申请日2021.08.09
公开日期2021.11.09
IPC分类C02F103/06;C02F9/14
摘要
本发明提供了一种垃圾渗透液废水生物微藻处理净化及资源化方法，包括以下步骤：收集废水、废水预处理、构建处理池、生物陶处理、曝气处理、营养调节、微藻处理及利用和水回收利用；本发明主要利用生物陶和微藻进行生物处理，先进行混凝沉淀物化处理、氧化反应、氨吹脱和活性炭吸附前处理，去除水中有毒的杂质，避免影响生物处理正常进行，然后通过生物陶片上的微生物膜与垃圾渗透液废水产生反应，吸收污水中的有机污染物作为其自身新陈代谢的营养物质，配合曝气增氧，营造适合微藻的生存环境，接着通过微藻吸收并利用垃圾渗透液中的有机物，综上，通过调节水质，保证了生物处理的有效性。
权利要求
1.一种垃圾渗透液废水生物微藻处理净化及资源化方法，其特征在于：包括以下步骤：
①收集废水：收集垃圾渗透液废水，利用固液分离机对垃圾渗透液废水进行固液分离；
②废水预处理：对步骤①中处理过的垃圾渗透液废水进行混凝沉淀物化、氨吹脱、活性炭吸附处理；
③构建处理池：挖建一个处理池和一个微藻生长池，并在两个池上搭建大棚，将垃圾渗透液废水倒入处理池；
④生物陶处理：向处理池中添加生物陶片，吸收垃圾渗透液废水中的有机污染物作为其自身新陈代谢的营养物质；
⑤曝气处理：利用气泵向垃圾渗透液废水中曝气增氧，同时利用含氧量检测器检测垃圾渗透液废水中CODcr、BOD5的指标；
⑥营养调节：当垃圾渗透液废水中的指标复合生物微藻的生存环境时，停止向废水中曝气，捞起处理池中的生物陶片；
⑦微藻处理及利用：将垃圾渗透液废水通入微藻生长池中，对微藻进行培养，待微藻成熟后，提取藻中富含的酯类和甘油，制备液体燃料；
⑧水回收利用：向微藻吸收处理后的水中加入电解质，通过电极板通电对电解质和水产生电解反应，生成微酸性次氯酸消毒水，对处理后的水进行消毒，然后去除消毒成分，得到蒸馏水。
2.如权利要求1所述的垃圾渗透液废水生物微藻处理净化及资源化方法，其特征在于：所述步骤②分为以下步骤：
(2.1)向垃圾渗透液废水中加入混凝剂进行混凝沉淀物化处理；
(2.2)混凝沉淀物化处理后，将垃圾渗透液废水加入电解槽，添加复合催化剂和氧化剂，通电阳极电极和阴极电极，加速氧化反应，破坏溶解在水中的表面活性剂官能团，形成絮凝固体物后进行过滤；
(2.3)过滤后测量水质，当水中存在高浓度的氨氮，利用氨吹脱进行处理；当水中存在色度、难降解的有机物、重金属离子，采用活性炭吸附方式进行处理。
3.如权利要求2所述的垃圾渗透液废水生物微藻处理净化及资源化方法，其特征在于：所述混凝剂为聚丙烯酰胺，混凝剂的添加量根据垃圾渗透液废水量而定，投放量为0.001-0.5g/L垃圾渗透液废水。
4.如权利要求1所述的垃圾渗透液废水生物微藻处理净化及资源化方法，其特征在于：所述步骤③中，大棚上覆盖有2～3层保温膜。
5.如权利要求1所述的垃圾渗透液废水生物微藻处理净化及资源化方法，其特征在于：所述步骤④中，生物陶片选用植物纤维、矿物质、微生物萃取物和陶土组成的陶片，且生物陶片的添加量为垃圾渗透液废水总容积的四分之一。
6.如权利要求1所述的垃圾渗透液废水生物微藻处理净化及资源化方法，其特征在于：所述步骤⑥中，对营养调节后的垃圾渗透液废水采用孔径0.3～0.8μm的微滤膜进行处理。
7.如权利要求6所述的垃圾渗透液废水生物微藻处理净化及资源化方法，其特征在于：所述微滤膜为陶瓷膜、金属膜和高分子膜中的任意一种或两种的组合膜。
8.如权利要求1所述的垃圾渗透液废水生物微藻处理净化及资源化方法，其特征在于：所述步骤⑦中，微藻选用小球藻、栅藻、葡萄藻、衣藻、螺旋藻中的一种或多种。
9.如权利要求1所述的垃圾渗透液废水生物微藻处理净化及资源化方法，其特征在于：所述步骤⑧中，微酸性次氯酸消毒水的生成流程为：
将电解质与水混合成偏酸性的稀盐水，启动电极板对电解质和水进行电解反应，在静态完全电解中进行定值电解，在6V左右的直流电压下，电极板电解1％～2％的偏酸性稀盐水，在阳极生成氯气和H+，H+溶于水使水呈酸性，pH值为5.5～6.5，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，使得水中有效氯浓度达到10～20mg/L，阴极生成氢气，最后得到微酸性次氯酸消毒水，pH值呈中性。
10.如权利要求1所述的垃圾渗透液废水生物微藻处理净化及资源化方法，其特征在于：所述步骤⑧中，去除消毒成分的流程为：向微酸性次氯酸消毒水中加入纯碱，生成氯化钠水和二氧化碳，接着将氯化钠水排入蒸馏器中，对氯化钠水进行蒸发、冷凝，去除水中的氯化钠，得到蒸馏水。
说明书
一种垃圾渗透液废水生物微藻处理净化及资源化方法
技术领域
本发明涉及一种垃圾渗透液废水生物微藻处理净化及资源化方法，属于废水处理技术领域。
背景技术
垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分，扣除垃圾、覆土层的饱和持水量，并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度的有机废水，还有堆积的准备用于焚烧的垃圾渗漏出的水分；
垃圾渗滤液的处理方法包括物理化学法和生物法，物理化学法主要有活性炭吸附、化学沉淀、密度分离、化学氧化、化学还原、离子交换、膜渗析、气提及湿式氧化法等多种方法，生物法分为好氧生物处理、厌氧生物处理以及二者的结合，好氧处理包括活性污泥法、曝气氧化池、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池等，厌氧处理包括上向流污泥床、厌氧固定化生物反应器、混合反应器及厌氧稳定塘，其中，物化方法处理成本较高，不适于大水量垃圾渗滤液的处理，且为了处理环保，生物法更优，然而，生物法容易受水质水量变动的影响，影响处理的效果。
目前，公开号为CN112358125A的中国专利公开的垃圾渗透液微藻处理净化及资源化方法，该方法包括如下步骤：步骤一，对垃圾渗透液进行栅格过滤，并静态沉降处理，静态沉降处理后的垃圾渗透液形成分层，其中上层为悬浮物质，底层为沉淀物质，中间层为悬浊状渗透液；步骤二，将步骤一中的悬浊状渗透液导出，并进行微滤处理得到清液；步骤三，将步骤二的清液经稀释处理后形成微藻培养液，接入微藻藻种进行培养；步骤四，微藻在生长过程中，吸收并利用垃圾渗透液中的氮、磷、有机物，吸附和分解清液中的有害物质，即实现对垃圾渗透液的净化处理。通过上述方法，能显著降低垃圾渗透液的COD、氨氮和总磷，满足污水排放的要求，而本申请是通过调节水质，保证生物处理的有效性，与该专利直接微藻处理不同，本申请更加可靠，且本申请将生物处理后的水配合电解质，通过电解反应进行消毒，然后去除消毒成分，得到蒸馏水，可以直接利用，方便水资源的回收，这也是该专利不具备的。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种垃圾渗透液废水生物微藻处理净化及资源化方法。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种垃圾渗透液废水生物微藻处理净化及资源化方法，包括以下步骤：
①收集废水：收集垃圾渗透液废水，利用固液分离机对垃圾渗透液废水进行固液分离；
②废水预处理：对步骤①中处理过的垃圾渗透液废水进行混凝沉淀物化、氨吹脱、活性炭吸附处理；
③构建处理池：挖建一个处理池和一个微藻生长池，并在两个池上搭建大棚，将垃圾渗透液废水倒入处理池；
④生物陶处理：向处理池中添加生物陶片，吸收垃圾渗透液废水中的有机污染物作为其自身新陈代谢的营养物质；
⑤曝气处理：利用气泵向垃圾渗透液废水中曝气增氧，同时利用含氧量检测器检测垃圾渗透液废水中CODcr、BOD5的指标；
⑥营养调节：当垃圾渗透液废水中的指标复合生物微藻的生存环境时，停止向废水中曝气，捞起处理池中的生物陶片；
⑦微藻处理及利用：将垃圾渗透液废水通入微藻生长池中，对微藻进行培养，待微藻成熟后，提取藻中富含的酯类和甘油，制备液体燃料；
⑧水回收利用：向微藻吸收处理后的水中加入电解质，通过电极板通电对电解质和水产生电解反应，生成微酸性次氯酸消毒水，对处理后的水进行消毒，然后去除消毒成分，得到蒸馏水。
所述步骤②分为以下步骤：
(2.1)向垃圾渗透液废水中加入混凝剂进行混凝沉淀物化处理；
(2.2)混凝沉淀物化处理后，将垃圾渗透液废水加入电解槽，添加复合催化剂和氧化剂，通电阳极电极和阴极电极，加速氧化反应，破坏溶解在水中的表面活性剂官能团，形成絮凝固体物后进行过滤；
(2.3)过滤后测量水质，当水中存在高浓度的氨氮，利用氨吹脱进行处理；当水中存在色度、难降解的有机物、重金属离子，采用活性炭吸附方式进行处理。
所述混凝剂为聚丙烯酰胺，混凝剂的添加量根据垃圾渗透液废水量而定，投放量为0.001-0.5g/L垃圾渗透液废水。
所述步骤③中，大棚上覆盖有2～3层保温膜。
所述步骤④中，生物陶片选用植物纤维、矿物质、微生物萃取物和陶土组成的陶片，且生物陶片的添加量为垃圾渗透液废水总容积的四分之一。
所述步骤⑥中，对营养调节后的垃圾渗透液废水采用孔径0.3～0.8μm的微滤膜进行处理。
所述微滤膜为陶瓷膜、金属膜和高分子膜中的任意一种或两种的组合膜。
所述步骤⑦中，微藻选用小球藻、栅藻、葡萄藻、衣藻、螺旋藻中的一种或多种。
所述步骤⑧中，微酸性次氯酸消毒水的生成流程为：
将电解质与水混合成偏酸性的稀盐水，启动电极板对电解质和水进行电解反应，在静态完全电解中进行定值电解，在6V左右的直流电压下，电极板电解1％～2％的偏酸性稀盐水，在阳极生成氯气和H+，H+溶于水使水呈酸性，pH值为5.5～6.5，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，使得水中有效氯浓度达到10～20mg/L，阴极生成氢气，最后得到微酸性次氯酸消毒水，pH值呈中性。
所述步骤⑧中，去除消毒成分的流程为：
向微酸性次氯酸消毒水中加入纯碱，生成氯化钠水和二氧化碳，接着将氯化钠水排入蒸馏器中，对氯化钠水进行蒸发、冷凝，去除水中的氯化钠，得到蒸馏水。
本发明的有益效果在于：利用微藻吸收并利用垃圾渗透液中的有机物，待微藻成熟后，提取藻中富含的酯类和甘油，制备液体燃料，便于清洁能源的利用，资源化处理；将生物处理后的水配合电解质，通过电解反应进行消毒，然后去除消毒成分，得到蒸馏水，可以直接利用，方便水资源的回收。
