申请日2014.11.26
公开(公告)日2016.06.22
IPC分类号C08H99/00; C07G99/00; C05G1/00
摘要
本发明公开了一种腐植酸的提取方法，即城市生活垃圾卫生填埋场及垃圾焚烧发电厂混合渗滤液或单独垃圾焚烧发电厂渗滤液MBR+NF膜截留液中腐植酸的两级超滤提取方法，该提取方法先进、实用、经济，流程及设备简单，占地少，无二次污染，运行简便、可靠，适合于高含盐量的特别是二价盐离子浓度高的渗滤液MBR+NF膜截留液中腐植酸的提取。
权利要求书
1.腐植酸的提取方法，其特征在于：所述的腐植酸是在城市生活垃圾卫生填埋场及垃圾焚烧发电厂混合渗滤液或单独垃圾焚烧发电厂渗滤液MBR+NF膜截留液中;所述的提取方法是一级超滤和二级超滤。
2.根据权利要求1所述的腐植酸提取方法，其特征在于：所述的方法包括如下步骤：1)将渗滤液MBR+NF膜截留液泵入一级超滤系统，膜分离后得到一级超滤浓缩液和一级超滤透过液;一级超滤透过液再泵入纳滤系统，膜分离后得到纳滤浓缩液和纳滤透过液;2)将步骤1)的一级超滤浓缩液泵入二级超滤系统，膜分离后得到二级超滤浓缩液和二级超滤透过液;二级超滤浓缩液经增补氮、磷、钾这些元素即得含腐植酸水溶性肥料。
3.根据权利要求1所述的腐植酸提取方法，其特征在于：渗滤液MBR+NF膜截留液中的二价盐含量高，Ca2+>300mg/L，Mg2+>200mg/L，SO42->600mg/L。
4.根据权利要求2所述的腐植酸提取方法，其特征在于：步骤1)所述的一级超滤系统的操作压力为0.5~1.8MPa，浓缩倍数为5~12倍;所述的一级超滤浓缩液中腐植酸浓度达到7000mg/L以上;所述一级超滤系统所用膜是一种抗污染高透盐率超滤膜，截留相对分子量为1000~2500。
5.根据权利要求2所述的腐植酸提取方法，其特征在于：步骤2)所述的二级超滤系统的操作压力0.5~1.8MPa，浓缩倍数为5~15倍;所述的二级超滤浓缩液中腐植酸浓度达到30g/L以上;所述二级超滤系统所用膜是一种抗污染高透盐率超滤膜，截留相对分子量为1000~2500。
6.根据权利要求2所述的腐植酸提取方法，其特征在于：将步骤2)所述的二级超滤系统的透过液回流至步骤1)所述的一级超滤系统重新分离浓缩。
7.根据权利要求2所述的腐植酸提取方法，其特征在于：步骤1)所述的纳滤系统的操作压力为0.4~2Mpa，浓缩倍数为2~5倍;所述的纳滤膜是一种高透盐率纳滤膜，截留分子量为200~500。
8.根据权利要求2所述的腐植酸提取方法，其特征在于：将步骤1)所述的纳滤浓缩液经Fenton氧化沉淀后的上清液与所述的纳滤透过液混合后再以相应比例与渗滤液MBR+NF出水混合后达标排放，污泥机械脱水后回填埋场处置。
说明书
高浓度二价离子渗滤液MBR+NF浓液中腐植酸提取方法
技术领域
本发明属于垃圾处理技术领域，特别涉及从城市生活垃圾卫生填埋场及垃圾焚烧发电厂混合渗滤液或单独垃圾焚烧发电厂渗滤液MBR+NF膜截留液中分离腐植酸并浓缩为含腐植酸水溶肥料的提取方法。
背景技术
渗滤液是一种污染强度大，且极难于处理的高浓度有机废水，是垃圾卫生填埋场及垃圾焚烧发电厂主要二次污染之一。目前渗滤液处理主流工艺主要为MBR+NF+RO，其中RO是作为处理达标保障和进一步去除NF出水中盐类达到回用水水质要求的工序使用，渗滤液达标处理的主体工艺是MBR+NF，该组合工艺在使处理出水达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)中排放标准限值的同时，不可避免地产生占原液体积1/4-1/6的MBR+NF膜截留液，目前处理这种截留液的方法有回灌填埋场、高级氧化、回喷焚烧炉和与飞灰固化等，但这些方法都存在成本昂贵或影响处理系统稳定性等缺陷或不足，实际上难于长期稳定运行。基于MBR+NF膜截留液中主要污染物为COD，且该COD中腐植酸占60-70%以上，因此可考虑以资源化回收利用来达到无害化处理的目的，以取得更好的环境效益和经济效益。发明专利《城市生活垃圾填埋场渗滤液再利用方法》及《腐植酸的提取方法》公开了城市生活垃圾填埋场渗滤液原液及渗滤液MBR+NF膜截留液的资源化方法，前者虽然可以获得有机质(腐植酸)含固率较高的有机液体肥料，但存在浸没燃烧蒸发单元有机质(腐植酸)与无机盐分离效果差、能源消耗大、运行成本高、维护管理较复杂等缺点;后者相对于前者虽然腐植酸与无机盐分离效果提升，且能耗大大下降，但用于二价盐含量较高的垃圾卫生填埋场与垃圾焚烧厂混合渗滤液或单独垃圾焚烧发电厂渗滤液MBR+NF膜截留液中腐植酸分离回收，在高倍数分离浓缩时，容易出现钙镁与硫酸根达到过饱和沉淀析出，导致其膜系统出现严重的膜污染，影响系统的运行稳定性，甚至毁坏膜系统。因而有必要进一步研发技术更先进、经济更合理、运行维护更简便、可靠的适用于二价盐含量较高的渗滤液MBR+NF膜截留液中腐植酸的提取方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种腐植酸的提取方法，即城市生活垃圾卫生填埋场与垃圾焚烧发电厂混合渗滤液或单独垃圾焚烧发电厂渗滤液MBR+NF膜截留液中腐植酸的两级超滤提取方法，该提取方法先进、实用、经济，流程及设备简单，占地少，无二次污染，运行简便、可靠。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
1)将渗滤液MBR+NF膜截留液泵入一级超滤系统，操作压力为0.5~1.8MPa，浓缩倍数为5~12倍;所述的一级超滤浓缩液中腐植酸浓度达到7000mg/L以上，膜分离后得到一级超滤浓缩液和一级超滤透过液;一级超滤滤系统所用膜是一种抗污染高透盐率超滤膜，截留相对分子量为1000~2500。由于一级超滤透过液COD超过排放标准限值，需进行处理，可将其泵入纳滤系统，操作压力为0.4~2Mpa，浓缩倍数为2~5倍，纳滤膜截留相对分子量为200~500，形成的纳滤膜截留液经Fenton氧化后上清液与形成的纳滤透过液混合后再以相应比例与渗滤液MBR+NF出水混合后达标排放，Fenton氧化后产生的化学污泥机械脱水后回填埋场处置。
2)将步骤1)的一级超滤浓缩液泵入二级超滤系统，操作压力0.5~1.8MPa，浓缩倍数为5~15倍;所述的超滤浓缩液中腐植酸浓度达到30g/L以上;膜分离后得到二级超滤浓缩液和二级超滤透过液;二级超滤浓缩液经增补氮、磷、钾这些元素即得含腐植酸水溶性肥料。二级超滤系统所用膜是一种抗污染高透盐率超滤膜，截留相对分子量为1000~2500。将二级超滤透过液回流至步骤1)所述的一级超滤系统重新分离浓缩。
本发明的显著优点在于：
(1)采取两级超滤工艺提取城市生活垃圾卫生填埋场与垃圾焚烧发电厂混合渗滤液或单独垃圾焚烧发电厂渗滤液MBR+NF膜截留液中腐植酸，回收的腐植酸浓度可满足农业行业标准《含腐植酸水溶肥料》(NY1106-2010)中腐植酸的指标要求，经适当增补氮、磷、钾等简单加工即可得到含腐植酸水溶肥料。一级超滤透过液经纳滤浓缩后采用Fenton氧化处理，沉淀后上清液与形成的纳滤透过液混合后再以相应比例与渗滤液MBR+NF出水混合后达标排放，使MBR+NF膜截留液中大部分二价盐离子有一个合理的排放出口，不在整个系统中累积，保证了系统长期运行稳定，并有效降低了运行费用。
(2)MBR+NF膜截留液的无害化处理或资源利用方法中技术先进、经济合理的成熟实用方法很少，尤其缺乏适用于二价盐含量较高的渗滤液MBR+NF膜截留液中腐植酸的提取方法，利用本提取方法可对已建成的城市生活垃圾卫生填埋场与垃圾焚烧发电厂混合渗滤液或单独垃圾焚烧发电厂渗滤液MBR+NF膜截留液中腐植酸进行分离回收，这样既解决膜截留液的污染控制问题，又实现变废为宝，达到环境效益、社会效益和经济效益的统一。
(3)该提取方法先进、实用、经济，流程及设备简单，占地少，无二次污染，运行简便、可靠，适合于高含盐量的特别是二价盐离子浓度高的渗滤液MBR+NF膜截留液中腐植酸的提取。