CN108773930B - 一种垃圾渗滤液的净化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环保技术领域，特别是涉及一种垃圾渗滤液的净化方法，其是将垃圾渗滤液的pH值调节为11~12后向垃圾渗滤液中添加絮凝剂，以除去沉淀和胶体；再用装有反渗透膜的水净化分离器除去盐离子；接着将垃圾渗滤液送入负压操作汽提塔气提处理，汽提后得到的废气再进入催化氧化反应器处理即可。本发明首先通过絮凝剂将大部分盐离子和少部分有机物除去，再通过装有反渗透膜的水净化分离器除去剩余的盐离子以及部分有机物，最后通过负压操作汽提塔气提及催化氧化反应器除去有机物，极大程度地将废水中的盐离子和有机物除去，使得处理后的水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A排放标准。
Description
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体来说，涉及一种垃圾渗滤液的净化方法。
背景技术
随着经济的不断发展，生态环境的保护以及资源合理有效地利用成为 人们日益关注的焦点。目前在我国环境污染严重，工业废水和城市生活废水的排放造成了环境的污染，尤其是生活垃圾渗滤液对环境危害更加严重，同时水资源的过度开采和使用，使我国面临严重的水危机。
目前人类面临水危机已是不争的事实，虽然国家增加了对城市基础设施建设和环境保护的投入，强化环境综合治理，从而使污染物排放总量得到有效控制，部分地区和城市环境质量有所改善，但根据环境监测结果统计分析，我国水污染形势仍然非常严峻，各项污染物排放总量很大，污染程度仍处于相当高的水平。
现有技术对废水的处理方法一般比较单一，存在处理效果不好的缺陷，处理后的废水在没有符合环保要求后就直接排放到外界，在一定程度上还存在污染环境的风险。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种垃圾渗滤液的净化方法，以解决现有技术废水处理效果不理想而存在的技术问题。
本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：
一种垃圾渗滤液的净化方法，包括以下步骤：
（1）将垃圾渗滤液的pH值调节为11~12；
（2）向步骤（1）处理后的垃圾渗滤液中添加絮凝剂，絮凝剂添加量为40~60ppm，常温下搅拌2~4h后过滤除去沉淀和胶体；
（3）将步骤（2）处理后的垃圾渗滤液通过装有反渗透膜的水净化分离器除去盐离子，反渗透膜过滤处理时的操作压力为4~7MPa，温度为30~60℃，所述反渗透膜依次由微孔滤膜、含碳复合层和微孔滤膜三层组成，在使用前先将反渗透膜进行改性，即将反渗透膜放入氨基甲酸酯和乙醇的混合液中浸泡改性；
（4） 将步骤（3）处理后的垃圾渗滤液送入负压操作汽提塔气提处理，汽提后得到的废气再进入催化氧化反应器处理，其中，汽提塔的塔顶操作压力为6~10KPa，温度为60~80℃；催化氧化过程的操作压力为3~6KPa，温度为120~200℃。
所述步骤（1）中，通过向垃圾渗滤液中添加生石灰来调节其pH值。
所述絮凝剂为质量分数为8%的铁盐溶液。
所述微孔滤膜的材质是高分子、金属或氧化物，所述含碳复合层为含有部分还原的氧化石墨烯、CdS与纳米氧化钛。
所述微孔滤膜的孔径为50nm~80μm。
所述反渗透膜改性将反渗透膜放入氨基甲酸酯和乙醇的混合液中，在常温下，0.1~1MPa的压力下浸泡1~2h，即得。
所述氨基甲酸酯和乙醇的混合液是将氨基甲酸酯和乙醇以30：（70~90）的重量比混合而成，其中，乙醇的浓度为40~60%。
所述催化氧化过程中的催化剂以铂或钯为活性组元。
本发明的有益效果在于：本发明首先通过絮凝剂将大部分盐离子和少部分有机物除去，再通过装有反渗透膜的水净化分离器除去剩余的盐离子以及部分有机物，最后通过负压操作汽提塔气提及催化氧化反应器除去有机物，极大程度地将废水中的盐离子和有机物除去，使得处理后的水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A排放标准。
具体实施方式
为了方便本领域的技术人员理解，下面将结合实施例对本发明做进一步的描述。实施例仅仅是对该发明的举例说明，不是对本发明的限定，实施例中未作具体说明的步骤均是已有技术，在此不做详细描述。
实施例一
一种垃圾渗滤液的净化方法，包括以下步骤：
（1）向垃圾渗滤液中添加生石灰来将垃圾渗滤液的pH值调节为11；添加的生石灰与原水快速反应，使水中各种结垢性物质结晶析出，除去水中的硬度，且能够调节垃圾渗滤液的pH值，方便絮凝剂将垃圾渗滤液中的钙离子、镁离子等沉淀析出，另外，生石灰还能起到杀菌作用，将垃圾渗滤液中的细菌杀死，方便后续处理；
（2）向步骤（1）处理后的垃圾渗滤液中添加絮凝剂，絮凝剂添加量为40ppm，常温下搅拌2h后过滤除去沉淀和胶体；垃圾渗滤液中含有大量的HCO3-，当加入碱液将溶液pH值调至11时，会生成大量的CO3 2+，并与水中的Ca2+、Mg2+反应 形成CaCO3、MgCO3沉淀，溶液中铁离子与OH-离子反应形成Fe(HO)3 胶体，通过以上反应，溶液中绝大部分钙、镁、铁形成的沉淀物和胶体，及其携带的硅酸盐都将沉淀絮凝；
（3）将步骤（2）处理后的垃圾渗滤液通过装有反渗透膜的水净化分离器除去盐离子，反渗透膜过滤处理时的操作压力为4MPa，温度为30℃；
（4） 将步骤（3）处理后的垃圾渗滤液送入负压操作汽提塔气提处理，汽提后得到的废气再进入催化氧化反应器处理，其中，汽提塔的塔顶操作压力为6KPa，温度为60℃；催化氧化过程的操作压力为3KPa，温度为120℃。
所述絮凝剂为质量分数为8%的铁盐溶液。
所述反渗透膜依次由微孔滤膜、含碳复合层和微孔滤膜三层组成，所述微孔滤膜的材质是高分子、金属或氧化物，所述含碳复合层为含有部分还原的氧化石墨烯、CdS与纳米氧化钛，所述微孔滤膜的孔径为50nm，所述氨基甲酸酯和乙醇的混合液是将氨基甲酸酯和乙醇以30：70的重量比混合而成，其中，乙醇的浓度为40%，所述反渗透膜改性将反渗透膜放入氨基甲酸酯和乙醇的混合液中，在常温下，0.1MPa的压力下浸泡1h，即得。由于现有的反渗透膜脱盐率偏低，在实际应用中难以达到脱盐率的要求，本发明将市场上采购的反渗透膜进行改性以提高其脱盐率，将改性前后的反渗透膜在膜片检测台上分别进行脱盐测试，操作压力为800psi、NaCl水溶液32500ppm、溶液温度为25℃、PH值为6.5~7.5的测试条件下，测得膜片运行30min后的脱盐率，改性前的反渗透膜脱除率为98.84%，改性后的反渗透膜脱除率为99.87%，溶质脱除率是指在一定操作条件下，进料液溶质浓度与渗透液中溶质浓度之差，再除以进料液溶质浓度。
所述催化氧化过程中的催化剂以铂为活性组元。
将该实施例中的工艺处理垃圾渗滤液，经检测，原水中COD为 1472.3mg/L、SS为293.8mg/L、氨氮为59.2mg/L、TN为49.6mg/L、TP为4.9mg/L。处理后平均出水水质COD为32.4mg/L、SS为2.1mg/L、氨氮为3.8mg/L、TN为12.6mg/L、TP为0.4mg/L。
实施例二
一种垃圾渗滤液的净化方法，包括以下步骤：
（1）向垃圾渗滤液中添加生石灰来将垃圾渗滤液的pH值调节为12；添加的生石灰与原水快速反应，使水中各种结垢性物质结晶析出，除去水中的硬度，且能够调节垃圾渗滤液的pH值，方便絮凝剂将垃圾渗滤液中的钙离子、镁离子等沉淀析出，另外，生石灰还能起到杀菌作用，将垃圾渗滤液中的细菌杀死，方便后续处理；
（2）向步骤（1）处理后的垃圾渗滤液中添加絮凝剂，絮凝剂添加量为60ppm，常温下搅拌4h后过滤除去沉淀和胶体；垃圾渗滤液中含有大量的HCO3-，当加入碱液将溶液pH值调至12时，会生成大量的CO3 2+，并与水中的Ca2+、Mg2+反应 形成CaCO3、MgCO3沉淀，溶液中铁离子与OH-离子反应形成Fe(HO)3 胶体，通过以上反应，溶液中绝大部分钙、镁、铁形成的沉淀物和胶体，及其携带的硅酸盐都将沉淀絮凝；
（3）将步骤（2）处理后的垃圾渗滤液通过装有反渗透膜的水净化分离器除去盐离子，反渗透膜过滤处理时的操作压力为7MPa，温度为60℃；
（4） 将步骤（3）处理后的垃圾渗滤液送入负压操作汽提塔气提处理，汽提后得到的废气再进入催化氧化反应器处理，其中，汽提塔的塔顶操作压力为10KPa，温度为80℃；催化氧化过程的操作压力为6KPa，温度为200℃。
所述絮凝剂为质量分数为8%的铁盐溶液。
所述反渗透膜依次由微孔滤膜、含碳复合层和微孔滤膜三层组成，所述微孔滤膜的材质是高分子、金属或氧化物，所述含碳复合层为含有部分还原的氧化石墨烯、CdS与纳米氧化钛，所述微孔滤膜的孔径为80μm，所述氨基甲酸酯和乙醇的混合液是将氨基甲酸酯和乙醇以30：90的重量比混合而成，其中，乙醇的浓度为60%，所述反渗透膜改性将反渗透膜放入氨基甲酸酯和乙醇的混合液中，在常温下，1MPa的压力下浸泡2h，即得。由于现有的反渗透膜脱盐率偏低，在实际应用中难以达到脱盐率的要求，本发明将市场上采购的反渗透膜进行改性以提高其脱盐率，将改性前后的反渗透膜在膜片检测台上分别进行脱盐测试，操作压力为800psi、NaCl水溶液32500ppm、溶液温度为25℃、PH值为6.5~7.5的测试条件下，测得膜片运行30min后的脱盐率，改性前的反渗透膜脱除率为98.84%，改性后的反渗透膜脱除率为99.90%，溶质脱除率是指在一定操作条件下，进料液溶质浓度与渗透液中溶质浓度之差，再除以进料液溶质浓度。
所述催化氧化过程中的催化剂以钯为活性组元。
将该实施例中的工艺处理垃圾渗滤液，经检测，原水中COD为 1472.3mg/L、SS为293.8mg/L、氨氮为59.2mg/L、TN为49.6mg/L、TP为4.9mg/L。处理后平均出水水质COD为32.0mg/L、SS为2.3mg/L、氨氮为3.7mg/L、TN为13.4mg/L、TP为0.3mg/L。
实施例三
一种垃圾渗滤液的净化方法，包括以下步骤：
（1）向垃圾渗滤液中添加生石灰来将垃圾渗滤液的pH值调节为11.5；添加的生石灰与原水快速反应，使水中各种结垢性物质结晶析出，除去水中的硬度，且能够调节垃圾渗滤液的pH值，方便絮凝剂将垃圾渗滤液中的钙离子、镁离子等沉淀析出，另外，生石灰还能起到杀菌作用，将垃圾渗滤液中的细菌杀死，方便后续处理；
（2）向步骤（1）处理后的垃圾渗滤液中添加絮凝剂，絮凝剂添加量为50ppm，常温下搅拌3h后过滤除去沉淀和胶体；垃圾渗滤液中含有大量的HCO3-，当加入碱液将溶液pH值调至11.5时，会生成大量的CO3 2+，并与水中的Ca2+、Mg2+反应 形成CaCO3、MgCO3沉淀，溶液中铁离子与OH-离子反应形成Fe(HO)3 胶体，通过以上反应，溶液中绝大部分钙、镁、铁形成的沉淀物和胶体，及其携带的硅酸盐都将沉淀絮凝；
（3）将步骤（2）处理后的垃圾渗滤液通过装有反渗透膜的水净化分离器除去盐离子，反渗透膜过滤处理时的操作压力为5MPa，温度为45℃；
（4） 将步骤（3）处理后的垃圾渗滤液送入负压操作汽提塔气提处理，汽提后得到的废气再进入催化氧化反应器处理，其中，汽提塔的塔顶操作压力为8KPa，温度为70℃；催化氧化过程的操作压力为4KPa，温度为170℃。
所述絮凝剂为质量分数为8%的铁盐溶液。
所述反渗透膜依次由微孔滤膜、含碳复合层和微孔滤膜三层组成，所述微孔滤膜的材质是高分子、金属或氧化物，所述含碳复合层为含有部分还原的氧化石墨烯、CdS与纳米氧化钛，所述微孔滤膜的孔径为60μm，所述氨基甲酸酯和乙醇的混合液是将氨基甲酸酯和乙醇以30：80的重量比混合而成，其中，乙醇的浓度为50%，所述反渗透膜改性将反渗透膜放入氨基甲酸酯和乙醇的混合液中，在常温下，0.6MPa的压力下浸泡1.5h，即得。由于现有的反渗透膜脱盐率偏低，在实际应用中难以达到脱盐率的要求，本发明将市场上采购的反渗透膜进行改性以提高其脱盐率，将改性前后的反渗透膜在膜片检测台上分别进行脱盐测试，操作压力为800psi、NaCl水溶液32500ppm、溶液温度为25℃、PH值为6.5~7.5的测试条件下，测得膜片运行30min后的脱盐率，改性前的反渗透膜脱除率为98.84%，改性后的反渗透膜脱除率为99.95%，溶质脱除率是指在一定操作条件下，进料液溶质浓度与渗透液中溶质浓度之差，再除以进料液溶质浓度。
所述催化氧化过程中的催化剂以铂为活性组元。
将该实施例中的工艺处理垃圾渗滤液，经检测，原水中COD为 1472.3mg/L、SS为293.8mg/L、氨氮为59.2mg/L、TN为49.6mg/L、TP为4.9mg/L。处理后平均出水水质COD为30.7mg/L、SS为1.8mg/L、氨氮为4.0mg/L、TN为12.2mg/L、TP为0.3mg/L。
Claims (5)
1.一种垃圾渗滤液的净化方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将垃圾渗滤液添加生石灰来调节pH值为11~12；
（2）向步骤（1）处理后的垃圾渗滤液中添加絮凝剂，絮凝剂添加量为40~60ppm，常温下搅拌2~4h后过滤除去沉淀和胶体；所述絮凝剂为质量分数为8%的铁盐溶液；
（3）将步骤（2）处理后的垃圾渗滤液通过装有反渗透膜的水净化分离器除去盐离子，反渗透膜过滤处理时的操作压力为4~7MPa，温度为30~60℃，所述反渗透膜依次由微孔滤膜、含碳复合层和微孔滤膜三层组成，在使用前先将反渗透膜放入氨基甲酸酯和乙醇的混合液中浸泡改性；
（4）将步骤（3）处理后的垃圾渗滤液送入负压操作汽提塔汽提 处理，汽提后得到的废气再进入催化氧化反应器处理，其中，汽提塔的塔顶操作压力为6~10KPa，温度为60~80℃；催化氧化过程的操作压力为3~6KPa，温度为120~200℃；所述催化氧化过程中的催化剂以铂或钯为活性组元。
2.如权利要求1所述的垃圾渗滤液的净化方法，其特征在于：所述微孔滤膜的材质是高分子、金属或氧化物，所述含碳复合层为含有部分还原的氧化石墨烯、CdS与纳米氧化钛。
3.如权利要求1或2所述的垃圾渗滤液的净化方法，其特征在于：所述微孔滤膜的孔径为50nm~80μm。
4.如权利要求1所述的垃圾渗滤液的净化方法，其特征在于：所述反渗透膜改性将反渗透膜放入氨基甲酸酯和乙醇的混合液中，在常温下，0.1~1MPa的压力下浸泡1~2h，即得。
5.如权利要求1或4所述的垃圾渗滤液的净化方法，其特征在于：所述氨基甲酸酯和乙醇的混合液是将氨基甲酸酯和乙醇以30：（70~90）的重量比混合而成，其中，乙醇的浓度为40~60%。
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