申请日2019.12.27
公开(公告)日2020.04.17
IPC分类号C02F9/06; C02F103/06
摘要
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RO浓缩液的预处理方法。首先将来自渗滤液处理系统的RO浓缩液进行化学软化、澄清，上清液在过滤后调节pH，然后输送至离子交换器得到软化的RO浓缩液，再进入电化学氧化池净化有机物，最后脱气处理。该方法主要采用化学软化和离子交换的方法来充分去除RO浓缩液的钙、镁硬度，从而保障电化学氧化去除有机物装置的高效性和长期运行稳定性，实现RO浓缩液的软化净化预处理。本发明方法高效、经济、简单，适应性广，运行稳定。
权利要求书
1.一种垃圾渗滤液RO浓缩液的预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将垃圾渗滤液RO浓缩液泵入化学软化澄清池并加入生石灰，进行化学软化、澄清，得到上清液和污泥，污泥经机械脱水后进一步处置，上清液先经过滤系统，再通过pH调节池后输送至离子交换器，得到软化的RO浓缩液;
2)将步骤1)所得的软化RO浓缩液泵入电化学氧化池，氧化有机物后的出水再进行脱气处理。
2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液RO浓缩液的预处理方法，其特征在于：步骤1)中化学软化过程中的pH维持在11~12，上清液中Ca2+浓度<20mg/L，Mg2+浓度<5mg/L。
3.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液RO浓缩液的预处理方法，其特征在于：步骤1)中pH调节池是使用盐酸调节pH至8~10。
4.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液RO浓缩液的预处理方法，其特征在于：步骤1)中软化的RO浓缩液中的Ca2+浓度<2mg/L，Mg2+浓度<1mg/L。
5.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液RO浓缩液的预处理方法，其特征在于：步骤2)中电化学氧化池中的正极采用DRS电极板，负极采用不锈钢电极板，电极板间距为2~4cm，电流密度为10~20mA/cm2，电解时间2~6h，出水中TOC<20mg/L。
6.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液RO浓缩液的预处理方法，其特征在于：步骤2)脱气处理过程中，先调节出水pH在4.6~6.5之间，再进入脱气系统进行脱气处理。
说明书
垃圾渗滤液RO浓缩液的预处理方法
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RO浓缩液的预处理方法。
背景技术
垃圾渗滤液具有污染物种类多、有机物和无机盐含量高、水质变化大等特点。目前渗滤液处理厂基本采用膜生物反应器(MBR)+纳滤(NF)+反渗透(RO)主流工艺，出水可稳定达标。但RO单元会产生RO浓缩液，约占渗滤液体积的13%~30%，其处理已成为环保监管的热点和难点。RO浓缩液具有高盐含量和一定量难降解有机物的水质特点。目前，RO浓缩液处理方法主要有回喷垃圾焚烧炉、飞灰固化增湿和蒸发等方法。其中焚烧存在减少发电量、锅炉腐蚀和增加飞灰量等不足，飞灰固化增湿不能完全消纳且增加飞灰安全填埋场渗滤液处理难度，蒸发存在结垢严重现象和蒸发残渣缺乏适宜处置方法等缺点。因此，目前RO浓缩液无害化处理仍没有适用的方法。所以应从更高和更广的角度来解决RO浓缩液污染控制问题，其中，采用机械蒸汽再压缩技术(MVR)对RO浓缩液进行分段结晶，回收工业级NaCl和KCl，从而实现RO浓缩液和无害化处理，这种工艺技术路线正受到广泛的关注。但RO浓缩液仍含有一定量的二价离子(钙、镁)和有机物，极易形成无机垢、有机垢，以及两者协同作用，造成MVR蒸发器结垢严重，需要频繁清洗，难以长期稳定运行，在这种情况下技术可行性和经济性明显变差，且劳动强度大，工程应用上是不可靠的。因此，RO浓缩液需要进行预处理，以深度净化造成蒸发器结垢的钙、镁离子和有机物，从而避免或减缓后续蒸发器的结垢，实现其长期正常运行，并提高回收工业盐纯度和色泽等副产品品质。
RO浓缩液的预处理目标主要可分为深度去除钙、镁硬度和难降解有机物两个方面。钙、镁硬度软化常用的有煮沸法、化学软化法、离子交换法等。通常对硬度高、碱度高的水采用石灰软化法，对硬度高、碱度低的水采用石灰-纯碱软化法。但化学软化法只能将高硬水硬度降到一定的范围，而离子交换法则可以将硬度降至0。针对RO浓缩液的特定钙、镁离子含量，则需要合理组合，并优化工艺条件，才能使方法同时具有深度净化和经济合理的工程应用价值。另外，对于较低浓度的难降解有机物采用高级氧化法具有较强的适用性，其中电化学氧化法更是具有可产生大量活性基团、不引入其他物质、设备简单、操作容易等优点，但其普遍存在电极板容易结垢、去除效果不稳定等问题，影响其在废水处理工程中实际应用。然而，目前针对RO浓缩液一般水质特性协同进行深度净化钙、镁硬度和难降解有机物的适用方法极少，因此，随着对渗滤液RO浓缩液处理问题的重视，急需高效、经济、简单的预处理方法，经其处理后出水进入MVR蒸发器可实现长期稳定运行，从而达到RO浓缩液的资源利用和无害化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种垃圾渗滤液RO浓缩液的预处理方法，其通过化学软化法和离子交换法深度净化RO浓缩液中钙、镁硬度，然后通过电化学氧化法进一步去除有机物，最后进行脱气处理。该方法高效、经济、简单，适应性广，运行稳定。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种垃圾渗滤液RO浓缩液的预处理方法，其包括如下步骤：
1)将来自渗滤液处理厂MBR+NF+RO组合工艺产生的RO浓缩液泵入化学软化澄清池，然后加入一定量的生石灰，进行化学软化、澄清，得到上清液和污泥，污泥机械脱水后进一步处置;上清液经过滤系统(袋式过滤、精密过滤和超滤)，出水再通过pH调节池后进入离子交换器(离子交换树脂柱)得到软化的RO浓缩液;
2)将步骤1)所得的软化RO浓缩液输送到电化学氧化池，得到有机物被氧化后无色和澄清的出水;出水再进行脱气处理。
进一步地，步骤1)中化学软化、澄清池的pH为11~12，上清液中Ca2+浓度<20mg/L，Mg2+浓度<5mg/L。
进一步地，步骤1)中pH调节池是使用盐酸调节pH至8~10。
进一步地，步骤1)中软化的RO浓缩液中Ca2+浓度<2mg/L，Mg2+浓度<1mg/L。
进一步地，步骤2)中电化学氧化池正极采用DRS电极板，负极采用不锈钢电极板，电极板间距为2~4cm，电流密度为10~20mA/cm2，电解时间2~6h，出水中TOC<20mg/L。
步骤2)脱气处理是先使用盐酸调节至pH在4.6~6.5之间，再进入脱气系统脱气。
本发明的显著优点在于：
(1)高效、经济。来自渗滤液处理厂MBR+NF+RO组合工艺产生的RO浓缩液中Ca2+、Mg2+和COD浓度范围一般都在100~400mg/L之间，pH通常在7~8.5之间，基本属于高硬度和碱度的水，只投加生石灰进行软化，软化澄清出水Ca2+和Mg2+可分别低于20mg/L和5mg/L，出水经盐酸调节pH后再经离子交换树脂，Ca2+和Mg2+可分别降至2mg/L和1mg/L以下;该软化水再经电化学氧化，因含有大量的氯离子，除产生羟基自由基外，还有大量氯自由基等，可有效净化有机物，氧化后TOC<20mg/L。这些表明本方法效果优异，深度软化水首先满足电化学氧化中极板不易结垢要求，保障处理性能和长期运行;再高效去除有机物后的预处理出水也能满足后续MVR蒸发器的预防或减缓结垢要求，从而得以长期正常运行。软化仅需投加生石灰，pH调整温和，且盐酸用量少;离子交换器进水是低浓度Ca2+和Mg2+的化学软化水，则造价和运行成本低;电化学氧化可使用DRS电极和不锈钢电极，造价低廉，不需要添加其他药剂，运行维护简便，并能长期稳定运行。这些优势综合使得本方法经济性好。
(2)工艺简单、适应性广。针对RO浓缩液的一般水质特性，石灰软化法常规去除钙、镁硬度，离子交换法则深度净化硬度;深度软化出水保障了电化学氧化法高效稳定运行。整体工艺有机结合、简单。在RO浓缩液一般水质范围内，工艺最佳参数较为固定，并均能达到预处理目标，因此本方法适应能力强。（发明人许玉东;舒旭鹏）
