CN113666563A

CN113666563A - 一种垃圾填埋场渗滤液处理方法

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Publication number: CN113666563A
Application number: CN202111091645.7A
Authority: CN
Inventors: 宫建瑞; 杨龙; 刘军; 高兴旺; 陈楷; 乔浩浩; 李春泉
Original assignee: Nanjing Wondux Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Nanjing Wondux Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2021-09-17
Filing date: 2021-09-17
Publication date: 2021-11-19

Abstract

本发明涉及一种垃圾填埋场渗滤液处理方法，其具体步骤如下：对来自垃圾填埋场的渗滤液进行预处理，去除渗滤液中的悬浮物、胶体及其他颗粒物杂质。预处理后进入混凝软化，并辅以微滤膜工艺去除废水中的钙、镁、硅、氟。软化产水经pH调节后进入蒸发系统，蒸发系统产生的母液进行微界面湿式氧化，被氧化液体通过热量回收后直接回流至蒸发系统；馏出的蒸发冷凝液进入脱氨膜系统进行脱氨处理。脱氨膜壳程收集系统出水，出水水质达到排放标准，其管程采用酸液吸收壳程中的氨氮进行吸收，并形成纯度高达98％以上的铵盐，可进行资源化回收利用。本发明工艺过程简单，自动化程度高，无二次污染，运行稳定性高、操作灵活性强。

Description

一种垃圾填埋场渗滤液处理方法

技术领域

本发明属于垃圾渗滤液技术领域，尤其涉及一种垃圾填埋场渗滤液处理方法，。

背景技术

随着我国经济飞速发展，城市建设规模发生翻天覆地的变化以及人们生活水平得到大幅提升，同时生活垃圾的产量也越来越大。2017年我国城市生活垃圾产生量高达2.1亿吨，以每年8～13％的速度递增，2020年垃圾产量上升至5.2亿吨。生活垃圾在填埋过程中，各类有机物会在微生物的作用下发生多种生化反应，逐步降解后生成无机物及盐类、重金属等污染物，并在渗滤液里大量富集，形成高浓度污染物的垃圾渗滤液。由于垃圾渗滤液具有组分复杂，污染物浓度搞、盐含量高、生物抑制作用等特点，导致处理方法复杂，如不妥善处理，将严重威胁人类健康和污染生态环境。

针对垃圾填埋场渗滤液，以“预处理+生化处理+膜组件深度处理”作为推荐的主流处理方法，在国内该项工艺已在许多垃圾填埋场得到采用。但是该工艺产生的大量浓缩液长期回灌，导致存量渗滤液TDS持续升高，可生化性持续降低。近几年一些垃圾填埋场已引进“MVC蒸发+离子交换”新工艺取代传统工艺处理垃圾渗滤液，渗滤液经此工艺处理后排放的尾水水质可到达《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)中表二规定的水污染物排放浓度限值要求，且运行成本低于传统主流工艺，但是鉴于垃圾渗滤液处理难度大，蒸发工艺在运行中母液处置存在一定的问题亟需进一步完善和突破。MVC蒸发+离子交换工艺运行过程中，随着蒸发母液的不断浓缩，使得母液COD不断富集，排放量大，一方面可导致料液沸点升大幅提高，增加能耗，影响结晶，降低成品盐品质；另一方面蒸发母液中COD主要含量为高分子有机物，浓缩后成为粘稠状，容易污堵渗滤液进料管道、换热器及蒸发主体，降低处理效率，增加运行成本。另外，离子交换树脂应用过程中需要进行再生，再生过程技术管理要求高，不仅容易造成树脂再生后呈酸性，使得出水酸碱度不达标，而且会形成二次污染物如含盐酸和氯化铵等污染物的废水，且水量较大，间接降低了工艺设备的处理能力。因此，针对目前处理技术存在的问题及不足，特此开发本申请专利所提出的高效、自动化程度高、操作性强的垃圾填埋场垃圾渗滤液处理方法，实现填埋场渗滤液全量化处理。

发明内容

本发明的目的在于提出一种垃圾填埋场渗滤液处理方法用以解决上述现有技术存在的问题。

本发明的一种垃圾填埋场渗滤液处理方法，具体包括如下步骤：

S1，将垃圾填埋场渗滤液原水进行预处理，预处理采用全自动反冲洗过滤器，过滤精度为10～30μm，过滤去除渗滤液原水中的悬浮物、胶体及其他颗粒物杂质，得到过滤出水；

S2，过滤出水经过投加化学软化剂与混凝剂，经沉降处理后得到上清液，上清液进入微滤膜装置，去除上清液中的钙、镁和硅离子，形成软化水。

S3，软化水进入蒸发系统进行蒸发，蒸发系统馏出蒸发冷凝液；

S4，对蒸发系统馏出的蒸发冷凝液进行脱氨处理；

S4.1，对蒸发系统馏出的蒸发冷凝液进行pH值调节，调节至10～12；

S4.2，进入脱氨膜装置，在脱氨膜装置壳程收集工艺出水，脱氨膜装置壳程出水的氨氮≤25mg/L，对pH值进行回调，回调后pH控制在6～9，出水水质达到《GB16889-2008》表2排放标准，在脱氨膜装置管程采用酸液对透过的NH₃进行吸收，具体采用15％硫酸作为吸收液对NH₃进行吸收，并形成纯度高达98％以上的铵盐，进行资源化回收利用。

进一步的，步骤S2中的化学软化剂采用熟石灰与碳酸钠，混凝剂采用三氯化铁。

进一步的，步骤S2软化产水中钙、镁离子浓度≤100mg/L；二氧化硅浓度≤50mg/L；微滤膜装置浓水侧进行循环水处理，并采出部分浓水进入固液处理工序。所述微滤膜装置采用采用管式微滤膜。所述固液处理工序是指在板框压滤机中进行固液分离。

进一步的，步骤S3中蒸发系统的蒸发处理温度在60～100℃，调制软化水的pH在6～7范围内，蒸发系统馏出蒸发冷凝液温度控制在35～45℃。蒸发系统采用MVR蒸发器或三效蒸发器，优选MVR蒸发器。

进一步的，步骤S3还包括，对蒸发产生的浓缩液进行微界面湿式氧化处理，对被氧化浓缩液进行热量回收后再回流至蒸发系统；微界面湿式氧化处理采用高压空气或氧气作为氧化剂，优选氧气。

进一步的，微界面湿式氧化处理的反应温度为180～200℃，反应压力为3.5～4.5MPa。

微界面湿式氧化作为蒸发系统旁流处理方法，也可作为蒸发系统预处理方法，降低料液COD，减少浓缩液排放量，提高设备使用稳定性。

有益效果

本发明具有以下有益效果：

(1)利用预处理与混凝软化，去除水中悬浮物、胶体、钙、镁、硅等，且系统操作简单，出水满足蒸发单元进水要求，确保后续工艺稳定性。

(2)蒸发系统耦合微界面湿式氧化技术，该技术在实际工艺应用中可作为蒸发过程旁流处理方法，也可作为预处理方法，增加系统灵活性和可操作性。利用其高效的氧化效率，可有效降低母液COD，减少母液排放量，避免母液内COD富集，增加蒸发设备使用寿命与清洗周期。

(3)脱氨膜系统中出水水质稳定，不同于传统冷凝水采用离子交换树脂脱氨工艺，避免了离子树脂再生产生的盐酸与氯化铵废水，其管程产出的铵盐纯度高，可通过回收处理，实现资源再利用。

(4)本发明提及的一种垃圾填埋场渗滤液处理方法，可操作性强，工艺简单，自动化程度高，不产生二次污染、工艺组合灵活多变，系统管理方便，出水水质稳定，解决了传统“蒸发技术+离子交换”工艺普遍存在的问题，实现了垃圾渗滤液全量化处理。

附图说明

图1是本发明的含有旁路处理的一种垃圾填埋场渗滤液处理方法流程示意图。

图2是本发明的一种垃圾填埋场渗滤液处理方法流程示意图。

具体实施方式

本发明涉及一种垃圾填埋场渗滤液处理方法，具体步骤如下：

S1，垃圾填埋场渗滤液原水泵入过滤精度为10～30μm的全自动反冲洗过滤器，过滤去除渗滤液原水中的悬浮物、胶体及其他颗粒物杂质；

S2，过滤出水中首先投入熟石灰、碳酸钠，搅拌反应，继而投入混凝剂三氯化铁进行混凝处理，经沉降处理后，上清液进入微滤膜装置，微滤膜产水侧中间水池收集软化水，软化水中钙、镁离子浓度≤100mg/L；二氧化硅浓度≤50mg/L，同时并根据实际情况调节pH至6～7；浓水侧浓水则循环运行一段时间后，采出部分浓水，采出浓水进入固液处理工序。

S3，pH约为6～7的软化水，加热至60～100℃，进入蒸发系统。微界面湿式氧化技术作为旁流处理方法，蒸发系统产生的浓缩液经加热后直接进行微界面湿式氧化，微界面湿式氧化采用高压空气或者氧气作为氧化剂，压入微界面湿式氧化反应器内参与氧化反应，反应温度约为180～200℃，压力控制在3.5～4.5MPa，被氧化液体回收热量后直接回流至蒸发系统；馏出的蒸发冷凝液出水温度控制在35～45℃，继而进入脱氨膜系统进行脱氨处理；

S4，将步骤S3产出的冷凝液pH调节至10～12，进入脱氨膜装置，脱氨膜壳程收集工艺出水，并根据实际情况将pH值回调至6～9，直接排放，出水水质达到《GB16889-2008》表2排放标准，其管程采用硫酸对透过物进行吸收，并形成纯度高达98％以上的硫酸铵溶液，可进行资源化处理，从而回收再利用。

实施例1

一种垃圾填埋场渗滤液处理方法，如图1所示。某垃圾填埋场渗滤液原水水质为COD约5000mg/L，氨氮约2300mg/L，硬度约1200mg/L，二氧化硅约为60mg/L。渗滤液原水泵入精度为15μm的全自动反冲洗过滤后，直接进行混凝软化。过滤产水经与熟石灰、碳酸钙搅拌反应沉降，获得上清液经微滤膜装置，微滤膜装置浓水侧浓水循环运行1小时，排出6～10min的浓水；产水侧产出水，其中钙、镁离子浓度约为90mg/L，二氧化硅浓度约为20mg/L，pH调节至6。软化水直接进入MVR蒸发器，蒸发温度为60～65℃，蒸发浓缩液排出进入微界面湿式氧化反应器，反应器温度控制在180℃，反应压力为3.5MPa，采用高压氧气作为氧化剂，被氧化浓缩液经热量回收后回流至MVR蒸发器，最终实现蒸发浓缩液排放量低至进水量的3％以下；馏出冷凝液出水温度为35℃，pH调节至12，经脱氨膜装置后，壳程出水pH回调至7，直接排放。管程则采用硫酸作为吸收液，获得纯度约为98％的硫酸铵溶液。最终出水COD约为90mg/L，氨氮约为20mg/L，出水达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)表2标准。

实施例2

一种垃圾填埋场渗滤液处理方法，如图2所示。某垃圾填埋场渗滤液原水水质为COD约5000mg/L，氨氮约2300mg/L，硬度约1200mg/L，二氧化硅约为60mg/L。渗滤液原水泵入精度为15μm的全自动反冲洗过滤后，直接进行混凝软化。过滤产水经与熟石灰、碳酸钙搅拌反应沉降，获得上清液经微滤膜装置，微滤膜装置浓水侧浓水循环运行1小时，排出6～10min的浓水；产水侧产出水钙、镁离子浓度约为90mg/L，二氧化硅浓度约为20mg/L，pH调节至7。微界面湿式氧化作为蒸发系统预处理方法，软化水直接进行微界面湿式氧化，微界面湿式氧化反应器内反应温度控制在200℃，反应压力为4.5MPa，采用高压空气作为氧化剂，被氧化液体经回收部分热量后，直接进入MVR蒸发器，蒸发温度为95～100℃，蒸发浓缩液以晶浆形式排出，经固液分离后，液体返回至蒸发器内，固体作为固废进行处理。其中馏出冷凝液出水温度为45℃，pH调节至10，经脱氨膜装置后，壳程出水pH回调至8，直接排放。管程采用硫酸作为吸收液，获得纯度约为99％的硫酸铵溶液。最终出水水质COD约为68mg/L，氨氮约为17mg/L，出水达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)表2标准。

Claims

1.一种垃圾填埋场渗滤液处理方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

S1，将垃圾填埋场渗滤液原水进行预处理，预处理采用全自动反冲洗过滤器，过滤去除渗滤液原水中的悬浮物、胶体及其他颗粒物杂质，得到过滤出水；

S2，过滤出水经过投加化学软化剂与混凝剂，经沉降处理后得到上清液，上清液进入微滤膜装置，去除上清液中的钙、镁和硅离子，形成软化水；

S4，对蒸发系统馏出的蒸发冷凝液进行脱氨处理。

2.根据权利要求1所述一种垃圾填埋场渗滤液处理方法，其特征在于，步骤S4中对蒸发系统馏出的蒸发冷凝液进行脱氨处理，具体包括如下步骤：

S4.1，对蒸发系统馏出的蒸发冷凝液进行pH值调节；

S4.2，进入脱氨膜装置，在脱氨膜装置壳程收集工艺出水，对pH值进行回调，使水质达到排放标准，在脱氨膜装置管程采用酸液对透过的NH₃进行吸收。

3.根据权利要求1所述一种垃圾填埋场渗滤液处理方法，其特征在于，步骤S4.1中蒸发冷凝液进行pH值调节至10～12；

步骤S4.2中脱氨膜装置管程采用15％硫酸作为吸收液对NH₃进行吸收，脱氨膜装置壳程出水的氨氮≤25mg/L，对pH值进行回调后，pH控制在6～9。

4.根据权利要求1所述一种垃圾填埋场渗滤液处理方法，其特征在于，步骤S2中的化学软化剂采用熟石灰与碳酸钠，混凝剂采用三氯化铁。

5.根据权利要求1所述的一种垃圾填埋场渗滤液处理方法，其特征在于，步骤S2软化产水中钙、镁离子浓度≤100mg/L；二氧化硅浓度≤50mg/L；微滤膜装置浓水侧进行循环水处理，并采出部分浓水。

6.根据权利要求1所述的一种垃圾填埋场渗滤液处理方法，其特征在于，步骤S3中蒸发系统的蒸发处理温度在60～100℃，调节软化水的pH在6～7范围内，蒸发系统馏出蒸发冷凝液温度控制在35～45℃。

7.根据权利要求1所述的一种垃圾填埋场渗滤液处理方法，其特征在于，步骤S3还包括，对蒸发产生的浓缩液进行微界面湿式氧化处理，对被氧化浓缩液进行热量回收后再回流至蒸发系统。

8.根据权利要求7所述的一种垃圾填埋场渗滤液处理方法，其特征在于，微界面湿式氧化处理采用高压空气或氧气作为氧化剂。

9.根据权利要求7所述的一种垃圾填埋场渗滤液处理方法，其特征在于，微界面湿式氧化处理的反应温度为180～200℃，反应压力为3.5～4.5MPa。