CN107840533B - 一种垃圾焚烧厂渗滤液的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垃圾焚烧厂渗滤液的处理方法，该方法包括：(1)厌氧处理：垃圾焚烧厂渗滤液经UASB厌氧处理，得到处理液I；(2)软化处理：向处理液I中加入软化药剂，进行化学软化处理后，再经TMF膜过滤，得到处理液Ⅱ；(3)脱氨处理：处理液Ⅱ泵入负压蒸氨塔中，通入蒸汽进行脱氨处理，得到处理液Ⅲ；(4)膜深度处理：处理液Ⅲ降温至≤35℃后，调节pH至6～7，再经DTRO膜过滤，得到产水。本发明采用“预处理+厌氧处理+TMF软化+脱氨处理+膜深度处理”的组合工艺处理垃圾焚烧厂渗滤液，能有效去除渗滤液中的氨氮、总氮、有机物，保证产水稳定达标排放或回用。

Description

一种垃圾焚烧厂渗滤液的处理方法

技术领域

本发明涉及垃圾渗滤液处理技术领域，尤其涉及一种垃圾焚烧厂渗滤液的处理方法。

背景技术

在“垃圾围城”日益严峻的形势下，垃圾焚烧发电成为“减量化、无害化、资源化”处置生活垃圾的最佳方式。

焚烧发电厂的垃圾渗滤液主要由降水和垃圾堆放过程中发酵产生。垃圾渗滤液是一种污染物浓度高、成分复杂、变化极不稳定的有机废水，会对周围环境造成严重的二次污染，并危害人体健康。垃圾渗滤液中含有大量的有机物、氮磷类物质和种类繁多且含量超标的重金属类物质，其中COD_Cr、BOD₅、重金属、氨氮、总氮及含盐量都很高，使得总氮及难降解有机物的处理成为难点。

目前，关于垃圾渗滤液的处理方法众多，例如：

公布号为CN102826726A的发明专利文献公开了一种垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺，该工艺包括如下步骤：1)垃圾渗滤液引入格栅沉砂池，去除渗滤液中的悬浮物和泥沙后，渗滤液溢流至调节池；2)启动设置在调节池的底部潜水搅拌器，搅拌渗滤液，5～7天后经水泵抽入初沉池；3)调节池内渗滤液以流速小于30mm/s进入初沉池，在初沉池内沉淀时间为1～1.5h，用以沉淀污泥和有机物，渗滤液从初沉池溢流进入UASB反应器的中间水池I；4)将中间水池内的渗滤液用泵抽入UASB水池，UASB水池的产水溢流至中间水池II，中间水池I的上层清液一部分溢流至中间水池II，形成UASB内循环，在内循环中使UASB反应器内的水温保持30℃～35℃，中间水池II的另一部分水，由泵抽送至兼氧池；5)UASB反应器的出水溢流至兼氧池，启动设置在兼氧池内的水下搅拌器，使污水充分搅拌水解，而后溢流进入曝气池，废水中的有机物在曝气池中微生物的作用下充分硝化反应，硝化反应过程中PH值控制在7.5，硝化液从曝气池回流进入兼氧池的水量是由兼氧池直流进入曝气池水量的5-10倍，曝气池的出水经二沉池进行泥水分离；6)二沉池上清液溢流至进入混凝絮凝池，去除二沉池上清液内的SS和COD_Cr后，经水泵抽送至膜处理***；7)进入膜处理***的清水经过超滤及纳滤过滤后进入清水井直接排放。

公布号为CN201620094U的发明专利文献公开了一种生活垃圾焚烧厂渗滤液处理***，该处理***包括调节池，所述调节池分别连接UBF池和A/O池，所述UBF池连接A/O池，所述A/O池连接后续的处理池。本实用新型根据原水以及UBF池出水的C/N比，调节污水进入UBF池和不经过UBF池直接进入A/O池的污水比例，使其达到合理的有利于氨氮去除的C/N比，去除污水中的氨氮，从而确保渗滤液的NH₃-N可以稳定达标排放。

除此之外，常用的垃圾渗滤液处理工艺还有“预处理+厌氧+MBR(A/O+UF)+膜深度处理”相结合的工艺，主要通过硝化反硝化去除渗滤液中的氨氮，降低COD含量，采用膜深度处理去除难降解的COD。该工艺中生化处理利用硝化反硝化将氨氮转化为硝态氮再转化为氮气去除，占地面积大，能耗大；此外，***对其中的钙、镁、硅、重金属等离子并没有去除效果，导致进入膜深度处理后在膜浓侧浓缩后达到饱和溶度积析出，造成膜污染，影响膜深度处理的产水率和使用寿命。

发明内容

本发明提供了一种垃圾焚烧厂渗滤液的处理方法，该处理方法能有效去除渗滤液中的氨氮、总氮、有机物，提高产水率，降低运行成本。

一种垃圾焚烧厂渗滤液的处理方法，包括：

(1)厌氧处理：垃圾焚烧厂渗滤液经UASB厌氧处理，得到处理液I；

(2)软化处理：向处理液I中加入软化药剂，进行化学软化处理后，再经TMF膜过滤，得到处理液II；

(3)脱氨处理：处理液II泵入负压蒸氨塔中，通入蒸汽进行脱氨处理，得到处理液III；

(4)膜深度处理：处理液III降温至≤35℃，调节pH至6～7，再经DTRO膜过滤，得到产水。

本发明处理方法将厌氧处理、化学软化、蒸氨处理和DTRO膜深度处理进行组合，并采用特定的改良UASB反应器、TMF膜、负压蒸氨塔、DTRO，能够有效去除垃圾焚烧厂渗滤液中的COD、BOD、氨氮、总氮、Ca²⁺、Mg²⁺、SiO₂等。

本发明步骤(3)中经蒸氨塔游离出的氨经冷凝回收成氨水，氨水回用于焚烧厂烟气脱硝。

作为优选，所述UASB厌氧处理的停留时间为15～20d，温度为35℃±0.5℃。所选温度为中温厌氧运行温度，在保证高处理效果的条件下，能耗低，适当的延长停留时间，保证出水水质，当停留时间在15～20d时，可使出水COD的去除率不低于95％。采用新型在线可更换式布水器，水体通过切向进入罐体，使水体形成旋流，保证水力在横断面上的均匀分配和搅拌；作为优选，所述UASB厌氧处理的上升流速为2～3m³/m²·h。

作为优选，所述软化药剂为氢氧化钙、碳酸钠和氢氧化钠中的至少一种；当处理液I中碱度＞钙硬度时，所述软化药剂为氢氧化钙和氢氧化钠；当处理液I中碱度＜钙硬度时，所述软化药剂为氢氧化钠和/或碳酸钠。

作为优选，步骤(2)中，向处理液I中加入软化药剂至pH值为10.5～11。

作为优选，步骤(2)中，所述的TMF膜为PVDF烧结膜，膜通量为250～350LMH，膜面积为2.58～4.25m²/支，膜压力为0.07～0.7MPa，膜耐酸碱能为pH 0～14。

作为优选，步骤(3)中，所述负压蒸氨塔的温度为80～90℃，绝对压力为20～40kPa，蒸汽耗量为80-120kg/t，负压蒸氨塔的出水中NH₃ ^-N≤40mg/L。

作为优选，所述DTRO膜过滤的过程中，膜通量为10～15LMH，膜面积为9.405m²/支，运行压力为5～10MPa。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明采用“预处理+厌氧处理+软化处理+脱氨处理+膜深度处理”的组合工艺处理垃圾焚烧厂渗滤液，能有效去除渗滤液中的氨氮、总氮、有机物，提高产水率达85％以上，降低运行成本。

(2)本发明处理方法取消了原有工艺中的MBR***(即反硝化+硝化+UF)工艺，大大降低了投资和运营费用。

(3)本发明处理方法厌氧***去除率高，甲烷产气量大，甲烷气体可以回收至炉膛助燃或沼气发电利用。

(4)本发明处理方法废水中的氨氮经蒸氨塔回收冷凝后产生10～15％的氨水，回用于焚烧厂烟气脱硝处理。

(5)本发明处理方法获得的产水可达到《城市污水再生利用工业用水水质》GB/T19923-2005冷却回用水标准。

(6)本发明处理方法因取消MBR(反硝化+硝化+UF)工艺，大大降低了***的投资、运行成本及噪声对环境的二次污染(硝化过程中需消耗大量的氧，需大功率罗茨风机供氧，罗茨风机噪声为85db以上)；另外，厌氧要求去除率更高会产生更多的沼气(回炉燃烧或沼气制液化气)和经蒸氨塔分离出的冷凝氨水回用于脱硝，达到资源回收利用，大大降低运行费用。

附图说明

图1为实施例1处理方法的流程示意图。

具体实施方式

下列实施例和对比例选取相同垃圾焚烧厂渗滤液进行处理和比较，其中，因垃圾渗滤液进水水质与垃圾成分及气候等因素相关，渗滤液的进水水质在一定的范围内波动，所得结果数据以均值取值。

实施例1

一种垃圾焚烧厂渗滤液的处理方法，具体步骤如下：

(1)厌氧处理：将垃圾焚烧厂渗滤液泵入UASB反应器中，进行厌氧处理，UASB厌氧处理的停留时间为18d，温度为35℃±0.5℃，上升流速为2-3m³/m²·h；出水采用添加量为50-200ppm的PAC作为絮凝剂进行絮凝沉淀，得到处理液I和污泥I；

部分污泥回流重新进入UASB反应器中稳定UASB的污泥浓度，剩余污泥通入污泥浓缩池中进行浓缩，并经脱水***得到干污泥，再进行无害化处理。

(2)软化处理：向处理液Ⅰ中加入软化药剂至pH值为10.5～11，控制处理液I的pH为10.5～11，测定处理液II中碱度和钙硬度含量，得到处理液II中碱度＜钙硬时，采用氢氧化钠和碳酸钠，质量比为8～5:1，进行软化处理，再经TMF膜过滤，得到处理液II和浓缩液I；其中，所述TMF膜采用PVDF烧结膜，膜通量为250LMH，膜面积为2.58m²/支，压力为0.07～0.7Mpa，膜耐酸碱能为pH 0-14；

对浓缩液I进行沉淀，获得上清液通入杂排水池中，重新进入调节池中进行均质均量，并进行后续流程；沉淀污泥经脱水***得到干污泥，再进行无害化处理。

(3)脱氨处理：将处理液II泵入负压蒸氨塔中，利用蒸汽控制塔内温度为80～90℃，绝对压力为20～40kPa，蒸汽耗量为80～120kg/t，进行脱氨处理，得到处理液III(NH₃ ^-N≤40mg/L)和氨水；氨水可重新进行工业回用。

(4)膜深度处理：待处理液III冷却至≤35℃后，调节处理液III的pH至6～7后，再经DTRO膜过滤，得到产水(整体产水率为90％)；其中，DTRO膜的膜通量为15LMH，膜面积为9.405m²/支，运行压力5～10MPa，膜清洗周期为4-6周。

测定进水指标以及各步骤的出水指标，结果如表1所示。

表1采用实施例1处理方法的进水指标以及各步骤的出水指标

对比例1

本对比例除缺少步骤2和步骤3外，其余内容与实施例1相同；同样测定进水指标以及各步骤的出水指标，结果如表2所示；步骤(4)中，膜的清洗周期为2-4周；整体产水率为60％。

表2采用对比例1处理方法的进水指标以及各步骤的出水指标

对比例2

本对比例除缺少步骤2利用TMF外，其余内容与实施例1相同；同样测定进水指标以及各步骤的出水指标，结果如表3所示；步骤(4)中，膜的清洗周期为4-6周；整体产水率为65％。

表3采用对比例2处理方法的进水指标以及各步骤的出水指标

对比例3

本对比例除缺少步骤3外，其余内容与实施例1相同；同样测定进水指标以及各步骤的出水指标，结果如表4所示；步骤(4)中，膜的清洗周期为2-4周；整体产水率为85％。

表4采用对比例3处理方法的进水指标以及各步骤的出水指标

对比例4

本对比例除将步骤2和步骤3替换成生化处理外，其余内容与实施例1相同；同样测定进水指标以及各步骤的出水指标，结果如表4所示；步骤(4)中，膜的清洗周期为4-6周；整体产水率为75％。

其中，具体步骤如下：

(1)厌氧处理：将垃圾焚烧厂渗滤液泵入UASB反应器中，进行厌氧处理，UASB厌氧处理的停留时间为18d，温度为35℃±0.5℃，上升流速为2-3m³/m²·h，出水得到处理液I。

(2)生化处理：处理液I进入二级A/O生化处理***，二级A/O总停留时间为10天，温度为30-35℃，A池溶解氧＜0.5mg/L，O池溶解氧为2mg/L，出水得到处理液II。

(3)UF处理***：处理液II经UF膜过滤，得到处理液III；其中，UF膜的膜通量为70LMH，膜面积为27.2m²/支，运行压力为0.4-0.6MPa。

(4)膜深度处理：处理液III经DTRO膜过滤，得到产水；其中，DTRO膜的膜通量为15LMH，膜面积为9.405m²/支，运行压力为5-10MPa。

测定进水指标以及各步骤的出水指标，结果如表5所示。

表5采用对比例4处理方法的进水指标以及各步骤的出水指标

Claims (1)

1.一种垃圾焚烧厂渗滤液的处理方法，其特征在于，包括：

（1）厌氧处理：将垃圾焚烧厂渗滤液泵入UASB反应器中，进行厌氧处理，UASB厌氧处理的停留时间为18d，温度为35℃±0.5℃，上升流速为2-3m³/m²·h；出水采用添加量为50-200ppm的PAC作为絮凝剂进行絮凝沉淀，得到处理液I和污泥I；

部分污泥回流重新进入UASB反应器中稳定UASB的污泥浓度，剩余污泥通入污泥浓缩池中进行浓缩，并经脱水***得到干污泥，再进行无害化处理；

（2）软化处理：向处理液Ⅰ中加入软化药剂至pH值为10.5~11，控制处理液I的pH为10.5~11，测定处理液I中碱度和钙硬度含量，得到处理液I中碱度＜钙硬度时，采用氢氧化钠和碳酸钠，质量比为8~5:1，进行软化处理，再经TMF膜过滤，得到处理液II和浓缩液I；其中，所述TMF膜采用PVDF烧结膜，膜通量为250LMH，膜面积为2.58 m²/支，压力为0.07~0.7MPa ，膜耐酸碱性为pH 0-14；

对浓缩液I进行沉淀，获得上清液通入杂排水池中，重新进入调节池中进行均质均量，并进行后续流程；沉淀污泥经脱水***得到干污泥，再进行无害化处理；

（3）脱氨处理：将处理液II泵入负压蒸氨塔中，利用蒸汽控制塔内温度为80~90℃，绝对压力为20~40kPa，蒸汽耗量为80~120kg/t，进行脱氨处理，得到NH₃-N≤40 mg/L的处理液III和氨水；氨水重新进行工业回用；

（4）膜深度处理：待处理液III冷却至≤35℃后，调节处理液III的pH至6~7后，再经DTRO膜过滤，得到产水，整体产水率为90%；其中，DTRO膜的膜通量为15 LMH，膜面积为9.405 m²/支，运行压力5~10MPa，膜清洗周期为4-6周。

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