CN111252961B - 一种垃圾渗透液的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种垃圾渗透液的处理方法，包括以下步骤：S1制备初级浓缩液；S2制备次级浓缩液；S3制备脱氨水以及次级产物硫酸铵溶液；S4制备电解水；S5制备排放水；本发明的有益效果是：利用DTRO膜系统和COD膜系统联用，同时中空纤维膜形成脱氨水和硫酸铵溶液，随后脱氨水被电解，达到净化作用；利用石英砂过滤器进行冲洗和反冲洗，得到较为纯净的垃圾渗透液；利用碱性环境，使氨氮成为游离状态，进而实现多层回收；利用自动刮刀过滤，减少臭氧催化受到的影响因素；同时采用臭氧催化，使电解水中有机物含量降低，从而减少水肿悬浮物的SS值。

Description

一种垃圾渗透液的处理方法
技术领域
本发明涉及垃圾环保处理领域，具体是一种垃圾渗透液的处理方法。
背景技术
近年来，随着我国城市化进程的加快和人民生活水平的逐渐提高，城市生活垃圾的产量不断增加；生活垃圾的主要处理方式包括回收、堆肥、焚烧和填埋等，由于卫生填埋具有较高的经济性，在发展中国家和欠发达地区常采用该方法处理生活垃圾；然而，由于在垃圾的填埋过程中垃圾堆体的降解，大气降水、地下水涌入和地表径流等因素不可避免的会产生大量垃圾渗滤液。垃圾渗滤液中含有大量的有机物、盐分和重金属等，是一种被公认的有较大危害的难降解有机废水，其处置不当可能会污染附近的土壤及地下水；因此，垃圾渗滤液必须按照相关规范和标准经过严格处理后才能进行二次利用或排放至受纳水体。
现有的垃圾处理方法，较为环保的有采用MBR膜系统进生化方法的处理，但是针对渗透液电导率在10000mg/L以上的时候，采用生化膜法进行处理时，由于电导率过大，而导致膜内微生物在高浓度的废水中失水致死，进而导致生化膜运行不稳定甚至无法运行，并且一般的生化膜法处理废水的电导率一般不能高于5000mg/L。
如发明为一种基于厌氧反应的垃圾渗透液处理方法(申请号：CN201810832963.6)，包括：预处理、对垃圾渗透液进行加热浓缩；厌氧处理、将浓缩后的垃圾渗透液转入厌氧反应器中进行厌氧反应处理；pH调节、添加pH调节剂调节PH至6.5-9；过滤、通过以锯末材料填充作为过滤层的过滤设备进行过滤；膜过滤、通过膜生化反应器斤滤液进行膜过滤处理得到过滤残存液；制肥、将过滤后的锯末过滤层回收至搅拌混合机中并添加草木灰、粘土和过滤残存液搅拌均匀，挤出晒干制成饼肥。虽然采用了锯末材料填充过滤层，同时将滤残存液为原料制备饼肥，实现垃圾渗透液的完全处理；但是没考虑到当垃圾渗透液的水中悬浮物的SS值过高时候，悬浮物易堵塞锯末形成的空隙，进而导致过滤层堵塞，使装置损坏；同时高SS值易导致排出水中的有机物含量过高；并且上述的发明中，重金属的去除和其他杂质离子的回收较为狭窄，仅仅回收氨氮元素，不能多层次的回收垃圾渗透液中可回收的金属离子和非金属离子。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种垃圾渗透液的处理方法，以至少达到低有机物、多层次回收的目的。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种垃圾渗透液的处理方法，包括以下步骤：
S1将垃圾渗透液经过预处理后，进入到DTRO膜中，得到初级浓缩液；
S2将得到的初级浓缩液通过COD膜净化系统净化，得到次级浓缩液；
S3按照国家规定的废水排放中盐含量标准，当次级浓缩液盐含量超过标准盐含量时，重复上述S1与S2步骤直至低于盐含量标准；当次级浓缩液盐含量低于标准盐含量时，将得到的次级浓缩液进入到中空下纤维膜中进行脱氨净化，得到脱氨水以及次级产物硫酸铵溶液；
S4将得到的次级产物硫酸铵溶液回收处理，同时将得到的脱氨水通过电解净化，得到电解水；
S5将得到的电解水经过高级氧化处理后，得到排放水，即垃圾渗透液处理完毕。
优选的，为了进一步实现垃圾渗透液的过滤完全，所述的预处理为，将垃圾渗透液先加酸调节pH后，再经过石英砂过滤器冲洗，随后根据进、出水端压力差，判定是否需要进行反冲洗，反冲洗完毕后，将冲洗后的砂滤水经过原水清洗除砂，最后经过压缩空气进行气洗除杂；所述的反冲洗判定具体为，当石英砂过滤器的进、出水端的压差超过2.5bar时，或者当水中悬浮物的SS值较低且反冲洗100h后压差未超过2.5bar时，需要将石英砂过滤器进行100h的周期性的反冲洗，直至SS值偏高或者压差超过2.5bar为止；利用石英砂过滤器进行冲洗和反冲洗，随后经过原水清洗除砂与气洗除杂，使垃圾渗透液中的不溶杂质充分去除，同时以压力差2.5bar作为反冲洗完成标准，进而在标准压力差的范围内，使垃圾渗透液经过预处理后得到较为纯净的垃圾渗透液。
优选的，为了进一步实现金属离子及非金属离子的可回收，所述的COD膜净化系统净化还包括进入COD膜前的保护过滤，具体为，将预处理后的垃圾渗透液经过精度为10μm的芯式过滤器过滤，同时在芯式过滤器进水端加入阻垢剂；所述阻垢剂的添加份量按照原水中盐中硅元素和硫酸盐的含量，以质量比盐中硅元素和硫酸盐：阻垢剂＝5-15:1的比例添加；利用阻垢剂和芯式过滤器，使预处理后的垃圾渗透液能顺利金属到COD膜系统中，进而形成次级浓缩液。
优选的，为了进一步实现将非金属离子的可回收，所述的脱氨净化为，先将次级浓缩液的pH调节至12以上，随后经过保安过滤器进入到膜接触器中，以质量分数95％的浓硫酸为吸收剂，得到所述的脱氨水与硫酸铵溶液；利用碱性环境，使氨氮成为游离状态，从而在保安过滤器过滤后进入到膜接触器中，最后以浓硫酸调节剂，使游离态的氨氮形成硫酸铵溶液与脱氨水分离开，进而实现多层回收的目的。
优选的，为了进一步降低渗透液内有机物的含量，所述的高级氧化处理包括氧化预处理和臭氧催化氧化处理；所述的氧化预处理为，将电解水经过提升泵抽取，进入到自动刮刀过滤阶段；所述的臭氧催化处理为，按照质量比O3：COD差值＝1:0.35的标准设计臭氧通入量，同时臭氧通入方式采用气泡微管均匀通入，微管直径为3μm；所述的COD差值为通入的垃圾渗透液和排出标准的COD值差值；利用氧化预处理中得自动刮刀过滤，降低电解水中的悬浮物的SS值以及凝胶物质，减少臭氧催化受到的影响因素；同时采用臭氧催化，以质量比O3：COD差值＝1:0.35的标准，使电解水中有机物含量降低，从而减少水肿悬浮物的SS值。
本发明的有益效果是：
1.利用DTRO膜系统和COD膜系统联用，浓缩垃圾渗透液，同时中空纤维膜分离浓缩后的垃圾渗透液中的氨氮元素，形成脱氨水和硫酸铵溶液，随后脱氨水被电解，利用电解中生成的初生态[H]和[O]分别对废水中污染物起化学还原或氧化作用，同时铁或铝制金属阳极溶解的离子进一步水解，可以成为氢氧化亚铁或氢氧化铝等不溶于水的金属氢氧化物活性混凝剂，这种金属氢化物呈多孔性凝胶结构，具有表面电荷作用和较强的吸附作用，能对废水中的有机或无机污染物起抱合凝聚作用，使污染物相互凝聚而从废水中分离出来，进而达到净化作用；同时电解的阴极和阳极产生氢气和氧气，形成细小气泡，使絮凝物或油分附在气泡上浮升至液面以利于排除。
2.利用石英砂过滤器进行冲洗和反冲洗，随后经过原水清洗除砂与气洗除杂，使垃圾渗透液中的不溶杂质充分去除，同时以压力差2.5bar作为反冲洗完成标准，进而在标准压力差的范围内，使垃圾渗透液经过预处理后得到较为纯净的垃圾渗透液。
3.利用碱性环境，使氨氮成为游离状态，从而在保安过滤器过滤后进入到膜接触器中，最后以浓硫酸调节剂，使游离态的氨氮形成硫酸铵溶液与脱氨水分离开，进而实现多层回收的目的。
4.利用氧化预处理中的自动刮刀过滤，降低电解水中的悬浮物的SS值以及凝胶物质，减少臭氧催化受到的影响因素；同时采用臭氧催化，以质量比O3：COD差值＝1:0.35的标准，使电解水中有机物含量降低，从而减少水肿悬浮物的SS值。
说明书附图
图1为本发明的处理方法流程图。
具体实施方式
下面进一步结合附图详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例1
如图1所示，一种垃圾渗透液的处理方法，包括以下步骤：
S1将垃圾渗透液经过预处理后，进入到DTRO膜中，得到初级浓缩液；所述的预处理为，将垃圾渗透液先加酸调节pH后，再经过石英砂过滤器冲洗，随后根据进、出水端压力差，判定是否需要进行反冲洗，反冲洗完毕后，将冲洗后的砂滤水经过原水清洗除砂，最后经过压缩空气进行气洗除杂；所述的反冲洗判定具体为，当石英砂过滤器的进、出水端的压差超过2.5bar时，或者当水中悬浮物的SS值较低且反冲洗100h后压差未超过2.5bar时，需要将石英砂过滤器进行100h的周期性的反冲洗，直至SS值偏高或者压差超过2.5bar为止；利用石英砂过滤器进行冲洗和反冲洗，随后经过原水清洗除砂与气洗除杂，使垃圾渗透液中的不溶杂质充分去除，同时以压力差2.5bar作为反冲洗完成标准，进而在标准压力差的范围内，使垃圾渗透液经过预处理后得到较为纯净的垃圾渗透液；
S2将得到的初级浓缩液通过COD膜净化系统净化，得到次级浓缩液；所述的COD膜净化系统净化还包括进入COD膜前的保护过滤，具体为，将预处理后的垃圾渗透液经过精度为10μm的芯式过滤器过滤，同时在芯式过滤器进水端加入阻垢剂；所述阻垢剂的添加份量按照原水中盐中硅元素和硫酸盐的含量，以质量比盐中硅元素和硫酸盐：阻垢剂＝10:1的比例添加；利用阻垢剂和芯式过滤器，使预处理后的垃圾渗透液能顺利金属到COD膜系统中，进而形成次级浓缩液；
S3按照国家规定的废水排放中盐含量标准，当次级浓缩液盐含量超过标准盐含量时，重复上述S1与S2步骤直至低于盐含量标准；当次级浓缩液盐含量低于标准盐含量时，将得到的次级浓缩液进入到中空下纤维膜中进行脱氨净化，得到脱氨水以及次级产物硫酸铵溶液；所述的脱氨净化为，先将次级浓缩液的pH调节至12以上，随后经过保安过滤器进入到膜接触器中，以质量分数95％的浓硫酸为吸收剂，得到所述的氨氮含量8mg/L以下的脱氨水与质量分数20％的硫酸铵溶液；利用碱性环境，使氨氮成为游离状态，从而在保安过滤器过滤后进入到膜接触器中，最后以浓硫酸调节剂，使游离态的氨氮形成硫酸铵溶液与脱氨水分离开，进而实现多层回收的目的；
S4将得到的次级产物硫酸铵溶液回收处理，同时将得到的脱氨水通过电解净化，得到电解水；
S5将得到的电解水经过高级氧化处理后，得到排放水，即垃圾渗透液处理完毕；所述的高级氧化处理包括氧化预处理和臭氧催化氧化处理；所述的氧化预处理为，将电解水经过提升泵抽取，进入到自动刮刀过滤阶段，过滤器精度为50μm；所述的臭氧催化处理为，按照质量比O3：COD差值＝1：0.35的标准设计臭氧通入量，同时臭氧通入方式采用气泡微管均匀通入，微管直径为3μm；所述的COD差值为通入的垃圾渗透液和排出标准的COD值差值；利用氧化预处理中得自动刮刀过滤，降低电解水中的悬浮物的SS值以及凝胶物质，减少臭氧催化受到的影响因素；同时采用臭氧催化，以质量比O3：COD差值＝1:0.35的标准，使电解水中有机物含量降低，从而减少水肿悬浮物的SS值。
实施例2
所述的阻垢剂的添加份量更改为以质量比盐中硅元素和硫酸盐：阻垢剂＝5:1的比例添加，其余步骤及配方同实施例1。
实施例3
所述的阻垢剂的添加份量更改为以质量比盐中硅元素和硫酸盐：阻垢剂＝15:1的比例添加，其余步骤及配方同实施例1。
对比例1
不采用DTRO膜和COD膜联用，改为采用MBR膜系统过滤，其余步骤及操作同实施例1。
对比例2
不采用电解净水步骤，改为MBR膜系统代替，其余步骤及操作同实施例1。
对比例3
不采用石英砂过滤器进行冲洗和反冲洗，直接采用锯末作为过滤层填充，其余步骤及操作同实施例1。
对比例4
不采用中空纤维膜进行脱氨净化处理，直接采用COD膜净化处理的次级浓缩液制备硫酸铵盐，其余步骤及操作同实施例1。
对比例5
不采用高级氧化处理的氧化预处理的刮板过滤，其余步骤及操作同实施例1。
统计各对比例和实施例的回收率，以及最终排放水的悬浮物的SS最大值和浊度，得到表1：
表1各实施例和对比例的回收率、SS最大值和浊度情况表
类别 回收率(％) SS值最大值(mg/L) 浊度(NTU)
实施例1 85 5.0 1.0
实施例2 83 5.3 1.2
实施例3 84 5.2 1.3
对比例1 75 6.7 2.6
对比例2 79 6.3 2.1
对比例3 68 8.6 3.9
对比例4 74 7.3 3.4
对比例5 81 6.3 1.5
由表1可看出，当采用DTRO膜和COD膜联用，同时采用电解净水与石英砂过滤器进行冲洗和反冲洗、中空纤维膜进行脱氨净化以及高级氧化处理的氧化预处理的刮板过滤，得到的排放水的回收率为85％、最终排放水的悬浮物的SS最大值为5.0mg/L和1.0NTU浊度，即证明了本发明的优越性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种垃圾渗透液的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1将垃圾渗透液经过预处理后，进入到DTRO膜中，得到初级浓缩液；
S2将得到的初级浓缩液通过COD膜净化系统净化，得到次级浓缩液；
S3按照国家规定的废水排放中盐含量标准，当次级浓缩液盐含量超过标准盐含量时，重复上述S1与S2步骤直至低于盐含量标准；当次级浓缩液盐含量低于标准盐含量时，将得到的次级浓缩液进入到中空下纤维膜中进行脱氨净化，得到脱氨水以及次级产物硫酸铵溶液；
S4将得到的次级产物硫酸铵溶液回收处理，同时将得到的脱氨水通过电解净化，得到电解水；
S5将得到的电解水经过高级氧化处理后，得到排放水，即垃圾渗透液处理完毕；
所述的COD膜净化系统净化还包括进入COD膜前的保护过滤，具体为，将预处理后的垃圾渗透液经过精度为10 μm的芯式过滤器过滤，同时在芯式过滤器进水端加入阻垢剂；所述阻垢剂的添加份量按照原水中盐中硅元素和硫酸盐的含量，以质量比盐中硅元素和硫酸盐：阻垢剂=5-15:1的比例添加。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾渗透液的处理方法，其特征在于：所述的预处理为，将垃圾渗透液先加酸调节pH后，再经过石英砂过滤器冲洗，随后根据进、出水端压力差，判定是否需要进行反冲洗，反冲洗完毕后，将冲洗后的砂滤水经过原水清洗除砂，最后经过压缩空气进行气洗除杂。
3.根据权利要求2所述的一种垃圾渗透液的处理方法，其特征在于：所述的反冲洗判定具体为，当石英砂过滤器的进、出水端的压差超过2.5 bar时，或者当水中悬浮物的SS值较低且反冲洗100 h后压差未超过2.5 bar时，需要将石英砂过滤器进行100 h的周期性的反冲洗，直至SS值偏高或者压差超过2.5 bar为止。
4.根据权利要求1所述的一种垃圾渗透液的处理方法，其特征在于：所述的脱氨净化为，先将次级浓缩液的pH调节至12以上，随后经过保安过滤器进入到膜接触器中，以质量分数95%的浓硫酸为吸收剂，得到所述的脱氨水与硫酸铵溶液。
5.根据权利要求1所述的一种垃圾渗透液的处理方法，其特征在于：所述的高级氧化处理包括氧化预处理和臭氧催化氧化处理；所述的氧化预处理为，将电解水经过提升泵抽取，进入到自动刮刀过滤阶段。
6.根据权利要求5所述的一种垃圾渗透液的处理方法，其特征在于：所述的臭氧催化处理为，按照质量比O3：COD差值=1:0.35的标准设计臭氧通入量，同时臭氧通入方式采用气泡微管均匀通入，微管直径为3 μm。
7.根据权利要求6所述的一种垃圾渗透液的处理方法，其特征在于：所述的COD差值为通入的垃圾渗透液和排出标准的COD值差值。
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