CN115196814A - 一种垃圾渗滤液的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于垃圾渗滤液处理技术领域，具体涉及一种垃圾渗滤液的处理方法，包括以下步骤：调节垃圾渗滤液的pH至7‑9，过滤，获得清液；将清液通入电絮凝单元，通过卷扫、吸附沉淀和气浮反应去除悬浮物、腐殖质、磷酸盐以及重金属离子，通过氧化反应对体系进行预氧化，过滤，获得清液；将清液通入电氧化单元，通过氧化反应去除不可生物降解有机物和氨氮，同时使部分不可生物降解的有机物转化为可生物降解有机物；将出水通入A2/O工艺单元，厌氧、缺氧阶段采用内填高分子生物载体的流化床构造，好氧阶段采用BAF生物膜，出水即可排放，且不存在膜污染堵塞；不需要额外添加化学絮凝剂，无二次污染。
Description
技术领域
本发明属于垃圾渗滤液处理技术领域，具体涉及一种垃圾渗滤液的处理方法。
背景技术
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，每天产生大量的生活垃圾，目前城市垃圾产生量以平均每年8％-10％的速度逐年增加，每年产生近1.8亿吨城市垃圾，数量惊人。垃圾渗滤液是由来源于垃圾填埋场垃圾本身含有的水分和地表下渗的雨雪水历经垃圾层和土层形成，含有大量悬浮物和高浓度有机和无机成分的污水。垃圾渗滤液中的有机污染物主要包括如有机杂环类(杂环、多环芳烃)、酸脂类、酰胺类等，约占垃圾渗滤液总有机组分的70％以上；无机污染物包括大量的无机盐、重金属、氨氮记忆氯代有机物等等难降解污染物。垃圾渗滤液具有水质成分复杂，水质水量变化大、恶臭严重、难降解有机物浓度高、氨氮含量高、重金属含量高、可生化性低、营养元素比例失衡、色度深等特点，如果处理不当，极易造成地下水、地表水和土壤污染，对环境和人体造成极大危害。另外，垃圾渗滤液由于其水质水量波动大，污染物浓度高且种类复杂，可生化性差、处理难度大等特点，采用单一的技术很难处理达标，需要多种技术协同组合处理，以期符合新排放标准的要求。
目前的垃圾渗滤液主要采取“预处理—生化—深度处理”工艺，其中预处理主要是对氨氮、重金属离子、COD的去除，深度处理工艺是通过膜处理对经过生化处理不达标的污水进行进一步的处理。上述工艺的缺点：处理过程中需要投加化学药剂；膜易污染、堵塞，而且膜处理工艺会产生大量的、更难处理的浓缩液，操作复杂、投资大；因此急需开发一种工艺简单、无需投加化学药剂即可达标排放的垃圾渗滤液处理工艺。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种垃圾渗滤液的处理方法，该工艺运行稳定，操作简单，成本较低，无需投加化学药剂、垃圾渗滤液达可以标排放。
本发明具体是通过如下技术方案来实现的。
一种垃圾渗滤液的处理方法，包括以下步骤：
S1、调节待处理的垃圾渗滤液的pH至7-9，过滤，去除悬浮性杂质，获得清液；
S2、将S1获得的清液通入电絮凝单元，通过卷扫、吸附沉淀和气浮反应去除悬浮物、腐殖质、磷酸盐以及重金属离子，并通过氧化反应对体系进行预氧化，之后过滤，获得清液；
与传统的化学絮凝相比较，电絮凝工艺无需添加额外添加化学絮凝剂，不会产生二次污染，污泥产生量少，运行成本低。电絮凝工艺除了具有絮凝作用之外，还具有氧化功能，处理效果更好；
S3、将S2获得的清液通入电氧化单元，通过氧化反应去除不可生物降解有机物和氨氮，同时使部分不可生物降解的有机物转化为可生物降解有机物；与传统的氧化过程相比，无需添加化学试剂；
S4、将S3处理后的出水通入A2/O工艺单元，其中厌氧、缺氧阶段采用内填高分子生物载体的流化床构造，好氧阶段采用BAF生物膜，出水即可排放；
经过电絮凝、电氧化处理后的垃圾渗滤液COD浓度较高且还存在一些难生物降解的有机物，传统的生物处理法很难达到排放标准，本发明采用的A2/O工艺单元中，厌氧、缺氧采用内填高分子生物载体的流化床构造，流化床具有COD去除效果好、脱氮效率高、处理流程简单的特点；好氧采用BAF生物膜构造，BAF里面填充有高分子填料，具有巨大的比表面积，可在其上面形成高效生物膜，具有很大的生物量和优良的氧化降解和吸附水中污染物的能力，相对传统的好氧池，处理效率高，脱氮效果好，运行费用低，出水水质高。
优选的，S2中，所述电絮凝单元中，阳极为铁、铝、铜中的一种材料或者任意几种材料构成的电极，阴极为不锈钢、石墨、钛、掺硼金刚石电极中的一种。
优选的，S2中，所述电絮凝单元中，极板间距为10-30mm。
优选的，S2中，所述电絮凝单元中，采用脉冲电源，电流为10-60mA/cm2，电解时间为50-120min。
优选的，S3中，所述电氧化单元中，阳极为尺寸稳定电极(DSA)，掺硼金刚石电极(BDD)、铝、铁、钛中的一种，阴极为碳纤维毡、石墨、不锈钢中的一种。
优选的，S3中，所述电氧化单元中，极板间距为10-30mm。
优选的，S3中，所述电氧化单元中，电流为5-20A/dm2，电解时间为120-240min。
优选的，S4中，A2/O工艺单元中，总的水停留时间为6-8h，厌氧、缺氧、好氧三段水停留时间的比例为1：1：3-4。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
本发明是针对高COD、高氨氮垃圾渗滤液的处理方法，其主体工艺流程是电絮凝—电氧化—A2/O工艺方法，其典型工艺流程如下：垃圾渗滤液进入预处理单元，经过pH调节和过滤后进入第一个固液分离单元，清液进入电絮凝处理单元，处理后的出水进入第二个固液分离单元，清液进入电氧化处理单元，处理后的出水进入A2/O处理单元，固液分离后的污泥和A2/O生物单元剩余污泥进入污泥处理系统，出水能够达到国家排放标准；该工艺的特点在于，整个流程不需要额外添加化学絮凝剂，无二次污染；不存在膜污染堵塞；运行稳定，操作和维护简单，有利于降低投资和运行成本，适合高COD、高氨氮垃圾渗滤液的工业化处理。
附图说明
图1为本发明提供的垃圾渗滤液的处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。
下述各实施例中所述实验方法和检测方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可在市场上购买得到。
对于高COD、高氨氮垃圾渗滤液的处理，目前主要采取“预处理—生化—深度处理”工艺，其中预处理主要是对氨氮、重金属离子、COD的去除，深度处理工艺是通过膜处理对经过生化处理不达标的污水进行进一步的处理。上述工艺的缺点：处理过程中需要投加化学药剂；膜易污染、堵塞，而且膜处理工艺会产生大量的、更难处理的浓缩液，操作复杂、投资大；因此本发明提供了一种一种工艺简单、无需投加化学药剂即可达标排放的垃圾渗滤液处理工艺，如图1所示，具体包括以下步骤：
S1、首先将垃圾渗滤液的pH调至7-9，通过过滤去除悬浮性杂质；
S2、预处理后的出水进入电絮凝单元，通过卷扫、吸附沉淀、气浮反应，去除垃圾渗滤液中的悬浮物、腐殖质、磷酸盐以及重金属离子等污染物，还可以通过氧化作用，去除水中多种污染物，减轻后期生化处理的负担；
与传统的化学絮凝相比较，电絮凝工艺无需添加额外添加化学絮凝剂，不会产生二次污染，污泥产生量少，运行成本低。电絮凝工艺除了具有絮凝作用之外，还具有氧化功能，处理效果更好。电絮凝反应条件：阳极为铁、铝、铜中的一种材料或者任意几种材料组成构成的电极，阴极为不锈钢、石墨、钛、掺硼金刚石电极其中的一种；板间距10-30mm，电流10-60mA/cm2，电解时间为50-120min，采用脉冲电源。电絮凝处理后出水为COD小于18000mg/L，去除率大于40％，氨氮浓度小于2000mg/L，去除率为大于42％；
S3、电絮凝处理后的清液进入电氧化单元，通过直接氧化或者间接氧化氧化垃圾渗滤液中不可生物降解有机物和氨氮，同时使部分不可生物降解的有机物转化为可生物降解有机物，提高垃圾渗滤液的可生化性并减轻后期生化处理负担。
电氧化反应条件：阳极为尺寸稳定电极(DSA)，掺硼金刚石电极(BDD)、铝、铁、钛等其中的一种，阴极分别为碳纤维毡、石墨、不锈钢其中的一种，板间距10-30mm，电流5-20A/dm2，电解时间为120-240min，电氧化处理后出水水质为COD小于3600mg/L，去除率大于80％，氨氮浓度小于300mg/L去除率大于85％，B/C值提高为到0.38。
S4、经过电絮凝、电氧化处理后的垃圾渗滤液COD浓度较高且还存在一些难生物降解的有机物，传统的生物处理法很难达到排放标准。A2/O工艺中厌氧、缺氧采用内填高分子生物载体的流化床构造(该流化床构造具体结构为现有技术)，流化床具有COD去除效果好、脱氮效率高、处理流程简单的特点；好氧采用BAF生物膜构造(该处具体结构为现有技术)，BAF里面填充有高分子填料，具有巨大的比表面积，可在其上面形成高效生物膜，具有很大的生物量和优良的氧化降解和吸附水中污染物的能力，相对传统的好氧池，处理效率高，脱氮效果好，运行费用低，出水水质高。A2/O工艺总的水停留时间HRT6-8h，厌氧、缺氧、好氧三段HRT的比例为1：1：(3～4)。A2/O处理后出水水质为COD小于50mg/L，去除率大于98％；氨氮浓度小于5mg/L去除率大于97％，出水可以达标排放。
下面通过以下实施例对上述内容进行具体说明。
实施例1
某垃圾填埋场的垃圾渗滤液水质：COD为20000mg/L，BOD为7000mg/L，氨氮浓度为3000mg/L，SS 2000mg/L，垃圾渗滤液的B/C为0.26，废水的可生化性不高，且氨氮含量高，导致普通的生化处理很难正常进行。采用预处理-电絮凝-电氧化-A2/O工艺处理该垃圾渗滤液，出水水质可以达标排放，具体步骤如下：
S1、首先将垃圾渗滤液的pH调至7，通过过滤去除悬浮性杂质；
S2、预处理后的出水进入电絮凝单元，电絮凝反应条件：阳极为铁，阴极为不锈钢电极；板间距10mm，电流10mA/cm2，电解时间为50min，采用脉冲电源；电絮凝处理后出水为COD小于18000mg/L，去除率大于40％，氨氮浓度小于2000mg/L，去除率为大于42％；在电解过程中，通过卷扫、吸附沉淀、气浮反应，去除垃圾渗滤液中的悬浮物、腐殖质、磷酸盐以及重金属离子等污染物，还可以通过氧化作用，去除水中多种污染物，减轻后期生化处理的负担；与传统的化学絮凝相比较，电絮凝工艺无需添加额外添加化学絮凝剂，不会产生二次污染，污泥产生量少，运行成本低。电絮凝工艺除了具有絮凝作用之外，还具有氧化功能，处理效果更好；
S3、电絮凝处理后的清液进入电氧化单元，电氧化反应条件：阳极为尺寸稳定电极(DSA)，阴极为碳纤维毡，板间距10mm，电流5A/dm2，电解时间为120min，电氧化处理后出水水质为COD小于3600mg/L，去除率大于80％，氨氮浓度小于300mg/L去除率大于85％，B/C值提高为到0.38；电解过程中，通过直接氧化或者间接氧化氧化垃圾渗滤液中不可生物降解有机物和氨氮，同时使部分不可生物降解的有机物转化为可生物降解有机物，提高垃圾渗滤液的可生化性并减轻后期生化处理负担；
S4、经过电絮凝、电氧化处理后的垃圾渗滤液COD浓度较高且还存在一些难生物降解的有机物，传统的生物处理法很难达到排放标准，A2/O工艺中厌氧、缺氧采用内填高分子生物载体的流化床构造，流化床具有COD去除效果好、脱氮效率高、处理流程简单的特点；好氧采用BAF生物膜构造，BAF里面填充有高分子填料，具有巨大的比表面积，可在其上面形成高效生物膜，具有很大的生物量和优良的氧化降解和吸附水中污染物的能力，相对传统的好氧池，处理效率高，脱氮效果好，运行费用低，出水水质高，A2/O工艺总的水停留时间HRT6h，厌氧、缺氧、好氧三段HRT的比例为1：1：3。A2/O处理后出水水质为COD小于50mg/L，去除率大于98％；氨氮浓度小于5mg/L去除率大于97％，出水可以达标排放。
实施例2
某垃圾填埋场的垃圾渗滤液水质：COD为30000mg/L，BOD为7000mg/L，氨氮浓度为3000mg/L，SS 2000mg/L，垃圾渗滤液的B/C为0.26，废水的可生化性不高，且氨氮含量高，导致普通的生化处理很难正常进行。采用预处理-电絮凝-电氧化-A2/O工艺处理该垃圾渗滤液，出水水质可以达标排放，具体步骤如下：
S1、首先将垃圾渗滤液的pH调至8，通过过滤去除悬浮性杂质；
S2、预处理后的出水进入电絮凝单元，电絮凝反应条件：阳极为铜电极，阴极为掺硼金刚石电极；板间距20mm，电流60mA/cm2，电解时间为100min，采用脉冲电源。电絮凝处理后出水为COD小于18000mg/L，去除率大于40％，氨氮浓度小于2000mg/L，去除率为大于42％；电解过程中，通过卷扫、吸附沉淀、气浮反应，去除垃圾渗滤液中的悬浮物、腐殖质、磷酸盐以及重金属离子等污染物，还可以通过氧化作用，去除水中多种污染物，减轻后期生化处理的负担；与传统的化学絮凝相比较，电絮凝工艺无需添加额外添加化学絮凝剂，不会产生二次污染，污泥产生量少，运行成本低。电絮凝工艺除了具有絮凝作用之外，还具有氧化功能，处理效果更好；
S3、电絮凝处理后的清液进入电氧化单元，电氧化反应条件：掺硼金刚石电极(BDD)，阴极为不锈钢，板间距30mm，电流10A/dm2，电解时间为240min，电氧化处理后出水水质为COD小于3600mg/L，去除率大于80％，氨氮浓度小于300mg/L去除率大于85％，B/C值提高为到0.38；电解过程中，通过直接氧化或者间接氧化氧化垃圾渗滤液中不可生物降解有机物和氨氮，同时使部分不可生物降解的有机物转化为可生物降解有机物，提高垃圾渗滤液的可生化性并减轻后期生化处理负担；
S4、经过电絮凝、电氧化处理后的垃圾渗滤液COD浓度较高且还存在一些难生物降解的有机物，传统的生物处理法很难达到排放标准。A2/O工艺中厌氧、缺氧采用内填高分子生物载体的流化床构造，流化床具有COD去除效果好、脱氮效率高、处理流程简单的特点；好氧采用BAF生物膜构造，BAF里面填充有高分子填料，具有巨大的比表面积，可在其上面形成高效生物膜，具有很大的生物量和优良的氧化降解和吸附水中污染物的能力，相对传统的好氧池，处理效率高，脱氮效果好，运行费用低，出水水质高。A2/O工艺总的水停留时间HRT6h，厌氧、缺氧、好氧三段HRT的比例为1：1：4。A2/O处理后出水水质为COD小于50mg/L，去除率大于98％；氨氮浓度小于5mg/L去除率大于97％，出水可以达标排放。
实施例3
某垃圾填埋场的垃圾渗滤液水质：COD为30000mg/L，BOD为7000mg/L，氨氮浓度为3500mg/L，SS 2000mg/L，垃圾渗滤液的B/C为0.26，废水的可生化性不高，且氨氮含量高，导致普通的生化处理很难正常进行。采用预处理-电絮凝-电氧化-A2/O工艺处理该垃圾渗滤液，出水水质可以达标排放，具体步骤如下：
S1、首先将垃圾渗滤液的pH调至9，通过过滤去除悬浮性杂质；
S2、预处理后的出水进入电絮凝单元，电絮凝反应条件：阳极为铝电极，阴极为钛；板间距30mm，电流10mA/cm2，电解时间为120min，采用脉冲电源。电絮凝处理后出水为COD小于18000mg/L，去除率大于40％，氨氮浓度小于2000mg/L，去除率为大于42％；电解过程中，通过卷扫、吸附沉淀、气浮反应，去除垃圾渗滤液中的悬浮物、腐殖质、磷酸盐以及重金属离子等污染物，还可以通过氧化作用，去除水中多种污染物，减轻后期生化处理的负担；与传统的化学絮凝相比较，电絮凝工艺无需添加额外添加化学絮凝剂，不会产生二次污染，污泥产生量少，运行成本低。电絮凝工艺除了具有絮凝作用之外，还具有氧化功能，处理效果更好；
S3、电絮凝处理后的清液进入电氧化单元，电氧化反应条件：阳极为尺寸稳定电极(DSA)，阴极为石墨，板间距30mm，电流20A/dm2，电解时间为240min，电氧化处理后出水水质为COD小于3600mg/L，去除率大于80％，氨氮浓度小于300mg/L去除率大于85％，B/C值提高为到0.38；电解过程中，通过直接氧化或者间接氧化氧化垃圾渗滤液中不可生物降解有机物和氨氮，同时使部分不可生物降解的有机物转化为可生物降解有机物，提高垃圾渗滤液的可生化性并减轻后期生化处理负担。
S4、经过电絮凝、电氧化处理后的垃圾渗滤液COD浓度较高且还存在一些难生物降解的有机物，传统的生物处理法很难达到排放标准。A2/O工艺中厌氧、缺氧采用内填高分子生物载体的流化床构造，流化床具有COD去除效果好、脱氮效率高、处理流程简单的特点；好氧采用BAF生物膜构造，BAF里面填充有高分子填料，具有巨大的比表面积，可在其上面形成高效生物膜，具有很大的生物量和优良的氧化降解和吸附水中污染物的能力，相对传统的好氧池，处理效率高，脱氮效果好，运行费用低，出水水质高。A2/O工艺总的水停留时间HRT6h，厌氧、缺氧、好氧三段HRT的比例为1：1：4。A2/O处理后出水水质为COD小于50mg/L，去除率大于98％；氨氮浓度小于5mg/L去除率大于97％，出水可以达标排放。
由上述实施例可见，上述COD、高氨氮垃圾渗滤液通过本发明提供的方法进行处理后，出水完全达到了排放标准，且这个流程没有添加额外添加任何化学试剂，无二次污染；不存在膜污染堵塞；运行稳定，操作和维护简单，有利于降低投资和运行成本，证明本发明提供的方法适合高COD、高氨氮垃圾渗滤液的工业化处理。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、调节待处理的垃圾渗滤液的pH至7-9，过滤，去除悬浮性杂质，获得清液；
S2、将S1获得的清液通入电絮凝单元，通过卷扫、吸附沉淀和气浮反应去除悬浮物、腐殖质、磷酸盐以及重金属离子，并通过氧化反应对体系进行预氧化，之后过滤，获得清液；
S3、将S2获得的清液通入电氧化单元，通过氧化反应去除不可生物降解有机物和氨氮，同时使部分不可生物降解的有机物转化为可生物降解有机物；
S4、将S3处理后的出水通入A2/O工艺单元，其中厌氧、缺氧阶段采用内填高分子生物载体的流化床构造，好氧阶段采用BAF生物膜，出水即可排放。
2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于，S2中，所述电絮凝单元中，阳极为铁、铝、铜中的一种或任意几种构成的电极，阴极为不锈钢、石墨、钛、掺硼金刚石电极中的一种。
3.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于，S2中，所述电絮凝单元中，极板间距为10-30mm。
4.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于，S2中，所述电絮凝单元中，采用脉冲电源，电流为10-60mA/cm2，电解时间为50-120min。
5.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于，S3中，所述电氧化单元中，阳极为尺寸稳定电极、掺硼金刚石电极、铝、铁、钛中的一种，阴极为碳纤维毡、石墨、不锈钢中的一种。
6.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于，S3中，所述电氧化单元中，极板间距为10-30mm。
7.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于，S3中，所述电氧化单元中，电流为5-20A/dm2，电解时间为120-240min。
8.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于，S4中，A2/O工艺单元中，总的水停留时间为6-8h，厌氧、缺氧、好氧三段水停留时间的比例为1：1：3-4。
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