透膜处理，此时纳滤膜系统仅产生相当于进水量15％的浓缩液量，若采用原工艺处理，在纳滤膜系统之后继续采用反渗透膜进系统进一步处理，则还将产生相当于进水量25％的浓缩液量，也即通过本发明提供的处理方法进行渗滤液膜处理，可大幅度降低浓缩液的产量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可降低浓缩液产量的渗滤液膜处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.向超滤产水箱收集到的超滤产水中添加盐酸调节pH值至满足芬顿反应要求；

S2.在芬顿反应池中向调好pH后的超滤产水中添加双氧水和硫酸亚铁，进行芬顿反应，使超滤产水的COD降低至设定值以下；

S3.向COD值降低至设定值以下后的超滤产水中添加还原剂以去除芬反应残留的强氧化性物质，然后进入板式超滤装置中过滤处理，产水进入中间水罐储存，具备纳滤系统启动液位后，启动纳滤系统进行纳滤处理，纳滤产水pH回调至6.5-7.5之间后，即可达标排放。

2.根据权利要求1所述的一种可降低浓缩液产量的渗滤液膜处理方法，其特征在于，S1中添加盐酸调节pH值至4.5-5.0以满足芬顿反应要求。

3.根据权利要求1所述的一种可降低浓缩液产量的渗滤液膜处理方法，其特征在于，调好pH后的超滤产水的COD为500-600mg/L，S2中双氧水的添加量与超滤产水中COD含量的质量比为1.2：1，硫酸亚铁与双氧水的摩尔比为1：10。

4.根据权利要求1所述的一种可降低浓缩液产量的渗滤液膜处理方法，其特征在于，S2中所述的COD的设定值为200mg/L。

5.根据权利要求1所述的一种可降低浓缩液产量的渗滤液膜处理方法，其特征在于，S3中添加的还原剂为铁粉、锌粉、氯化亚铁或硫酸亚铁，其添加量以能够使相应的超滤产水的氧化还原电位降至150mV以下为准。

6.根据权利要求5所述的一种可降低浓缩液产量的渗滤液膜处理方法，其特征在于，还原剂的投入量为10-20ppm。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种可降低浓缩液产量的渗滤液膜处理方法，其特征在于，S3中经板式超滤装置处理后的产水的淤泥密度指数在5以下。