CN110316802A - 一种处理垃圾焚烧厂渗滤液纳滤浓缩液的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种处理垃圾焚烧厂渗滤液纳滤浓缩液的方法，其特征在于，包括：调节垃圾焚烧厂渗滤液纳滤浓缩液的pH值为10.0～11.5，搅拌，沉降，固液分离，在所得液体中加入CaO和NaAlO2，再加入聚丙烯酰胺，搅拌，沉降，固液分离，将所得液体的pH调为中性，固液分离，得到处理后的纳滤浓缩液。本发明经加药除镁除钙除硫酸根之后，同时还混凝去除了部分腐殖质有机物。纳滤浓缩液经本发明除盐后，可直接作为超滤进水返回膜处理系统，省去物料系统，解决了纳滤浓缩液的去向问题。

Description

一种处理垃圾焚烧厂渗滤液纳滤浓缩液的方法
技术领域
本发明涉及一种通过化学除盐技术使纳滤浓缩液达到超滤进水水质要求，解决纳滤浓缩液处理问题。
背景技术
目前城市生活垃圾处理主要采用填埋或焚烧的方式，在填埋或焚烧前堆酵预处理过程中都会产生大量的垃圾渗滤液，其成分复杂，易产生恶臭，含有很多有毒有害物质，如果不及时处理可能会污染地表水、地下水，进而对环境和人的身体健康造成危害。渗滤液处理一般采用生化与膜处理系统(超滤-微滤-纳滤-反渗透)联合处理工艺，此工艺会产生大量的纳滤浓缩液，产生量可占到渗滤液总量的1/7左右，含盐量高，腐殖质有机污染物和金属离子浓度大，生化性差，对环境危害极大。
目前纳滤浓缩液的处置方式主要可以分为三大类，一是转移处理，即将纳滤浓缩液外运或回灌处理；二是减量处理，即通过物理、化学等手段减少纳滤浓缩液绝对含量；三是进行无害化处理，处理技术有电絮凝、沉淀、高级氧化和焚烧等。
回灌处理在纳滤浓缩液处理中比较普遍，它是将纳滤浓缩液回灌至垃圾填埋场，通过垃圾填埋场生物的新陈代谢作用，吸附、降解和过滤掉其中的有毒有害物质的方式。此法有利的一面是，纳滤浓缩液回灌能为垃圾填埋场带来大量的有机物质和微生物种群，能促进垃圾的降解；不利的一面是，纳滤浓缩液回灌带来的重金属、高盐物质会抑制生物活性，降低微生物的降解效率。此法在垃圾焚烧厂无法实施。
徐蘇士(徐蘇士，UV-Fenton工艺对垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理研究[D]，北京：清华大学，2012.6)利用Fenton氧化法和UV-Fenton法对阿苏卫卫生填埋场纳滤浓缩液进行处理，发现UV-Fenton法相比Fenton氧化法投入药量少，反应时间短，有机物去除率更高。但是，经过高级氧化法处理的纳滤浓缩液一般难以达到国家规定的排放标准，同时含盐量不会降低，最终去向受限制。
沉淀处理是指通过物化方法将浓缩液中的物质进行凝聚、沉淀的过程，包括电絮凝和混凝沉淀。电絮凝和混凝沉淀对纳滤浓缩液都有一定净化效果，但其缺点是净化不彻底，需要联合其他工艺进行处理。
纳滤浓缩液焚烧，一般是将纳滤浓缩液按照一定比例与生活垃圾混烧，此法对污染物去除彻底、效率高、占地少，但前期投资比较大、处理系统比较复杂、对操作人员技术要求高，且浓缩液会对焚烧设备造成腐蚀。
综上所述，研发新的纳滤浓缩液处理技术，解决纳滤浓缩液的最终去向，是很有必要的。
发明内容
针对垃圾填埋场和焚烧厂渗滤液处理系统纳滤浓缩液现有处理方法的不足，本发明的目的是提供一种去除率高、成本低、效果稳定，能有效去除纳滤浓缩液中Ca2+、Mg2+、SO4 2-离子，解决纳滤浓缩液最终去向的方法。
为了达到上述目的，本发明提供了一种处理垃圾焚烧厂渗滤液纳滤浓缩液的方法，其特征在于，包括：调节垃圾焚烧厂渗滤液纳滤浓缩液的pH值为10.0～11.5，搅拌，沉降，固液分离，在所得液体中加入CaO和NaAlO2，再加入聚丙烯酰胺(PAM)，搅拌，沉降，固液分离，将所得液体的pH调为中性，固液分离，得到处理后的纳滤浓缩液。
优选地，所述的CaO与垃圾焚烧厂渗滤液纳滤浓缩液所含的SO4 2-的摩尔比(Ca/S)为2～4：1，NaAlO2与垃圾焚烧厂渗滤液纳滤浓缩液所含的SO4 2-的摩尔比(Al/S)为1～1.5：1。
优选地，所述的处理后的纳滤浓缩液直接作为超滤进水返回膜处理系统。
本发明为了实现硫酸根和钙、镁离子的有效去除，纳滤浓缩液利用钙矾石法对硫酸根进行去除。通过投加CaO、NaAlO2生成钙矾石，并通过PAM的絮凝作用使钙矾石颗粒聚集沉降。
本发明的原理是：
(1)Ca2+、Mg2+的沉淀去除
NaOH(3-6mol/L)调节pH值至10.0～11.5，于150rpm搅拌30min，沉降30min，去除Mg2+、Ca2+。
Mg2++OH-→Mg(OH)2↓
Ca2++OH-→Ca(OH)2↓
(2)加入CaO和NaAlO2，生成钙矾石，去除SO4 2-。
加入CaO，Ca/S＝2～4，加入NaAlO2，Al/S＝1～1.5，搅拌速度150rpm，搅拌30min，沉降30min，去除SO4 2-。
2Al3++6Ca2++3SO4 2-+12OH-+26H2O→[Ca6Al2(OH)12(SO4)3·26H2O]↓
(3)Al3+的去除
用(1+1)HCl将水样pH调为中性，使Al3+沉淀，减少Al3+的含量。
AlO2 -+H++H2O→Al(OH)3↓
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明经加药除镁除钙除硫酸根之后，同时还混凝去除了部分腐殖质有机物。纳滤浓缩液经本发明除盐后，可直接作为超滤进水返回膜处理系统，省去物料系统，解决了纳滤浓缩液的去向问题。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例
垃圾焚烧厂渗滤液纳滤浓缩液含有大量的腐殖质有机物、硫酸根、钙离子和镁离子，其COD、硫酸根、钙离子和镁离子浓度分别为1390mg/L、2773mg/L、800mg/L和1380mg/L。
步骤1：加6mol/L NaOH调节垃圾焚烧厂渗滤液纳滤浓缩液的pH＝11.0，150rpm搅拌30min，沉降30min，固液分离，去除Mg2+、Ca2+。
步骤2：按照Ca/S(摩尔比)为3.2和Al/S(摩尔比)为1.25，在所得液体中加入石灰乳(CaO 10g/L)、100g/L NaAlO2溶液，再加入1g/L的聚丙烯酰胺(PAM)溶液，控制投加后的聚丙烯酰胺浓度为2mg/L，以速度150rpm搅拌30min，沉降30min，固液分离。
步骤3：用1:1盐酸将所得液体的pH调为7.0，固液分离，得到处理后的纳滤浓缩液。
表1处理效果
垃圾焚烧厂在膜压力0.4MPa条件下，分别对纳滤浓缩液原水和处理过后的纳滤浓缩液(实验水样)进行膜分离实验，结果见表2。
表2纳滤浓缩液与实验水样膜分离数据对比
经过加药除镁除钙除硫酸根之后，水样COD和NO3 -分别降至470mg/L和699.8mg/L，与超滤进水相当。经过纳滤膜分离试验机后，COD降到180mg/L，已经符合纳滤浓缩液物料处理单元出水清液COD指标(≤200mg/L)。即纳滤浓缩液经本方法除盐后，可直接作为超滤进水返回膜处理系统，省去物料系统，解决纳滤浓缩液的去向问题。

Claims (3)

1.一种处理垃圾焚烧厂渗滤液纳滤浓缩液的方法，其特征在于，包括：调节垃圾焚烧厂渗滤液纳滤浓缩液的pH值为10.0～11.5，搅拌，沉降，固液分离，在所得液体中加入CaO和NaAlO2，再加入聚丙烯酰胺，搅拌，沉降，固液分离，将所得液体的pH调为中性，固液分离，得到处理后的纳滤浓缩液。
2.如权利要求1所述的处理垃圾焚烧厂渗滤液纳滤浓缩液的方法，其特征在于，所述的CaO与垃圾焚烧厂渗滤液纳滤浓缩液所含的SO4 2-的摩尔比为2～4：1，NaAlO2与垃圾焚烧厂渗滤液纳滤浓缩液所含的SO4 2-的摩尔比为1～1.5：1。
3.如权利要求1所述的处理垃圾焚烧厂渗滤液纳滤浓缩液的方法，其特征在于，所述的处理后的纳滤浓缩液直接作为超滤进水返回膜处理系统。
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