申请日20200321
公开(公告)日20200616
IPC分类号C02F9/14; C02F101/20; C02F101/30; C02F103/06
摘要
本发明公开了一种深度净化处理垃圾渗滤液的方法。所述方法是：一、将垃圾渗滤液输送至混凝沉淀池，不断搅拌并加入复配混凝沉淀剂，混匀搅拌处理，自然沉降，取上清液;二、用气体吹脱法分离出步骤一所得废水中的氨氮，并通入酸中回收氨氮;三、将步骤二所得废水输送至第一降解池，加入氧化剂和第一分解促进剂;四、将步骤三所得废水输送至第二降解池，加入氧化剂和第二分解促进剂;五、将步骤四所得废水输送至生化反应池，兼氧条件下处理12h‑48h。经上述步骤深度净化处理后的水体，出水可直接达标排放。该处理方法有机结合沉淀‑氨氮回收、深度分解和生化脱氮除磷等处理单元，处理效率高、处理条件温和且处理效果优异。
权利要求书
1.一种深度净化处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于：步骤一、将垃圾渗滤液废水输送至混凝沉淀池，不断搅拌并加入混凝沉淀剂，混匀搅拌处理5min-30min，自然沉降15min-30min，取上清液;
步骤二、用气体吹脱法分离出步骤一所得废水中的氨氮，并通入酸溶液回收氨氮;
步骤三、将步骤二所得废水输送至第一降解池，加入氧化剂和第一分解促进剂，20℃-60℃下反应1-4h;第一分解促进剂采用分子筛;
步骤四、将步骤三所得废水输送至第二降解池，加入氧化剂和第二分解促进剂，20℃-80℃下反应1-8h;第二分解促进剂采用石墨烯-磺化金属酞菁非均相催化剂;
步骤五、将步骤四所得废水输送至生化反应池，兼氧条件下处理12h-48h。
2.根据权利要求1所述的一种深度净化处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于：步骤一中，所述的垃圾渗滤液中，其初始水质主要参数范围如下：CODCr：1000mg/L-20000mg/L，总氮：100mg/L-5000mg/L，色度：200-8000，悬浮物：100mg/L-4000mg/L。
3.根据权利要求1所述的一种深度净化处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于：步骤一中，混凝沉淀剂采用复配混凝沉淀剂;所述的复配混凝沉淀剂由A组分和B组分组成;A组分是碱式氯化铁或碱式氯化铝和水泥的混合水溶液;B组分是聚丙烯酰胺和乙二胺四乙酸钠的混合水溶液，其中聚丙烯酰胺是阴离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺、非离子型聚丙烯酰胺和两性型聚丙烯酰胺中的一种。
4.根据权利要求3所述的一种深度净化处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于：复配混凝沉淀剂的A组分中，碱式氯化铁和碱式氯化铝在水溶液中的质量分数为5%-40%，水泥在水溶液中的质量分数为1%-10%;复配混凝沉淀剂的B组分中，聚丙烯酰胺的质量分数是0.1%-0.4%，乙二胺四乙酸钠在水溶液中的质量分数是0.01%-0.05%。
5.根据权利要求4所述的一种深度净化处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于：步骤一中，加入复配混凝沉淀剂时，需先加入A组分，其用量为0.1-2g/L，5s-60s后再加入B组分，其用量为0.1g/L-2g/L。
6.根据权利要求1所述的一种深度净化处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于：步骤二中，所述的气体吹脱法采用的吹脱气体是空气或水蒸气，气体流速为1L/min-10L/min;所述的酸是盐酸或硫酸。
7.根据权利要求1所述的一种深度净化处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于：步骤三和四中，所述的氧化剂均是质量分数为30%的过氧化氢水溶液，其用量均为0.1g/L-1g/L。
8.根据权利要求1所述的一种深度净化处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于：步骤三中，所述的第一分解促进剂是高硅型分子筛、X-型分子筛和Y-型分子筛中的一种，其用量为0.05g/L-0.5g/L。
9.根据权利要求1所述的一种深度净化处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于：步骤四中，所述的第二分解促进剂的用量为0.01g/L-0.1g/L;所述的第二分解促进剂通过将磺化金属酞菁吸附到石墨烯上获得，可回收循环使用;石墨烯：磺化金属酞菁的质量比范围为1:1-1:5;所述的磺化金属酞菁为四磺酸基金属酞菁，中心金属为锰、铁、钴、镍、铜或锌离子中的一种;所述的石墨烯-磺化金属酞菁非均相催化剂具体制备方法为：将四磺酸基金属酞菁溶液加入到石墨烯分散液中，再经水浴超声处理2h，离心分离，即得石墨烯-磺化金属酞菁非均相催化剂。
10.根据权利要求1所述的一种深度净化处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于：步骤五中，所述的兼氧条件下，水中溶解氧浓度控制在1.0mg/L-2.0mg/L范围内。
说明书
一种深度净化处理垃圾渗滤液的方法
技术领域
本发明涉及一种深度净化处理垃圾渗滤液的方法，属于污水净化处理技术领域。
背景技术
随着经济的快速发展和生活水平的不断提高，生活垃圾和工业固体废弃物也随之急剧增加，由此产生的垃圾渗滤液对环境造成的危害日益严重。垃圾渗滤液一般是指在垃圾堆放和填埋过程中因发酵作用、地表水和地下水浸泡以及降雨淋滤等过程而形成的高浓度废水，其中含有有机酸类、烷烃类、脂类、杂环类有机物及高浓度的氨氮。垃圾渗滤液具有污染物成分复杂、COD值高、可生化性差、氨氮含量高和色度高等特点，是国际上公认的废水处理难点之一。目前常见的垃圾渗滤液处理方法包括生化法(厌氧、好氧处理等)、物理法(膜处理、吸附、絮凝等)、化学法(氧化还原、电催化等)和土地法(回灌、人工湿地等)，单一的处理方法均存在较大的问题，难以高效处理并达到国家要求的排放标准。例如，生化法常因细菌无法适应垃圾渗滤液中的有毒物质而被抑制，氧化法无法完全去除总氮，膜处理法处理成本过高。中国发明专利授权公告号CN 102701515B、CN 106348499B采用电化学法处理垃圾渗滤液，中国发明专利授权公告号CN 106045058B、CN 102774926B采用光催化法处理垃圾渗滤液，中国发明专利授权公告号CN 104876363B8采用高温高压催化湿式氧化法处理垃圾渗滤液，取得了良好的效果，但这些方法反应条件苛刻，需要用到电、光或加温加压等，且工艺较为复杂。因此，很有必要设计一种处理效率高、处理条件温和且处理效果优异的新型垃圾渗滤液处理方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效、温和的深度净化处理垃圾渗滤液的方法，该处理方法有机结合沉淀-氨氮回收、深度分解和生化脱氮除磷等处理单元，通过新型的复配混凝沉淀剂大幅降低废水COD值并去除重金属离子，通过氨氮回收技术在降低生化负荷的同时提高经济效益，通过两级分解技术深度去除废水中绝大多数的有机物，所使用的分解促进剂反应效率高且可回收利用，最后通过生化处理单元去除废水中残余的氮磷，达到全方位深度净化处理垃圾渗滤液的目的，同时该方法处理效率高、处理条件温和且处理效果优异，具有很高的大规模推广应用价值。
上述一种深度净化处理垃圾渗滤液的方法，具体步骤如下：
步骤一、将垃圾渗滤液废水输送至混凝沉淀池，不断搅拌并加入混凝沉淀剂，混匀搅拌处理5min-30min，自然沉降15min-30min，取上清液;
步骤二、用气体吹脱法分离出步骤一所得废水中的氨氮，并通入酸溶液回收氨氮;
步骤三、将步骤二所得废水输送至第一降解池，加入氧化剂和第一分解促进剂，20℃-60℃下反应1-4h;第一分解促进剂采用分子筛。
步骤四、将步骤三所得废水输送至第二降解池，加入氧化剂和第二分解促进剂，20℃-80℃下反应1-8h;第二分解促进剂采用石墨烯-磺化金属酞菁非均相催化剂。
步骤五、将步骤四所得废水输送至生化反应池，兼氧条件下处理12h-48h。
经上述步骤深度净化处理后的水体，出水按《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-2008)，经各项指标检测合格后达标排放。
优选地，步骤一中，所述的垃圾渗滤液中，其初始水质主要参数范围如下：CODCr：1000mg/L-20000mg/L，总氮：100mg/L-5000mg/L，色度：200-8000，悬浮物：100mg/L-4000mg/L;
优选地，步骤一中，混凝沉淀剂采用常用混凝沉淀剂或复配混凝沉淀剂。所述的复配混凝沉淀剂由A组分和B组分组成;A组分是碱式氯化铁或碱式氯化铝和水泥的混合水溶液。B组分是聚丙烯酰胺和乙二胺四乙酸钠的混合水溶液，其中聚丙烯酰胺是阴离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺、非离子型聚丙烯酰胺和两性型聚丙烯酰胺中的一种。
优选地，复配混凝沉淀剂的A组分中，碱式氯化铁和碱式氯化铝在水溶液中的质量分数为5%-40%，水泥在水溶液中的质量分数为1%-10%;复配混凝沉淀剂的B组分中，聚丙烯酰胺的质量分数是0.1%-0.4%，乙二胺四乙酸钠在水溶液中的质量分数是0.01%-0.05%。
优选地，步骤一中，加入复配混凝沉淀剂时，需先加入A组分，其用量为0.1-2g/L，5s-60s后再加入B组分，其用量为0.1g/L-2g/L。
优选地，步骤二中，所述的气体吹脱法采用的吹脱气体是空气或水蒸气，气体流速为1L/min-10L/min;所述的酸是盐酸或硫酸。
优选地，步骤三和四中，所述的氧化剂均是质量分数为30%的过氧化氢水溶液，其用量均为0.1g/L-1g/L。
优选地，步骤三中，所述的第一分解促进剂是高硅型分子筛、X-型分子筛和Y-型分子筛中的一种，其用量为0.05g/L-0.5g/L。
优选地，步骤四中，所述的第二分解促进剂的用量为0.01g/L-0.1g/L;所述的第二分解促进剂通过将磺化金属酞菁吸附到石墨烯上获得，可回收循环使用;石墨烯：磺化金属酞菁的质量比范围为1:1-1:5;所述的磺化金属酞菁为四磺酸基金属酞菁，中心金属为锰、铁、钴、镍、铜或锌离子中的一种;所述的石墨烯-磺化金属酞菁非均相催化剂具体制备方法为：将四磺酸基金属酞菁溶液加入到石墨烯分散液中，再经水浴超声处理2h，离心分离，即得石墨烯-磺化金属酞菁非均相催化剂。
优选地，步骤五中，所述的兼氧条件下，水中溶解氧浓度控制在1.0mg/L-2.0mg/L范围内。
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明有机结合沉淀-氨氮回收、深度分解和生化脱氮除磷等处理单元的优势，提供了一种处理条件温和、处理效率高、处理效果优异的垃圾渗滤液深度净化处理方法。该方法在无需外加光、电、加温加压等特殊的条件下达到全方位深度净化处理垃圾渗滤液的目的，具有很高的大规模推广应用价值。
2、在本沉淀-氨氮回收处理单元中，本发明使用新型的复配混凝沉淀剂，可大幅降低废水COD值并去除水中的重金属离子，沉淀过程中无需另外投加酸碱等操作，简化了工程操作;通过氨氮回收技术回收废水中大量的氨氮，在降低生化负荷的同时实现了废水的资源化利用，为后续处理的高效进行提供了保障，大大提高了经济效益。并且，相比于现有的絮凝剂，本发明中公开的复配混凝沉淀剂在垃圾渗滤液处理方面具有更显著的效果。
3、在深度分解处理单元中，本发明通过两级分解技术深度去除废水中绝大多数的有机物，所使用的分解促进剂具有使用条件温和、催化效果优异等优点，且易于回收循环使用;此外，
4、本发明提供的垃圾渗滤液深度净化处理方法的出水CODCr、BOD5、总氮、色度、悬浮物等指标均符合《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-2008)，可直接排放。（发明人陈世良;洪秋林;黄亦军;谢文杰;黄嘉驰）