申请日2015.01.19
公开(公告)日2015.06.03
IPC分类号C02F9/08
摘要
本发明公开了一种工业垃圾填埋场渗滤液的处理方法，该方法包括工业垃圾填埋场渗滤液的曝气处理、混凝沉淀、高级氧化处理、加碱沉淀以及微滤和反渗透膜过滤。本发明针对工业垃圾填埋场渗滤液CODcr、B/C值低，重金属离子含量高以及钙、镁、硅浓度高的特点，将曝气处理、混凝沉淀、UV/O3组合高级氧化与微滤和反渗透处理进行合理的结合，能有效处理工业垃圾填埋场渗滤液，使处理后的出水排放标准;本发明工艺简单、稳定性好、实用性强，处理效果好。
权利要求书
1.一种工业垃圾填埋场 渗滤液的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)工业垃圾填埋场渗滤液经曝气处理后，调节pH至碱性，投加混凝剂和助凝剂，进 行混凝沉淀;
(2)混凝沉淀后的液相经UV/O3组合进行高级氧化处理，得到沉淀物和上清液，沉淀 物进行脱水和干化;
(3)往上清液中加入碱，得到含沉淀的混合液;
(4)对所述混合液进行微滤，调节微滤后液相的pH后，进行反渗透膜过滤，得到产水 和浓缩液，产水直接排放，浓缩液回流至步骤(2)进行高级氧化处理。
2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述曝气处理的通气量为0.6～0.75m3/m3。
3.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤(1)所述的pH为7.5～8.0。
4.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述的混凝剂为聚合硫酸铁、聚合氯化 铝和复合缓冲剂中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述的助凝剂为聚丙烯酰胺。
6.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤(1)中，通过分段投碱调节pH， 并分段投加混凝剂和助凝剂，各段pH分别为7.5、8～9、11～12。
7.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述的UV/O3组合中，臭氧的投加量 为100～150mg/L，紫外线波长为200～270nm，紫外线有效剂量不低于20mJ/cm2。
8.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述的UV/O3组合中，每根紫外灯管 的水力负荷为50～100m3/d。
9.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤(3)中，上清液中加碱后的pH 为11.0～11.5。
10.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤(4)中，pH为6.0～6.5。
说明书
一种工业垃圾填埋场渗滤液的处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种工业垃圾填埋场渗滤液的处理方法。
背景技术
卫生填埋是我国处理垃圾的主要方式，填埋过程中由于发酵、有机物分解、雨水冲淋和 地下水浸泡等会产生多种代谢物质和水分，形成垃圾渗滤液。垃圾渗滤液是一种污染物浓度 高、成分复杂、变化极不稳定的有机废水，会对周围环境造成严重的二次污染，并危害人体 健康。垃圾渗滤液中含有大量的有机物、氮磷类物质和种类繁多且含量超标的重金属类物质， 其中CODCr、BOD5、重金属、氨氮及含盐量都很高，对其氨氮及难降解有机物的处理成为难 点。
目前，常用的生活垃圾渗滤液处理工艺为生化处理和膜处理相结合的工艺，主要通过硝 化反硝化去除渗滤液中的氨氮，降低COD含量，采用纳滤或反渗透去除大部分的COD。该 工艺产生的浓缩液进行回灌填埋场处理时，会导致盐度的累积，出水率降低，影响生化系统 的稳定运行。
公开号为CN102774926A的中国专利文献公开了一种垃圾卫生填埋场渗滤液的处理方 法，该方法包括：(1)调节处理：将所处理垃圾卫生填埋场渗滤液进行搅拌混合均匀;(2) 厌氧生化反应处理：对调节处理后的出水进行厌氧生化反应处理;(3)缺氧与好氧生化处理： 对厌氧生化反应处理后的出水依次进行缺氧、好氧及生化处理，处理时使水温保持在20℃， 使厌氧池停留时间为48～60小时，好氧池停留时间为84～96小时，回流比为300～500%， 对缺氧与好氧生化处理后的出水进行二次沉淀;(4)混凝沉淀处理：对上述经过二次沉淀后 的出水先进行混凝处理，混凝处理过程中，调节处理水的pH值为5.2～5.5、投加混凝剂和助 凝剂;(5)超滤过滤处理：对经混凝沉淀处理后的出水通过浸没式超滤膜过滤系统中的中空 纤维膜或者板式膜，在进入纳滤系统进行超滤过滤处理前进行预处理，将水中未被去除的大 分子有机污染物从系统中隔离出来，富集在超滤膜膜池中，防止其在生化系统中富集;(6) 纳滤过滤处理：对经超滤过滤处理后的出水进入纳滤系统进行纳滤过滤处理，纳滤过滤后的 出水作为达标水直接排放回用;(7)高级氧化处理：对纳滤过滤处理后外排的浓缩液通过芬 顿试剂和超声波协同进行高级氧化处理，并使高级氧化处理后的浓缩液回流至缺氧与好氧生 化池进行缺氧与好氧生化处理。
尽管上述专利中，工艺产生的浓缩液并不回灌填埋场，但是，该处理方法需要对浓缩液 处理系统进行相关设置，增加了渗滤液处理系统的复杂性和成本;其次，该工艺仍然依赖硝 化反硝化生化处理，而通常的渗滤液成分复杂，渗滤液中各类营养严重失衡，生化工艺中需 要通过添加营养物质来调节碳氮比等营养比例，从而人为增加了污染物的负荷;另外，生化 处理工艺受水质水量变化的影响大，对于BOD5/CODCr较小(0.07-0.20)的难生物处理的渗 滤液处理效果不理想。
工业垃圾填埋场渗滤液相对于生活垃圾填埋场渗滤液有以下特征：
(1)低CODCr、低B/C比
工业垃圾填埋场的主要填埋废物为工业企业产生的一般工业固体废物，种类较多，成分 复杂，无机物含量高，有机物成分较少。因此工业垃圾填埋场渗滤液的CODcr比一般生活垃 圾填埋场的渗滤液低，BOD5则更低，可生化性较差，B/C比通常在0.07～0.2;
(2)重金属离子含量高
根据工业废物种类的不同，工业垃圾填埋场渗滤液中总汞浓度在0.05～0.1mg/L，总镉浓 度在0.2～0.5mg/L，总铬浓度在0.1～0.2mg/L，Cu2+浓度在1～15mg/L，Ni2+浓度在0.3～3mg/L， Zn2+浓度在0.1～2mg/L。
(3)钙、镁、硅等浓度高
工业垃圾填埋场渗滤液中含有较高的硬度，通常Ca2+浓度在2500mg/L以上，Mg2+浓度 在300mg/L以上，Si2+浓度在100mg/L以上，由于渗滤液中硬度很高，导致处理系统前段管 道经常发生结垢，流量变小，管道最终堵死，无法使用。
现有的处理工艺和技术绝大多数是针对生活垃圾填埋场渗滤液，如果简单套用生活垃圾 填埋场渗滤液处理工艺来处理工业垃圾填埋场渗滤液，很难取得满意效果。目前，工业垃圾 填埋场渗滤液的处理技术虽然也有了一定地发展，但是一般工艺流程较长，单元控制复杂， 投资成本和运行成本都比较高。
发明内容
本发明提供了一种工业垃圾填埋场渗滤液的处理方法，该方法处理工艺简单、稳定性好， 能有效处理工业垃圾填埋场的渗滤液，使处理后的出水达到排放标准。
一种工业垃圾填埋场渗滤液的处理方法，包括以下步骤：
(1)工业垃圾填埋场渗滤液经曝气处理后，调节pH至碱性，投加混凝剂和助凝剂，进 行混凝沉淀;
(2)混凝沉淀后的液相经UV/O3组合进行高级氧化处理，得到沉淀物和上清液，沉淀 物进行脱水和干化;
(3)往上清液中加入碱，得到含沉淀的混合液;
(4)对所述混合液进行微滤，调节微滤后液相的pH后，进行反渗透膜过滤，得到产水 和浓缩液，产水直接排放，浓缩液回流至步骤(2)进行高级氧化处理。
步骤(1)中的曝气处理能够强制性破坏工业垃圾填埋场渗滤液(简称渗滤液)在填埋过 程中形成的不可降解有机物与金属离子络合的缓冲体系，降低后续物化反应的物料投加量， 并保证生化系统的稳定性，同时可吹脱去除进水中的一部分脂肪类和硫化物。作为优选，所 述曝气处理的通气量为0.6～0.75m3/m3，此时脂肪类和硫化物的平均去除率能达到50%左右。
渗滤液从工业垃圾填埋场输送至调蓄池，输送系统采用互相连通的双管路输送系统，管 路由若干4～6m长的标准管连接而成，连接件为法兰或阀门，解决了管道因硬度较高，结垢 造成管道阻塞难以疏通的问题。
通过调节步骤(1)中曝气处理后的渗滤液的pH，同样也可强制性破坏渗滤液在填埋过 程中形成的不可降解有机物与金属离子络合的缓冲体系，减少后续混凝、絮凝反应中混凝剂 和助凝剂的添加量，降低运行成本。作为优选，步骤(1)所述的pH为7.5～8.0。
所述的混凝剂为聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)和复合缓冲剂的一种或多种; 所述的复合缓冲剂为磷酸二氢盐与羟基磷灰石的混合物。混凝剂的总投加量为200～600ppm， 优选地，聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)和复合缓冲剂的用量比例为1∶1∶2。
所述助凝剂为聚丙烯酰胺(PAM)，投加量为2～5ppm。
作为优选，步骤(1)中，通过分段投碱调节pH，并分段投加混凝剂和助凝剂，各段pH 分别为7.5、8～9、11～12。在不同的pH条件下，投加混凝剂和助凝剂可分段去除各种可沉降 无机盐，大大降低硬度和重金属指标。
步骤(2)中的高级氧化处理能够降解渗滤液中难生化降解的有机物，大大降低渗滤液中 COD的含量。UV/O3组合进行高级氧化处理的原理是：臭氧在紫外光照射下，产生游离氧， 游离氧与水反应产生HO·自由基;在pH大于7的滤液环境中，该组合能够产生较多的HO·自 由基，可达到快速降解有机物的目的，减少后续碟管式反渗透膜处理的负担，特别适用于工 业垃圾填埋场渗滤液的处理。
作为优选，所述的UV/O3组合中，臭氧的投加量为100～150mg/L，紫外线波长为200～270 nm，紫外线有效剂量不低于20mJ/cm2，可使高级氧化处理后的有机物浓度和色度显著降低。
作为优选，所述的UV/O3组合中，每根紫外灯管的水力负荷为50～100m3/d。在紫外作用 下，既保持了原有氧化效果，同时激发了臭氧的活性和氧化分解速度，氧化分解速度比单独 使用的叠加效果提高了15%。所述紫外灯管为低压高能紫外灯管，采用浸没式，使水从灯管 周围沿灯管流过时受到照射。
通常采用O3处理工业垃圾渗滤液，COD去除率最高可达到40%，采用UV技术处理工 业垃圾渗滤液COD去除率最高约为20%，本发明采用UV/O3组合技术，在UV的激活作用 下，O3产生的有效游离氧浓度和速率大大提高，COD去除率最高可达75%。
步骤(3)中，上清液中加碱后的pH为11.0～11.5，确保钙、镁、硅等二价离子完全沉淀、 析出;避免后续的微滤处理过程中，造成微滤膜堵塞。所述的微滤处理采用管式微滤膜，在 低压(0.7～7bar)下运行，利用错流过滤技术，过滤精度达0.1μm。
步骤(4)中，pH为6.0～6.5;反渗透处理前需要将入水的pH值调回酸性，才能进行后 续步骤。所述的反渗透处理采用碟管式反渗透膜进行处理，工作压力为50～60bar。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明处理方法针对工业垃圾填埋场渗滤液CODcr、B/C值低，重金属离子含量高 以及钙、镁、硅浓度高的特点，将曝气处理、混凝沉淀、UV/O3组合高级氧化与微滤和反渗 透处理进行合理的结合，能有效处理工业垃圾填埋场渗滤液，使处理后的出水排放标准;
(2)本发明工艺简单、稳定性好、实用性强，处理效果好。
