一種垃圾滲濾液的處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種垃圾滲濾液處理方法，包括以下步驟：將垃圾滲濾液收集后，進(jìn)行高效溶氣氣??；向經(jīng)過氣浮處理后垃圾滲濾液中加入熟石灰進(jìn)行調(diào)堿處理；將調(diào)堿后的垃圾滲濾液，進(jìn)行氨氮分子篩分離并通過加入酸形成銨鹽回收氨氮；將氨氮回收后的垃圾滲濾液進(jìn)行生化處理，去除垃圾滲濾液中的有機(jī)物、氮、磷；將經(jīng)過生化處理后垃圾滲濾液進(jìn)行多級逆流吸附后，達(dá)標(biāo)排放。運(yùn)用本發(fā)明的技術(shù)方法處理垃圾滲濾液，垃圾滲濾液中高濃度氨氮、難生物降解的有機(jī)污染物、重金屬等有毒有害物質(zhì)得到徹底去除，實(shí)現(xiàn)氨氮的資源回收利用，實(shí)現(xiàn)垃圾滲濾液達(dá)標(biāo)排放。
【專利說明】一種垃圾滲濾液的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種垃圾滲濾液的處理方法，屬于垃圾處理領(lǐng)域，應(yīng)用于城市生活垃圾滲濾液處理。
【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市化進(jìn)程不斷加快。然而，城市生活垃圾產(chǎn)生量也急劇增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國城市垃圾年產(chǎn)生量已超過1.4億噸，且每年以8%~10%的速度增長，人均日產(chǎn)垃圾量已超過1.1kg,僅北京、上海等大城市每天產(chǎn)生的生活垃圾就達(dá)2萬噸左右。我國已成為世界上垃圾包圍城市最嚴(yán)重的國家之一。[0003]2012年，全國654個(gè)設(shè)市城市生活垃圾清運(yùn)量為1.57億噸，縣城及城鎮(zhèn)約7000萬噸，共計(jì)2.2億噸垃圾.我國90.5%的生活垃圾通過填埋處理的方式進(jìn)行處理。垃圾滲濾液是垃圾在堆放和填埋過程中由于發(fā)酵和降水的淋濾、地表水和地下水浸泡而濾出的污水。垃圾滲濾液成分復(fù)雜，不僅含有大量的有機(jī)物質(zhì)，還含有高濃度的氨氮和有毒有害的污染物。并且，隨著填埋場使用年限的延長，氨氮的濃度越來越高，有的甚至達(dá)到了 5000mg/L。過高的氨氮濃度不僅增加了滲濾液生化處理系統(tǒng)的負(fù)荷，也導(dǎo)致C/N降低，碳源不足，微生物營養(yǎng)比例的失調(diào)，而且產(chǎn)生的高濃度游離氨還會對微生物產(chǎn)生抑制作用，影響生化處理系統(tǒng)穩(wěn)定有效的運(yùn)行。垃圾滲濾液危害比較大，I噸垃圾滲濾液產(chǎn)生的污染相當(dāng)于100噸生活污水產(chǎn)生的污染。據(jù)測算，我國生活垃圾平均每天可產(chǎn)生滲濾液100~120萬噸以上，如果直接排放到環(huán)境中對地表水環(huán)境、地下水環(huán)境將會產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，同時(shí)威脅到居民的飲用水安全。
[0004]2008年，我國實(shí)行新的垃圾滲濾液排放標(biāo)準(zhǔn)，要求垃圾滲濾液必須就地處理達(dá)標(biāo)排放。目前能夠達(dá)標(biāo)排放的技術(shù)主要是采用反滲透技術(shù)，但是該技術(shù)處理垃圾滲濾液還是存在很多問題，首先應(yīng)用過程中產(chǎn)生的濃縮液無法處理，導(dǎo)致污染物質(zhì)得不到根本去除而限制了其廣泛的應(yīng)用；其次，反滲透膜容易堵塞，膜通量降低很快，需要即時(shí)更換；第三，反滲透技術(shù)投資運(yùn)行成本較高，國內(nèi)反滲透技術(shù)處理垃圾滲濾液每噸垃圾滲濾液建設(shè)成本10~12萬元計(jì)算，運(yùn)行成本平均在60~70元每噸。采用反滲透技術(shù)處理垃圾滲濾液成本過高使得該技術(shù)廣泛應(yīng)用還受到了限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種垃圾滲濾液的處理方法，是主要針對有毒有害難生物降解垃圾滲濾液通過技術(shù)集成開發(fā)的一套工藝技術(shù)，可以使垃圾滲濾液徹底實(shí)現(xiàn)無害化處理。
[0006]垃圾滲濾液處理關(guān)鍵技術(shù)問題:如何去除垃圾滲濾液高濃度氨氮，以適應(yīng)后續(xù)生化處理？如何去除垃圾滲濾液中有毒有害物質(zhì)對生物的抑制？如何有效提高生化處理對污染物的去除效率？如何有效去除生化處理后難生物降解物質(zhì)？
[0007]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種垃圾滲濾液處理方法，包括以下步驟:
[0008](I)將垃圾滲濾液收集后，進(jìn)行高效溶氣氣??；
[0009](2)向經(jīng)過氣浮處理后垃圾滲濾液中加入熟石灰進(jìn)行調(diào)堿處理；
[0010](3)將調(diào)堿后的垃圾滲濾液，進(jìn)行氨氮分子篩分離，并通過加入酸形成銨鹽回收氨氮；
[0011](4)將氨氮回收后的垃圾滲濾液進(jìn)行生化處理，去除垃圾滲濾液中的有機(jī)物、氮、磷；
[0012](5)將經(jīng)過生化處理后垃圾滲濾液進(jìn)行多級逆流吸附后，達(dá)標(biāo)排放。
[0013]高效溶氣氣浮處理是通過高效溶氣氣浮機(jī)實(shí)現(xiàn)的，高效溶氣氣浮機(jī)是常規(guī)的廢水處理裝置，本發(fā)明可用市面上出售的高效溶氣氣浮機(jī)。
[0014]本發(fā)明主要的技術(shù)單元由高效溶氣氣浮技術(shù)、石灰預(yù)處理技術(shù)、氨氮分子篩分離器以及氨氮吸收系統(tǒng)組成。采用氨氮分子篩技術(shù)回收去除垃圾滲濾中的氨氮，同時(shí)實(shí)現(xiàn)有毒有害物質(zhì)的去除，可以降低類似重金屬等物質(zhì)對后續(xù)生物處理的抑制。
[0015]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0016]進(jìn)一步，所述步驟(2)中調(diào)堿處理后的垃圾滲濾液的PH值大于10。使垃圾滲濾液中氨氮以游離態(tài)的形式存在，同時(shí)可以有效去除垃圾滲濾液中的有機(jī)物及重金屬。
[0017]進(jìn)一步，所述步驟(3)中氨氮分離時(shí)，向垃圾滲濾液中加入臭氧。在氨氮分子篩分離器中向垃圾滲濾液中通入臭氧，氧化 垃圾滲濾液中難生物降解有機(jī)物，提高垃圾滲濾液的可生化性。
[0018]進(jìn)一步，所述步驟(3)中回收氨氮時(shí)，加入的酸為硫酸或鹽酸。采用酸吸收的方法去除垃圾滲濾液中的高濃度氨氮，形成銨鹽進(jìn)行回收。從而消除氨氮對后續(xù)生物的抑制影響。吸收酸可以采用硫酸，也可以采用鹽酸。
[0019]進(jìn)一步，所述步驟(4)中生化處理是在兼氧條件下進(jìn)行的，其溶解氧為1.5mg/L。
[0020]進(jìn)一步，所述步驟(4)中生化處理采用陶瓷板過濾出水。
[0021]進(jìn)一步，所述步驟(5)中多級逆流吸附采用的吸附劑為煤質(zhì)活性炭類的改性碳。
[0022]進(jìn)一步，所述步驟(5)中多級逆流吸附采用陶瓷板過濾出水。
[0023]本發(fā)明首先將垃圾滲濾液收集至調(diào)節(jié)池，經(jīng)過高效溶氣氣浮有效去除垃圾滲濾液表面活性劑、油類以及懸浮物，從而保證后續(xù)處理穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)過氣浮處理后垃圾滲濾液采用熟石灰進(jìn)行調(diào)堿處理(PH值大于10)，使得垃圾滲濾液中的氨氮以游離態(tài)的形式存在，同時(shí)可以去除約40%的COD以及98%以上的重金屬。調(diào)堿后的垃圾滲濾液進(jìn)入氨氮分子篩分離器，去除垃圾滲濾液中懸浮雜質(zhì)以及膠體有機(jī)物質(zhì)，同時(shí)進(jìn)行氨氮分子篩分離及通過酸回收氨氮形成銨鹽進(jìn)入回收處理系統(tǒng)。針對如何提高垃圾滲濾生化處理效率的問題，本技術(shù)采用納米生物反應(yīng)器進(jìn)行垃圾滲濾液生化處理。在納米生物反應(yīng)器中通過水力循環(huán)，形成缺氧及好氧狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)垃圾滲濾液中有機(jī)物、氮、磷的有效去除。納米生物反應(yīng)器關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)是溶解氧的控制，溶解氧通?？刂圃?.5mg/L。納米生物反應(yīng)器系統(tǒng)采用納米陶瓷板過濾出水，一方面保證處理出水效果，另一方面可以極大提高系統(tǒng)的污泥濃度，提高垃圾滲濾液污染物去除效果。納米生物反應(yīng)器系統(tǒng)維持在缺氧狀態(tài)，可以有效防止生化系統(tǒng)的活性污泥膨脹，系統(tǒng)整體能耗較低。針對垃圾滲濾液生化后難生物降解物質(zhì)的去除，本技術(shù)采用多級吸附納米分離器技術(shù)單元。本技術(shù)采用高效的吸附劑對垃圾滲濾液中難生物降解的有機(jī)物進(jìn)行吸附去除。采用的吸附劑屬于煤質(zhì)活性炭類改性碳，是一種大孔性含碳物質(zhì)，是一種煤沒有得到充分干餾或活化的吸附劑，與活性炭相比，其比表面積較小，強(qiáng)度較高，具有微孔、中孔和大孔，正是由于能夠吸附大分子有機(jī)物這一特征決定了其在垃圾滲濾液處理中會得到廣泛使用。該種吸附劑具有中孔發(fā)達(dá)的特征，能夠有效吸附垃圾滲濾液中大分子的腐植酸、富里酸等難生物降解有機(jī)物，同時(shí)低廉的價(jià)格也為改性碳應(yīng)用提供了有利的條件。吸附劑可以也可以根據(jù)垃圾滲濾液的實(shí)際情況采用活性炭或者其他吸附劑。多級吸附納米分離器集成了多級逆流吸附與納米陶瓷板過濾技術(shù)。改性碳吸附劑投加采用濕式投加法，可以按照10~30%濃度投加，經(jīng)過逆流吸附處理后，垃圾滲濾液出水采用納米陶瓷板過濾出水。通過多級逆流吸附，可以提高改性碳的利用率，降低改性碳用量，從而降低了垃圾滲濾液的處理成本。經(jīng)過吸附處理后垃圾滲濾液可以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:運(yùn)用本發(fā)明的技術(shù)方法處理垃圾滲濾液，垃圾滲濾液中高濃度氨氮、難生物降解的有機(jī)污染物、重金屬等有毒有害物質(zhì)得到徹底去除，實(shí)現(xiàn)氨氮的資源回收利用，實(shí)現(xiàn)垃圾滲濾液達(dá)標(biāo)排放。
[0025]本發(fā)明專利具有如下特點(diǎn):
[0026]1、處理結(jié)果完全所有要求指標(biāo)均能夠滿足國家《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889— 2008)要求排放標(biāo)準(zhǔn)；
[0027]2、本技術(shù)具有良好的經(jīng)濟(jì)性，本技術(shù)投資成本在6~7萬元/t，運(yùn)行成本在40~45 元 /t ;
[0028]3、本技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)，可以適用于新建、改造現(xiàn)有垃圾滲濾液處理系統(tǒng)，從而保證垃圾滲濾液的穩(wěn)定達(dá) 標(biāo)排放；
[0029]4、本技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)資源回收，技術(shù)在處理高濃度氨氮垃圾滲濾液過程中通過采用硫酸對氨氮的吸收，達(dá)到氨氮的資源回收利用，減少了氨氮的二次污染問題；
[0030]5、本技術(shù)適合于整裝設(shè)備的開發(fā)，產(chǎn)業(yè)化程度高；
[0031]6、本技術(shù)適用性廣泛，對于“老齡”、“年輕”垃圾滲濾液均適合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0034]如圖1所示:一種垃圾滲濾液的處理方法，包括以下步驟:
[0035]首先將垃圾填埋場產(chǎn)生的垃圾滲濾液收集于調(diào)節(jié)池中，垃圾滲濾液通過高效溶氣氣浮、熟石灰調(diào)節(jié)PH值及氨氮分子篩分離器、納米生物反應(yīng)器及多級吸附納米分離器處理后達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0036]高效溶氣氣浮主要是去除垃圾滲濾中的油類、表面活性劑、懸浮物，為后續(xù)處理提供保障；經(jīng)過高效溶氣氣浮后垃圾滲濾液進(jìn)入PH值調(diào)節(jié)池，主要是通過投加熟石灰來調(diào)節(jié)垃圾滲濾液的pH值,使垃圾滲濾的pH值在11以上,垃圾滲濾液中的氨氮98%以游離氨的形態(tài)存在，通過熟石灰調(diào)節(jié)垃圾滲濾液的PH值還可以有效去除垃圾滲濾液中的C0D、總磷和重金屬。COD的去除率約為40%，重金屬的去除率在98%以上。
[0037]垃圾滲濾液經(jīng)過熟石灰調(diào)節(jié)pH值后通過納米陶瓷板過濾出水，可以有效保證垃圾滲濾液中經(jīng)過調(diào)堿產(chǎn)生的懸浮物去除，同時(shí)可以去除垃圾滲濾液中部分大分子的有機(jī)物，防止其對后續(xù)膜吸收工藝的影響。
[0038]垃圾滲濾液經(jīng)過pH值調(diào)節(jié)后，采用泵輸送至酸吸收氨氮工藝單元。酸吸收氨氮過程是將膜和普通吸收/解吸相結(jié)合而出現(xiàn)的一種新型膜過程，它是使用微孔膜將氣、液兩相分隔開來，利用膜孔提供氣、液兩相間實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)的場所，使用疏水性微孔膜和化學(xué)吸收液(如此1或&504等)處理并回收垃圾滲濾液中的氨氮。試驗(yàn)表明經(jīng)過膜吸收后，垃圾滲濾液中的氨氮可以達(dá)到98%以上的去除。
[0039]經(jīng)過酸吸收后的垃圾滲濾液進(jìn)入納米生物反應(yīng)器工藝單元。在納米生物反應(yīng)器中利用缺氧及好氧條件下實(shí)現(xiàn)垃圾滲濾液的生物處理。系統(tǒng)溶解氧控制在1.5mg/L左右。兼性條件有助于垃圾滲濾液中難生物降解有機(jī)物水解酸化作用下轉(zhuǎn)變成容易生物降解的有機(jī)物，同時(shí)實(shí)現(xiàn)反硝化脫氮的功能。低溶解氧也可以降低生物處理的能耗，降低垃圾滲濾液處理運(yùn)行成本。出水采用納米陶瓷板過濾器出水可以保證處理水質(zhì)。
[0040]經(jīng)過納米生物反應(yīng)器工藝處理后的垃圾滲濾液進(jìn)入到多級吸附納米分離器。為了提高改性碳吸附劑的利用效率，降低吸附劑的用量，本技術(shù)采用逆流改性碳吸附工藝。即新鮮的吸附劑投加到最后一級首先與經(jīng)過前面吸附處理后低濃度的垃圾滲濾液接觸進(jìn)行吸附反應(yīng)，然后再與上一級的垃圾滲濾液接觸反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)垃圾滲濾液流向與吸附劑流向相反。逆流吸附可以節(jié)約1/2~1/3的吸附劑用量。經(jīng)過多級逆流吸附后垃圾滲濾液中的有機(jī)物得到極大的去除，垃圾滲濾液各項(xiàng)指標(biāo)都能夠達(dá)到國家的排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0041]實(shí)施例1
[0042]將垃圾填埋場的垃圾滲濾液在調(diào)節(jié)池中收集后，進(jìn)行高效溶氣氣??；向經(jīng)過氣浮處理后垃圾滲濾液中加入熟石灰進(jìn)行調(diào)堿處理，調(diào)節(jié)到PH為11，堿渣返回垃圾填埋場；將調(diào)堿后的垃圾滲濾液送入氨氮分子篩分離器，在去除垃圾滲濾液中懸浮雜質(zhì)以及膠體有機(jī)物質(zhì)后，進(jìn)行氨氮分子篩分離并通過加入硫酸形成硫酸銨回收氨氮；將氨氮回收后的垃圾滲濾液進(jìn)入納米生物反應(yīng)器進(jìn)行生化處理，去除垃圾滲濾液中的有機(jī)物、氮、磷；將經(jīng)過生化處理后垃圾滲濾液采用改性碳進(jìn)行多級逆流吸附后，達(dá)標(biāo)排放。
[0043]實(shí)施例2
[0044]將垃圾填埋場的垃圾滲濾液在調(diào)節(jié)池中收集后，進(jìn)行高效溶氣氣?。幌蚪?jīng)過氣浮處理后垃圾滲濾液中加入熟石灰進(jìn)行調(diào)堿處理，調(diào)節(jié)到PH為12，堿渣返回垃圾填埋場；將調(diào)堿后的垃圾滲濾液送入氨氮分子篩分離器，在去除垃圾滲濾液中懸浮雜質(zhì)以及膠體有機(jī)物質(zhì)后，進(jìn)行氨氮分子篩分離并通過加入硫酸形成硫酸銨回收氨氮；將氨氮回收后的垃圾滲濾液進(jìn)入納米生物反應(yīng)器進(jìn)行生化處理，去除垃圾滲濾液中的有機(jī)物、氮、磷；將經(jīng)過生化處理后垃圾滲濾液采用改性碳進(jìn)行多級逆流吸附后，達(dá)標(biāo)排放。
[0045]實(shí)施例3
[0046]將垃圾填埋場的垃圾滲濾液在調(diào)節(jié)池中收集后，進(jìn)行高效溶氣氣浮；向經(jīng)過氣浮處理后垃圾滲濾液中加入熟石灰進(jìn)行調(diào)堿處理，調(diào)節(jié)到PH為13，堿渣返回垃圾填埋場；將調(diào)堿后的垃圾滲濾液送入氨氮分子篩分離器，在去除垃圾滲濾液中懸浮雜質(zhì)以及膠體有機(jī)物質(zhì)后，進(jìn)行氨氮分子篩分離并通過加入鹽酸形成氯化銨回收氨氮；將氨氮回收后的垃圾滲濾液進(jìn)入納米生物反應(yīng)器進(jìn)行生化處理，去除垃圾滲濾液中的有機(jī)物、氮、磷；將經(jīng)過生化處理后垃圾滲濾液采用改性碳進(jìn)行多級逆流吸附后，達(dá)標(biāo)排放。
[0047]按照上述方法步驟，本發(fā)明經(jīng)過日處理2噸的中試試驗(yàn)運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間為一年，處理效果如表1所示。
[0048]本發(fā)明在廣東省東莞市東城牛山污水處理廠建成了處理規(guī)模為1.2t/d的示范工程，從2011年3月到2012年9月，進(jìn)行了長達(dá)18個(gè)月的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過東莞市環(huán)境監(jiān)測站?個(gè)月連續(xù)監(jiān)測，處理后垃圾滲濾液出水能夠達(dá)到我國垃圾滲濾液排放標(biāo)準(zhǔn)要求(《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB16889-2008)》)。
[0049]表1技術(shù)處理效果
【權(quán)利要求】
1.一種垃圾滲濾液處理方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將垃圾滲濾液收集后，進(jìn)行高效溶氣氣?。? (2)向經(jīng)過氣浮處理后垃圾滲濾液中加入熟石灰進(jìn)行調(diào)堿處理； (3)將調(diào)堿后的垃圾滲濾液，進(jìn)行氨氮分子篩分離，并通過加入酸形成銨鹽回收氨氮； (4)將氨氮回收后的垃圾滲濾液進(jìn)行生化處理，去除垃圾滲濾液中的有機(jī)物、氮、磷； (5)將經(jīng)過生化處理后垃圾滲濾液進(jìn)行多級逆流吸附后，達(dá)標(biāo)排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述垃圾滲濾液處理方法，其特征在于，所述步驟(2)中調(diào)堿處理后的垃圾滲濾液的PH值大于10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述垃圾滲濾液處理方法，其特征在于，所述步驟(3)中氨氮分離時(shí)，向垃圾滲濾液中加入臭氧。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述垃圾滲濾液處`理方法，其特征在于，所述步驟(3)中回收氨氮時(shí)，加入的酸為硫酸或鹽酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述垃圾滲濾液處理方法，其特征在于，所述步驟(4)中生化處理是在兼氧條件下進(jìn)行的，其溶解氧為1.5mg/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述垃圾滲濾液處理方法，其特征在于，所述步驟(4)中生化處理采用陶瓷板過濾出水。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述垃圾滲濾液處理方法，其特征在于，所述步驟(5)中多級逆流吸附采用的吸附劑為煤質(zhì)活性炭類的改性碳。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述垃圾滲濾液處理方法，其特征在于，所述步驟(5)中多級逆流吸附采用陶瓷板過濾出水。
【文檔編號】C02F9/14GK103880245SQ201410103203
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】代晉國, 宋乾武, 吳琪 申請人:北京博力揚(yáng)環(huán)?？萍加邢薰?br>