CN111995177A

CN111995177A - 一种电子束辐照全量化处理垃圾渗滤液的方法

Info

Publication number: CN111995177A
Application number: CN202010789661.2A
Authority: CN
Inventors: 严希海; 原泽
Original assignee: Shandong Dayuan Environmental Protection Engineering Co ltd
Current assignee: Shandong Dayuan Environmental Protection Engineering Co ltd
Priority date: 2020-08-07
Filing date: 2020-08-07
Publication date: 2020-11-27

Abstract

本发明公开了一种电子束辐照全量化处理垃圾渗滤液的方法，具体包括以下步骤：(1)预处理：将待处理的垃圾渗滤液引入调节池内进行水质调节，然后引入泡沫分离器进行杂质分离；(2)辐照处理：引入电子束辐照装置，进行薄膜式辐照氧化分解；(3)后续处理：依次进行厌氧处理、好氧处理和深度处理；(4)泥水分离：引入沉淀池进行泥水分离，上清液达标排放。本发明主体工艺采用电子束辐照技术，除新增电费外，几乎无其他费用，实际运行成本大大降低，并且由于辐照工艺分解了大部分的大分子有机物，增加了碳源，也可大大降低碳源投加费用。

Description

一种电子束辐照全量化处理垃圾渗滤液的方法

技术领域

本发明涉及环保工程技术领域，更具体的说是涉及一种电子束辐照全量化处理垃圾渗滤液的方法。

背景技术

城市生活垃圾在堆放或卫生填埋的过程中，由于有机物厌氧发酵、降雨淋溶、地表水和地下水浸泡等原因，会产生大量的垃圾渗滤液。垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度、难降解有机废水，其色度深，水质水量波动大，有机物浓度高，氨氮浓度高，且含有毒有害物质，是世界公认的处理难题。其处理难点主要体现在以下几个方面：

(1)垃圾渗滤液可生化性差，污染物种类多，有机物浓度很高，COD浓度最高可达20000mg/L以上，其中难生物降解物质难以有效去除；

(2)垃圾渗滤液中氨氮含量较高，C/N较低，磷元素缺乏，生物脱氮难度较大；另外，高浓度氨氮也会对微生物活性产生抑制作用，影响生化处理的效率；

(3)垃圾渗滤液中的有毒有害物质会对微生物产生抑制作用，如重金属离子、高浓度氨氮等。

目前，业内普遍采用“预处理+生化处理+膜深度处理”工艺处理垃圾渗滤液，处理后的渗滤液达到GB8978-1996的一级标准，排入市政管网。但是，目前每吨渗滤液的处理成本需要约20-60人民币，若后期使用MVR处理系统，还会增加成本。

生化处理一般采用“AO+MBR”处理技术，由于反硝化时的活性污泥优势菌为异养菌，反硝化过程需要消耗有机质，因此，需要保证渗滤液中有足够的有机碳源。然而，垃圾填埋区通常为整体封闭的厌氧环境，随着填埋时间的增加，垃圾渗滤液中有机质厌氧发酵转化为甲烷，导致垃圾渗滤液处理出现了碳氮比失调问题。反硝化处理时需要大量外投加碳源，才能满足对垃圾渗滤液进行反硝化，故会增加处理成本。

膜深度处理过程中会产生20％-0％浓缩液，浓缩液无法合理有效处理，只能回灌至垃圾填埋场，造成了污染物在垃圾填埋场中的不断循环积累，导致垃圾渗滤液越来越难处理，也导致反渗透膜更换频繁。

因此，如何提供一种新的垃圾渗滤液处理方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电子束辐照全量化处理垃圾渗滤液的方法，以解决现有技术中的不足。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电子束辐照全量化处理垃圾渗滤液的方法，具体包括以下步骤：

(1)预处理：将待处理的垃圾渗滤液引入调节池内进行水质调节，然后引入泡沫分离器进行杂质分离，得到预处理后的垃圾渗滤液；

(2)辐照处理：将预处理后的垃圾渗滤液引入电子束辐照装置，进行薄膜式辐照氧化分解，得到辐照处理后的垃圾渗滤液；

(3)后续处理：将辐照处理后的垃圾渗滤液依次进行厌氧处理、好氧处理和深度处理，得到后续处理后的垃圾渗滤液；

(4)泥水分离：将后续处理后的垃圾渗滤液引入沉淀池进行泥水分离，上清液达标排放。

本发明的有益效果在于，利用电子加速器产生的电子束对渗滤液进行辐照处理，可以将垃圾渗滤液中难分解的大分子有机质分解成小分子有机质，进而实现污泥减量，大大减少需要处理的污泥体积和质量，提高后续生化处理效率，高效解决了直接用生化方法难以处理的垃圾发电厂渗滤液处理难题，降低了渗滤液的吨水处理成本，稳定高效地让垃圾渗滤液的出水指标达到环保标准，实现经济效益、环境效益、社会效益多赢。

进一步，上述步骤(1)中，水质调节的具体操作为：将垃圾渗滤液的pH值调节为6.5-7.0，温度调节为20-30℃。

采用上述进一步的有益效果在于，通过调节垃圾渗滤液的pH值和温度，以保证预处理后的垃圾渗滤液进入电子束辐照装置时的水质要求。

进一步，上述步骤(1)中，泡沫分离器的气水比为8-12:1，上升流速为2-3m/h。

采用上述进一步的有益效果在于，将泡沫分离器设置为上述参数，对垃圾渗滤液水体中的微小悬浮颗粒和溶解的有机物均有良好的去除效果，并能脱去部分氨氮。

进一步，上述步骤(2)中，电子束辐照装置中电子束的辐照能量为1-10MeV，辐照强度为60-100kGy，辐照时间为2-3h。

采用上述进一步的有益效果在于，将电子束辐照装置设置为上述参数，能够将高聚合物分子量降低，从而提高渗滤液的可生化性，减少后续处理部分水力停留时间，从而提供高系统的处理速率和能力，有效降低垃圾渗滤液的处理成本。

进一步，上述步骤(3)中，厌氧处理采用中温厌氧反应器，停留时间为1-3d。

采用上述进一步的有益效果在于，本发明采用中温厌氧反应器进行厌氧处理，具有抗冲击负荷能力强、启动速率快和运行稳定等优点。

进一步，上述步骤(3)中，好氧处理采用膜生物反应器，停留时间为1-3d。

采用上述进一步的有益效果在于，本发明采用膜生物反应器进行好氧处理，具有占地面积小、停留时间短和无污泥沉降等优点。

进一步，上述步骤(3)中，深度处理采用纳滤膜，纳滤膜的孔径为1-10nm。

采用上述进一步的有益效果在于，本发明采用孔径为1-10nm的纳滤膜进行深度处理，能够除去垃圾渗滤液中的盐分结晶。

进一步，上述步骤(4)中，泥水分离的时间为1-2d。

采用上述进一步的有益效果在于，本发明采用泥水分离1-2d，能够进一步除去垃圾渗滤液中的杂质，从而达标排放。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、运行费用低：主体工艺采用电子束辐照技术，除新增电费外，几乎无其他费用，实际运行成本大大降低，并且由于辐照工艺分解了大部分的大分子有机物，增加了碳源，也可大大降低碳源投加费用；

2、分解率高：通过辐照氧化可激发分子内部羟基自由基，由内而外氧化，污染物几乎无保留的分解；

3、出水质量高：采用电子束辐照技术可以杀死垃圾渗滤液中的病原体，保障环境安全。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

电子束辐照全量化处理垃圾渗滤液的方法，具体包括以下步骤：

(1)预处理：将待处理的垃圾渗滤液引入调节池内，pH值调节为7.0，温度调节为25℃，然后引入泡沫分离器，设置泡沫分离器的气水比为10:1、上升流速为3m/h进行杂质分离，得到预处理后的垃圾渗滤液；

(2)辐照处理：将预处理后的垃圾渗滤液引入电子束辐照装置，设置电子束的辐照能量为5MeV、辐照强度为80kGy进行薄膜式辐照氧化分解3h，得到辐照处理后的垃圾渗滤液；

(3)后续处理：将辐照处理后的垃圾渗滤液依次引入中温厌氧反应器停留2d进行厌氧处理，引入膜生物反应器停留2d进行好氧处理，通过孔径为5nm的纳滤膜进行深度处理，得到后续处理后的垃圾渗滤液；

(4)泥水分离：将后续处理后的垃圾渗滤液引入沉淀池进行泥水分离2d，上清液达标排放。

实施例2

(1)预处理：将待处理的垃圾渗滤液引入调节池内，pH值调节为6.5，温度调节为20℃，然后引入泡沫分离器，设置泡沫分离器的气水比为8:1、上升流速为2m/h进行杂质分离，得到预处理后的垃圾渗滤液；

(2)辐照处理：将预处理后的垃圾渗滤液引入电子束辐照装置，设置电子束的辐照能量为1MeV、辐照强度为60kGy进行薄膜式辐照氧化分解2h，得到辐照处理后的垃圾渗滤液；

(3)后续处理：将辐照处理后的垃圾渗滤液依次引入中温厌氧反应器停留1d进行厌氧处理，引入膜生物反应器停留1d进行好氧处理，通过孔径为1nm的纳滤膜进行深度处理，得到后续处理后的垃圾渗滤液；

(4)泥水分离：将后续处理后的垃圾渗滤液引入沉淀池进行泥水分离1d，上清液达标排放。

实施例3

(1)预处理：将待处理的垃圾渗滤液引入调节池内，pH值调节为7.0，温度调节为30℃，然后引入泡沫分离器，设置泡沫分离器的气水比为12:1、上升流速为3m/h进行杂质分离，得到预处理后的垃圾渗滤液；

(2)辐照处理：将预处理后的垃圾渗滤液引入电子束辐照装置，设置电子束的辐照能量为10MeV、辐照强度为100kGy进行薄膜式辐照氧化分解3h，得到辐照处理后的垃圾渗滤液；

(3)后续处理：将辐照处理后的垃圾渗滤液依次引入中温厌氧反应器停留3d进行厌氧处理，引入膜生物反应器停留3d进行好氧处理，通过孔径为10nm的纳滤膜进行深度处理，得到后续处理后的垃圾渗滤液；

性能测试

各取实施例1-3处理方法的垃圾渗滤液原液和最终排水，分别进行COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量)、NH₃-N(氨氮)和SS(悬浮物)浓度测定。结果如表1-3所示。

表1实施例1各项指标浓度测定结果

测定项目	COD(mg/L)	BOD(mg/L)	NH<sub>3</sub>-N(mg/L)	SS(mg/L)
					排放标准	≤100	≤30	≤25	≤30
原液	6000	3000	2000	1000
					最终排水	35	26	15	18
去除率(％)	99.42％	99.13％	99.25％	98.20％

表2实施例2各项指标浓度测定结果

测定项目	COD(mg/L)	BOD(mg/L)	NH<sub>3</sub>-N(mg/L)	SS(mg/L)
					排放标准	≤100	≤30	≤25	≤30
原液	6000	3000	2000	1000
					最终排水	38	28	20	20
去除率(％)	99.37％	99.07％	99.00％	98.00％

表3实施例3各项指标浓度测定结果

测定项目	COD(mg/L)	BOD(mg/L)	NH<sub>3</sub>-N(mg/L)	SS(mg/L)
					排放标准	≤100	≤30	≤25	≤30
原液	6000	3000	2000	1000
					最终排水	36	26	18	20
去除率(％)	99.40％	99.13％	99.10％	98.00％

由表1可知，通过本发明实施例1-3电子束辐照全量化处理垃圾渗滤液的方法的最终排水，其COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量)、NH₃-N(氨氮)和SS(悬浮物)含量均远低于相应排放标准，其中，实施例1为最佳实施例。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种电子束辐照全量化处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种电子束辐照全量化处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述水质调节的具体操作为：将垃圾渗滤液的pH值调节为6.5-7.0，温度调节为20-30℃。

3.根据权利要求1所述的一种电子束辐照全量化处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述泡沫分离器的气水比为8-12:1，上升流速为2-3m/h。

4.根据权利要求1所述的一种电子束辐照全量化处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述电子束辐照装置中电子束的辐照能量为1-10MeV，辐照强度为60-100kGy。

5.根据权利要求1所述的一种电子束辐照全量化处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述电子束辐照装置中电子束的辐照时间为2-3h。

6.根据权利要求1所述的一种电子束辐照全量化处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述厌氧处理采用中温厌氧反应器，停留时间为1-3d。

7.根据权利要求1所述的一种电子束辐照全量化处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述好氧处理采用膜生物反应器，停留时间为1-3d。

8.根据权利要求1所述的一种电子束辐照全量化处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述深度处理采用纳滤膜。

9.根据权利要求8所述的一种电子束辐照全量化处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，所述纳滤膜的孔径为1-10nm。

10.根据权利要求1所述的一种电子束辐照全量化处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述泥水分离的时间为1-2d。