申请日2007.04.30
公开(公告)日2007.10.03
IPC分类号C02F9/04; C02F1/66; C02F1/52; C02F103/06; C02F1/32; B01J20/30; C08H5/00; C02F1/28
摘要
本发明提供了一种垃圾渗滤液中腐殖酸回收利用的综合治理方法，它是将垃圾渗滤液粗滤、去除杂质后用酸调节pH值至1.0～5.5;然后按0.01%～0.06%的垃圾渗滤液的体积比加入絮凝剂，快速搅拌均匀并沉降20～80min;经沉淀、分离后得到腐殖酸，其上清液用吸附剂吸附过滤后pH值为6～8;处理后的上清液回灌入垃圾填埋场或经高级氧化技术处理达标后排放。采用本发明可以实现对垃圾渗滤液中腐殖酸的综合利用，达到治理污染和变害为宝的污染治理目标，使TOC(即总有机碳)和COD(即化学需氧量)的总去除率分别达到97.5%和99.7%以上。本发明工艺设备简单、投资小、实用性好、无二次污染。
権利要求書
1、一种垃圾渗滤液中腐殖酸回收利用的综合治理方法，包括下述步骤：
(1)将垃圾渗滤液粗滤，去除杂质;
(2)用酸调节pH值至1.0～5.5;
(3)加入絮凝剂，快速搅拌均匀并沉降20～80min;絮凝剂按0.01%～0.06% 的垃圾渗滤液的体积比添加;
(4)沉淀、分离;上清液用吸附剂吸附过滤后pH值为6～8;
(5)处理后的上清液回灌入垃圾填埋场或经高级氧化技术处理达标后排 放。
2、如权利要求1所述的一种垃圾渗滤液中腐殖酸回收利用的综合治理方 法，其特征在于：所述步骤(2)中用于调节pH值的酸为有机酸：C1～C6脂肪酸 或芳香酸和无机酸：硝酸、磷酸、硫酸、盐酸、硼酸中的任何一种。
3、如权利要求1所述的一种垃圾渗滤液中腐殖酸回收利用的综合治理方 法，其特征在于：所述步骤(3)中的絮凝剂为阴、阳离子聚丙烯酰胺、聚合硫 酸铁、聚合氯化铝中的一种。
4、如权利要求1所述的一种垃圾渗滤液中腐殖酸回收利用的综合治理方 法，其特征在于：所述步骤(4)中的沉淀分离方式是指离心分离、过滤、压滤 方式中的一种。
5、如权利要求1所述的一种垃圾渗滤液中腐殖酸回收利用的综合治理方 法，其特征在于：所述步骤(4)中的沉淀物为腐殖酸。
6、如权利要求1所述的一种垃圾渗滤液中腐殖酸回收利用的综合治理方 法，其特征在于：所述步骤(4)中用于上清液的吸附剂为镁型改性炉渣，该吸 附剂是用下述方法制得：
①在燃煤锅炉炉渣中加入4mol/L NaOH溶液，在75℃～80℃下加热4 ～6h;冷却后加浓盐酸中和至溶液pH为6～8;经离心、过滤后在105℃～115℃ 下烘干得到钠型改性炉渣;炉渣与NaOH溶液的添加比例为1g∶3.0～3.5ml;
②在钠型改性炉渣中加入1mol/L MgCl2溶液，室温下搅拌3～3.5h进行 离子交换;停止搅拌后离心并用蒸馏水洗涤数次，在105℃～115℃下干燥2～3h 即得镁型改性炉渣;钠型改性炉渣与MgCl2溶液的添加比例为1g∶1.5 ～2.5ml。
7、如权利要求1所述的一种垃圾渗滤液中腐殖酸回收利用的综合治理方 法，其特征在于：所述步骤(5)中的高级氧化技术是在以紫外灯为光源的光催 化反应器中，加入铁钛复合分子筛催化剂，反应5～6h的光催化降解技术;催 化剂的加入量为0.5g/L～2.5g/L。
说明书
垃圾渗滤液中腐殖酸回收利用的综合治理方法
技术领域
本发明涉及环境保护领域，涉及一种垃圾渗滤液的治理方法，尤其涉及 一种垃圾渗滤液中腐殖酸回收利用的综合治理方法。
背景技术
卫生填埋是处置城市生活垃圾的主要方式，该方法处理成本低、技术可 靠、操作性好，被广泛采用。垃圾渗滤液是垃圾收运、处理和处置过程中最 常见的“二次污染”之一，是世界上公认的污染威胁大、成分复杂、难于处 理的高浓度有机废水，它含有难以生物降解的腐殖酸、萘、菲等非氯化芳香 族化合物、氯化芳香族化合物、磷酸酯、邻苯二甲酸酯、酚类化合物和苯胺 类化合物和多种金属离子等，其中的腐殖酸能吸附重金属和一些有毒有机污 染物，对地表水和地下水构成潜在的危害(wat.Res.1997，31(7)：1609～1618)。 因此，从填埋场的运行到封场后的管理都需要对渗滤液的产生进行有效控制， 对排出的渗滤液进行妥善处理。由于垃圾渗滤液中含有一些毒性物质(如多 环芳烃、多氯联苯等)和抗生物降解的物质(如腐殖酸、表面活性剂等)，使 生物法的应用受到了明显地制约;而气浮、混凝沉淀、活性碳吸附、反渗透 等物理方法处理成本高，难以推广应用。
由于受技术和经济等多方面因素的影响，目前我国约有39%的填埋场没 有渗滤液处理设施;49%的填埋场产生的渗滤液虽经处理，但仍不能达标; 仅有12%的填埋场产生的渗滤液经处理后基本达标，达标后渗滤液的处理方 式基本上是排入城市污水管网(《环境卫生工程》，2006，14(6)：17-19)。因此， 寻找性价比最佳的实用型渗滤液处理技术是许多环卫设施设计和建设亟待解 决的难题。
经多年研究及实践表明，单纯采用物理法、化学法或生化法进行渗滤液 处理往往难以达到处理要求，且费用昂贵(Environ Chem Lett(2006)4：51-61)。 近年来虽然出现了一些较为成熟、性价比比较好的渗滤液处理工艺：如调节+ 氨氮吹脱+A/SBR、调节+A2/O生物脱氮系统+NF、调节+pH调节+SBR+连续 纳滤+反渗透等联合处理技术，但仍然存在运行成本高、资源浪费的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种垃圾渗滤液中腐殖酸(humic substance)综合利 用的方法，实现治理污染和变害为宝的污染治理目标，使TOC(即总有机碳) 和COD(即化学需氧量)的总去除率分别达到97.5%和99.7%以上。
本发明的目的可以通过以下措施实现：
本发明所述的一种垃圾渗滤液中腐殖酸回收利用的综合治理方法，包括 下述步骤：
(1)将垃圾渗滤液粗滤，去除杂质;
(2)用酸调节pH值至1.0～5.5;
(3)加入絮凝剂，快速搅拌均匀并沉降20～80min;絮凝剂按0.01%～0.06% 的垃圾渗滤液的体积比添加;
(4)沉淀、分离;上清液用吸附剂吸附过滤后pH值为6～8;
(5)处理后的上清液回灌入垃圾填埋场或经高级氧化技术处理达标后排 放。
以上所述的一种垃圾渗滤液中腐殖酸回收利用的综合治理方法，所述步 骤(2)中用于调节pH值的酸为有机酸：C1～C6脂肪酸或芳香酸和无机酸：硝酸、 磷酸、硫酸、盐酸、硼酸中的任何一种。酸可以是试剂级、工业级或工业废 酸(如烷基化装置废硫酸)。
以上所述的一种垃圾渗滤液中腐殖酸回收利用的综合治理方法，所述步 骤(3)中的絮凝剂为阴、阳离子聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁、聚合氯化铝中的一 种。
以上所述的一种垃圾渗滤液中腐殖酸回收利用的综合治理方法，所述步 骤(4)中的沉淀、分离方式是指离心分离、过滤、压滤方式中的一种。
以上所述的一种垃圾渗滤液中腐殖酸回收利用的综合治理方法，所述步 骤(4)中的沉淀物为腐殖酸。
以上所述的一种垃圾渗滤液中腐殖酸回收利用的综合治理方法，所述步 骤(4)中用于上清液的吸附剂为镁型改性炉渣，该吸附剂是用下述方法制得：
①在燃煤锅炉炉渣中加入4mol/L NaOH溶液，在75℃～80℃下加热4 ～6h;冷却后加浓盐酸中和至溶液pH为6～8;经离心、过滤后在105℃～115℃ 下烘干得到钠型改性炉渣;炉渣与NaOH溶液的添加比例为1g∶3.0～3.5ml;
②在钠型改性炉渣中加入1mol/L MgCl2溶液，室温下搅拌3～3.5h进行 离子交换;停止搅拌后离心并用蒸馏水洗涤数次，在105℃～115℃下干燥2～3h 即得镁型改性炉渣;钠型改性炉渣与MgCl2溶液的添加比例为1g∶1.5 ～2.5ml。
以上所述的一种垃圾渗滤液中腐殖酸回收利用的综合治理方法，其特征 在于：所述步骤(5)中的高级氧化技术是在以紫外灯为光源的光催化反应器中， 加入铁钛复合分子筛催化剂，反应5～6h的光催化降解技术;催化剂的加入量 为0.5g/L～2.5g/L。
以上所述的一种垃圾渗滤液中腐殖酸回收利用的综合治理方法，所述腐 殖酸经处理后每方垃圾渗滤液可得腐殖酸10～15kg(干重);经重铬酸钾氧化 法测定，其含量大于88%的可直接包装。
以上所述的一种垃圾渗滤液中腐殖酸回收利用的综合治理方法，所述腐 殖酸可应用于制造腐殖酸类液肥、腐殖酸类复混肥等有机肥料(见《农村科 技开发》，2003，7：36)、工业原料(如蓄电池阴极膨胀剂、腐殖酸粘合剂等) 或水处理剂(见《腐殖酸》，2006，03：8～13;申请号为CN200410025618.X 的《一种缓蚀阻垢剂》;专利号为CN03126702.5的《一种养殖池塘底质生态 环境的改良剂及其使用方法》)。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、由于对垃圾渗滤液实现了综合治理，使其TOC和COD的总去除率分 别达到97.5%和99.7%以上，同时又可将沉淀物——腐殖酸作为商品出售，应 用于有机肥料、工业原料或水处理剂，不产生二次污染，实现了既治理了废 水，又综合利用了资源的目标。
2、本发明工艺简单、设备少、投资小、实用性好，特别适合垃圾渗滤液 的场内处理。
3、具有一定经济效益、社会效益和环保效益。一个年产6000m3垃圾渗 滤液填埋场，按本发明工艺处理，运行成本为180万元，生产腐殖酸的销售 收入为300万元，销售纯利润为120万元，从而减少了排污费并减缓了对环 境的污染。
