一种垃圾渗滤液的处理方法与流程

一种垃圾渗滤液的处理方法
1.本技术是申请日为2019年4月25日、申请号为201910338919.4、发明名称为《一种垃圾渗滤液的处理工艺》的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及环保技术领域，具体而言，涉及一种垃圾渗滤液的处理方法。


背景技术：

3.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，以及堆积的准备用于焚烧的垃圾渗漏出的水分。一旦发生泄漏会造成严重的环境污染，垃圾渗滤液的处理难点主要有：
①
垃圾渗滤液水质复杂，且受到垃圾成分、场地气候条件、场地的水文地质降雨条件、填埋条件及时间的影响，变化规律复杂，导致处理难度大，垃圾渗滤液处理项目运营后可能会因处理工艺、水质变化、出水水量等原因，而导致原有配套的处理工艺无法满足实际运营需求；
②
金属含量高，垃圾渗滤液中含有10多种金属离子，这些金属离子会对生物处理过程产生严重地抑制作用；同时微生物营养元素比例失调，主要是c、n、p的比例失调；由于垃圾降解产生的co2溶解使得垃圾渗滤液呈微酸性，这种偏酸性的环境加剧了垃圾中不溶于水的碳酸盐、金属及其金属氧化物等发生溶解；
③
cod
cr
和bod5浓度高；
④
氨氮含量高，并且随填埋时间的延长而升高，最高可达1700mg/l。渗滤液中的氮多以氨氮形式存在，约占tnk40％-50％。
4.目前垃圾渗滤液多采用生物法和“mbr+nf+ro”工艺处理，但是处理效果不理想，一方面出水水质无法达到排放标准；另一方面，设备处理能力仅能达到设计值的50-60％左右导致投资、运行成本高，很多垃圾渗滤液仅是采用增加事故池来进行存贮。垃圾渗滤液现阶段难以解决主要问题：脱氮问题。垃圾渗滤液处理常用的脱氮工艺有硝化反硝化生物脱氮、氨吹脱及膜法、脱氮等工艺，但因各种工艺的局限性，影响渗滤液的处理效果。高浓度的氨氮不但使运行成本剧增，而且也影响渗滤液的处理效果。


技术实现要素：

5.本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种垃圾渗滤液的处理方法，该方法解决了现有技术中处理后出水不达标，尤其是氨氮超标的问题，为垃圾渗滤液的达标处理提供新的技术方案。
6.本发明采用的技术方案如下：
7.一种垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于，其包括如下步骤：
8.预处理，向垃圾渗滤液加入预处理剂，静置2-6h，然后调节ph值至6.5-7.0，絮凝除去其中的部分大分子有机物和结垢盐；所述预处理剂由质量比为(4-6):(2-3):1的铁吸附剂、光敏助剂和絮凝剂组成，其中铁吸附剂和光敏助剂同时加入，然后给予紫外光照，反应0.5-2h后加入絮凝剂继续反应；
9.纳滤处理，将所述预处理后得到的液体先后经一级dtnf纳滤膜和二级dtnf纳滤膜先后处理，其中所述二级dtnf纳滤膜处理得到的浓缩液返回一级dtnf纳滤膜进行再次处理；
10.脱氨处理，所述二级dtnf纳滤膜处理得到的滤过液经脱氨膜处理，脱出其中的氨氮，脱出的氨用硫酸进行吸收，制取硫酸铵；
11.催化氧化，对所述脱氨处理后的垃圾渗滤液进行催化氧化，降低其中的cod；
12.脱气塔处理，所述催化氧化后的垃圾渗滤液导入脱气塔中进行脱气处理，进一步降低cod含量；
13.所述铁吸附剂采用如下方法制备：取硫酸亚铁，完全溶解于浓度为1-10wt％的稀硫酸溶液中得到硫酸亚铁溶液；然后取硫酸亚铁质量50-80％的过氧化二碳酸二异丙酯，完全溶解于乙二醇中得到氧化液；将硫酸亚铁溶液匀速加入氧化液中，于120-160r/min，10-20℃条件下搅拌反应12-36h，过滤取滤渣，滤渣干燥即得到铁吸附剂；
14.所述光敏助剂采用如下方法制备：
15.取硫酸钛，完全溶解于浓度为1-10wt％的稀硫酸溶液中得到硫酸钛溶液，将硫酸钛溶液匀速加入至浓度为10-20wt％的氨水中，其中，硫酸钛与氨水的质量之比为1:(4-6)，25-30℃条件下搅拌反应1-2h，抽滤取抽滤渣，抽滤渣完全溶解于蒸馏水中形成浓度为10-15wt％的溶液，用稀硫酸调节溶液ph值至6.8-7.5，加入抽滤渣质量10-20％的锌粉，搅拌反应1-2h，过滤取滤渣，滤渣用去离子水洗涤，得到化合物a；
16.按照质量比为(6-15):1取化合物a与五氧化二钇，将二者完全溶解草酸中，搅拌反应1-2h，然后在2-8℃下冷却10-30min，过滤取沉淀，得到化合物b；
17.按照质量比为1:(0.8-2):(3-5)取玻璃纤维丝、化合物b以及草酸，将玻璃纤维丝加热至70-90℃，现有加入化合物b以及草酸，在50-70℃下保温2-4h，然后升温至450-500℃，反应0.5-1h，冷却至室温即得光敏助剂；
18.所述絮凝剂选自阴离子型聚丙烯酰胺或聚合氯化铝；
19.所述纳滤处理过程中进水温度为10-30℃，ph值为5-9；
20.所述脱氨处理过程中进水调节ph值≥11，温度为20-40℃；
21.所述催化氧化过程中所用的催化剂为活性炭-铜-钴催化剂，所述活性炭-铜-钴催化剂通过如下方法制备：
22.将活性炭过20-40目筛，然后置于1-3mol/l的硝酸中浸泡活化4-8h，过滤并完全洗去硝酸，干燥后得到活化活性炭；
23.将质量比为1:(0.8-2)硝酸铜和硝酸钴，溶解于0.1-0.2mol/l的稀硝酸溶液中，然后按照活化活性炭与硝酸铜的质量之比为(4-9):1加入活化活性炭，在240-300r/min，60-80℃条件下反应4-8h，过滤干燥，然后在360-500℃下煅烧1-4h即得；
24.所述活性炭-铜-钴催化剂按照质量比为1:(1-2):(7-9)与过硫酸钠和过氧化氢联用。
25.本方案中，主要采用纳滤膜和脱氨膜对有机物和氨氮进行处理，与传统的生化处理或反渗透膜进行处理相比，具有处理效率高，占地面积小的优势；该处理过程对盐不敏感，有利于系统的稳定运行，同时有效回收无机盐，提高对氨氮的处理能力，从而降低回灌水量，提高产水率。
26.由于采用了上述技术方案，预处理剂能有效降低镁、钙等结垢盐以及有机物的含量，为后续的纳滤处理以及脱氨处理降低负荷。其中，铁吸附剂能够对结垢盐和大分子有机物进行吸附，同时部分有机物能在光敏助剂和紫外光的作用下分解，随后加入絮凝剂，将吸附杂质后的铁吸附剂絮凝固化，有利于去除。
27.由于采用了上述技术方案，絮凝剂可以通过吸附架桥作用对吸附杂质后的铁吸附剂以及其他大颗粒进行吸附，絮凝作用强。
28.由于采用了上述技术方案，该催化剂具有吸附污染物、能够高效催化氧化的双重作用，对cod的去除效率高，不造成二次污染，同时适应于不同ph值环境，实用性强。
29.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
30.本发明提供了一种垃圾渗滤液的处理方法，该方法主要采用纳滤膜和脱氨膜对垃圾渗滤液中的有机物和氨氮进行处理，与传统的生化处理或反渗透膜进行处理相比，具有处理效率高，占地面积小的优势；该处理过程对盐不敏感，有利于系统的稳定运行，同时有效回收无机盐，提高对氨氮的处理能力，从而降低回灌水量，提高产水率，为垃圾渗滤液的处理提供了一种新的思路。
附图说明
31.本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
32.图1是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
33.本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
34.本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
35.实施例1
36.本实施例提供一种垃圾渗滤液的处理方法，具体包括如下步骤：
37.步骤一：预处理，向垃圾渗滤液加入预处理剂，静置2-6h，然后调节ph至弱酸性，絮凝除去其中的部分大分子有机物和结垢盐。
38.步骤二：纳滤处理，将所述预处理后得到的液体经一级dtnf纳滤膜和二级dtnf纳滤膜先后处理，其中所述二级dtnf纳滤膜处理得到的浓缩液返回一级dtnf纳滤膜进行再次处理。
39.步骤三：脱氨处理，所述二级dtnf纳滤膜处理得到的滤过液经脱氨膜处理，脱出其中的氨氮，脱出的氨用硫酸进行吸收，制取硫酸铵。
40.步骤四：催化氧化，对所述脱氨处理后的垃圾渗滤液进行催化氧化，降低其中的cod。
41.步骤五：脱气塔处理，垃圾渗滤液导入脱气塔中进行脱气处理，进一步降低其中的cod含量。
42.实施例2
43.本实施例提供一种垃圾渗滤液的处理方法，具体包括如下步骤：
44.步骤一：预处理，向垃圾渗滤液加入由质量比为(4-6):(2-3):1的铁吸附剂、光敏助剂和阴离子型聚丙烯酰胺组成预处理剂，其中，先加入铁吸附剂和光辅助剂，同时给予紫外光照，反应0.5-2h，然后加入阴离子型聚丙烯酰胺，静置1.5-4h，然后调节ph值至6.5-7.0，絮凝除去其中的部分大分子有机物和结垢盐。
45.步骤二：纳滤处理，控制预处理后得到的液体温度为10-30℃，ph为5-9，经一级dtnf纳滤膜和二级dtnf纳滤膜先后处理，其中二级dtnf纳滤膜处理得到的浓缩液返回一级dtnf纳滤膜进行再次处理。
46.步骤三：脱氨处理，二级dtnf纳滤膜处理得到的滤过液经脱氨膜处理，脱出其中的氨氮，脱出的氨用硫酸进行吸收，制取硫酸铵。
47.步骤四：催化氧化，对脱氨处理后的垃圾渗滤液进行催化氧化，降低其中的cod。
48.步骤五：脱气塔处理，垃圾渗滤液导入脱气塔中进行脱气处理，进一步降低其中的cod含量。
49.实施例3
50.本实施例提供一种垃圾渗滤液的处理方法，具体包括如下步骤：
51.步骤一：预处理，向垃圾渗滤液加入由质量比为(4-6):(2-3):1的铁吸附剂、光敏助剂和聚合氯化铝组成预处理剂，其中，先加入铁吸附剂和光辅助剂，同时给予紫外光照，反应0.5-2h，然后加入聚合氯化铝，静置1.5-4h，然后调节ph至6.5-7.0，絮凝除去其中的部分大分子有机物和结垢盐。
52.步骤二：纳滤处理，控制预处理后得到的液体温度为10-30℃，ph为5-9，经一级dtnf纳滤膜和二级dtnf纳滤膜先后处理，其中二级dtnf纳滤膜处理得到的浓缩液返回一级dtnf纳滤膜进行再次处理。
53.步骤三：脱氨处理，调节二级dtnf纳滤膜处理得到的滤过液ph值≥11，温度为20-40℃，进入经脱氨膜进行脱氨处理，脱出其中的氨氮，脱出的氨用硫酸进行吸收，制取硫酸铵。
54.步骤四：催化氧化，以活性炭-铜-钴催化剂为催化剂，过硫酸钠和过氧化氢为氧化剂对脱氨处理后的垃圾渗滤液进行催化氧化，降低其中的cod，其中性炭-铜-钴催化剂、过硫酸钠和过氧化氢的质量比为1:(1-2):(7-9)。
55.步骤五：脱气塔处理，垃圾渗滤液导入脱气塔中进行脱气处理，进一步降低其中的cod含量。
56.实施例4
57.本实施例中提供一种铁吸附剂及其制备方法，该铁吸附剂可用于实施例1-3中的预处理步骤，该制备方法如下包括如下步骤：
58.步骤一：取硫酸亚铁，将其完全溶解于浓度为1-10wt％的稀硫酸溶液中，得到硫酸亚铁溶液，优选地，硫酸亚铁溶液的浓度为10-30wt％。
59.步骤二：取硫酸亚铁质量50-80％的过氧化二碳酸二异丙酯，完全溶解于乙二醇中等到氧化液；优选地，氧化液中过氧化二碳酸二异丙酯的浓度为20-40wt％。
60.步骤三：将硫酸亚铁溶液匀速加入氧化液中，于120-160r/min,10-20℃条件下搅拌反应12-36h，过滤取滤渣，滤渣经洗涤干燥即得到铁吸附剂。
61.实施例5
62.本实施例提供一种光敏助剂及其制备方法，该光敏助剂可用于实施例1-3中的预处理步骤，该制备方法如下包括如下步骤：
63.步骤一：取硫酸钛，完全溶解于浓度为1-10wt.％的稀硫酸溶液中得到硫酸钛溶液，将硫酸钛溶液匀速加入至浓度为10-20wt.％的氨水中，其中，硫酸钛与氨水的质量之比为1:4-6，25-30℃条件下搅拌反应1-2h，抽滤取抽滤渣，抽滤渣完全溶解于蒸馏水中形成浓度为10-15wt.％的溶液，用稀硫酸调节溶液ph至6.8-7.5，加入抽滤渣质量10-20％的锌粉，搅拌反应1-2h，过滤取滤渣，滤渣用去离子水洗涤，得到化合物a。
64.步骤二：按照质量比为6-15:1取化合物a与五氧化二钇，将二者完全溶解草酸中，搅拌反应1-2h，然后在2-8℃下冷却10-30min，过滤取沉淀，得到化合物b。
65.步骤三：按照质量比为1:0.8-2:3-5取玻璃纤维丝、化合物b以及草酸，将玻璃纤维丝加热至70-90℃，现有加入化合物b以及草酸，在50-70℃下保温2-4h，然后升温至450-500℃，反应0.5-1h，冷却至室温即得光敏助剂。
66.实施例6
67.本实施例提供一种活性炭-铜-钴催化剂及其制备方法，该活性炭-铜-钴催化剂可用于实施例1-3中的催化氧化步骤，该制备方法包括如下步骤：
68.步骤一：取活性炭，过20-40目筛，然后置于1-3mol/l的硝酸中浸泡活化4-8h，过滤并完全洗去硝酸，干燥后得到活化活性炭。
69.步骤二：按质量比为1:0.8-2硝酸铜和硝酸钴，溶解于0.1-0.2mol/l的稀硝酸溶液中，然后按照活化活性炭与硝酸铜的质量之比为4-9:1加入活化活性炭，在240-300r/min，60-80℃条件下反应4-8h，过滤干燥，然后在360-500℃下煅烧1-4h即得。
70.实施例7
71.本实施例对发明提供的垃圾渗滤液的处理方法的应用效果进行验证，为其实际应用提供进一步的依据。具体如下：
72.取得某垃圾渗滤液，对其中的污染物进行初步测量，氨氮约1200mg/l，cod约5000mg/l，tn约1500mg/l，ss约500mg/l，tp约5mg/l。用格栅过滤除去粗大杂质后，采用实施例3中的垃圾渗滤液的处理方法进行处理，取处理后的出水进行分析，结果如表1所示：
73.表1 出水水质分析结果
[0074][0075]
由表1可知，经本发明提供的垃圾渗滤液的处理方法处理得到的产水完全符合排放标准，为垃圾渗滤液的处理提供了一种新的方案。
[0076]
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

技术特征：
1.一种垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于，其包括如下步骤：预处理，向垃圾渗滤液加入预处理剂，静置2-6h，然后调节ph值至6.5-7.0，絮凝除去其中的部分大分子有机物和结垢盐；所述预处理剂由质量比为(4-6):(2-3):1的铁吸附剂、光敏助剂和絮凝剂组成，其中铁吸附剂和光敏助剂同时加入，然后给予紫外光照，反应0.5-2h后加入絮凝剂继续反应；纳滤处理，将所述预处理后得到的液体先后经一级dtnf纳滤膜和二级dtnf纳滤膜先后处理，其中所述二级dtnf纳滤膜处理得到的浓缩液返回一级dtnf纳滤膜进行再次处理；脱氨处理，所述二级dtnf纳滤膜处理得到的滤过液经脱氨膜处理，脱出其中的氨氮，脱出的氨用硫酸进行吸收，制取硫酸铵；催化氧化，对所述脱氨处理后的垃圾渗滤液进行催化氧化，降低其中的cod；脱气塔处理，所述催化氧化后的垃圾渗滤液导入脱气塔中进行脱气处理，进一步降低cod含量；所述铁吸附剂采用如下方法制备：取硫酸亚铁，完全溶解于浓度为1-10wt％的稀硫酸溶液中得到硫酸亚铁溶液；然后取硫酸亚铁质量50-80％的过氧化二碳酸二异丙酯，完全溶解于乙二醇中得到氧化液；将硫酸亚铁溶液匀速加入氧化液中，于120-160r/min，10-20℃条件下搅拌反应12-36h，过滤取滤渣，滤渣干燥即得到铁吸附剂；所述光敏助剂采用如下方法制备：取硫酸钛，完全溶解于浓度为1-10wt％的稀硫酸溶液中得到硫酸钛溶液，将硫酸钛溶液匀速加入至浓度为10-20wt％的氨水中，其中，硫酸钛与氨水的质量之比为1:(4-6)，25-30℃条件下搅拌反应1-2h，抽滤取抽滤渣，抽滤渣完全溶解于蒸馏水中形成浓度为10-15wt％的溶液，用稀硫酸调节溶液ph值至6.8-7.5，加入抽滤渣质量10-20％的锌粉，搅拌反应1-2h，过滤取滤渣，滤渣用去离子水洗涤，得到化合物a；按照质量比为(6-15):1取化合物a与五氧化二钇，将二者完全溶解草酸中，搅拌反应1-2h，然后在2-8℃下冷却10-30min，过滤取沉淀，得到化合物b；按照质量比为1:(0.8-2):(3-5)取玻璃纤维丝、化合物b以及草酸，将玻璃纤维丝加热至70-90℃，现有加入化合物b以及草酸，在50-70℃下保温2-4h，然后升温至450-500℃，反应0.5-1h，冷却至室温即得光敏助剂；所述絮凝剂选自阴离子型聚丙烯酰胺或聚合氯化铝；所述纳滤处理过程中进水温度为10-30℃，ph值为5-9；所述脱氨处理过程中进水调节ph值≥11，温度为20-40℃；所述催化氧化过程中所用的催化剂为活性炭-铜-钴催化剂，所述活性炭-铜-钴催化剂通过如下方法制备：将活性炭过20-40目筛，然后置于1-3mol/l的硝酸中浸泡活化4-8h，过滤并完全洗去硝酸，干燥后得到活化活性炭；将质量比为1:(0.8-2)硝酸铜和硝酸钴，溶解于0.1-0.2mol/l的稀硝酸溶液中，然后按照活化活性炭与硝酸铜的质量之比为(4-9):1加入活化活性炭，在240-300r/min，60-80℃条件下反应4-8h，过滤干燥，然后在360-500℃下煅烧1-4h即得；所述活性炭-铜-钴催化剂按照质量比为1:(1-2):(7-9)与过硫酸钠和过氧化氢联用。

技术总结
本发明公开了一种垃圾渗滤液的处理方法，涉及环保技术领域。该方法包括：预处理，向垃圾渗滤液加入预处理剂，静置后调节pH至弱酸性；预处理的液体经两级DTNF纳滤膜处理，二级DTNF纳滤膜处理所得浓缩液回一级DTNF纳滤膜；二级DTNF纳滤膜所得滤过液经脱氨膜处理，脱出的氨用硫酸吸收制取硫酸铵；脱氨处理的液体进行催化氧化随后进行脱气处理，处理后达标排放。该方法主要采用预处理、DTNF纳滤膜、脱氨膜和催化氧化对垃圾渗滤液中的有机物和氨氮进行处理，与传统的生化处理或反渗透膜进行处理相比，具有处理效率高，占地面积小的优势；该处理过程对盐不敏感，有利于系统的稳定运行，同时有效回收无机盐，提高对氨氮的处理能力，从而降低回灌水量，提高产水率。提高产水率。提高产水率。


技术研发人员：黄兴俊
受保护的技术使用者：成都硕特科技股份有限公司
技术研发日：2019.04.25
技术公布日：2022/3/8