CN112978997A - 一种垃圾渗滤液废水的处理方法及处理装置 - Google Patents

一种垃圾渗滤液废水的处理方法及处理装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种垃圾渗滤液废水处理方法及处理装置，包括以下步骤：向待处理渗滤液废水中加酸调节pH，混合均匀、静置、过滤除去不溶物；向经酸处理的渗滤液废水中加入催化剂，得预处理渗滤液废水；向预处理渗滤液废水中通入含氧气体，进行氧化反应，去除渗滤液废水中的有机污染物；回收所得渗滤液废水中的催化剂，并进行脱氮处理，即可；本发明的有益效果为：本发明所述一种垃圾渗滤液废水处理方法，流程简单、易于操作和控制、处理效率高、效果好，所处理垃圾渗滤液废水的排放指标符合GB 16889‑2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》的要求。

Description

一种垃圾渗滤液废水的处理方法及处理装置
技术领域
本发明涉及废水治理领域，具体涉及一种垃圾渗滤液废水处理方法。
背景技术
随着我国城市化建设步伐的加快，城市人口的急剧增加，城市生活垃圾也在不断地增加。生活垃圾填埋场是消纳生活垃圾的重要市政基础设施，也是生活垃圾处理“减量化、资源化、无害化”链条上不可或缺的最后一环。
垃圾渗滤液废水是垃圾在堆放和填埋过程中由于压实、发酵等物理、生物、化学作用，同时在降水和其他外部来水的渗流作用下产生的含有机或无机成分的液体。随着填埋年龄的增长，微生物对垃圾中有机物的降解速率、垃圾的持水能力和水的透过性会发生变化，中老龄填埋场的渗滤液中有机物大多为难降解的长链碳水化合物或腐殖质，渗滤液废水普遍具有污染物含量高、氨氮含量高、色度大、毒性强、污染时间长等特点，是一种成分复杂的高浓度有机废水。
目前，业内普遍采用“预处理+生化处理+膜深度处理”组合工艺处理垃圾渗滤液。其中，生化处理一般采用硝化-反硝化+膜生物反应处理，以保证脱氨效果。由于反硝化时的活性污泥为厌氧异氧菌，反硝化过程需要消耗有机质，因此，需要保证原水中有足够的有机碳源。然而，垃圾填埋区通常为整体封闭的厌氧环境，随着填埋时间的增加，垃圾渗滤液中有机质厌氧发酵转化为甲烷，导致部分垃圾渗滤液处理工程出现了碳氮比严重失调问题，生化处理困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺流程简便，易于操作和控制，处理效率高，处理效果好，可实现垃圾渗滤液废水达标排放的垃圾渗滤液废水处理方法。
为实现本发明的上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种垃圾渗滤液废水处理方法，包括以下步骤：
(1)向待处理渗滤液废水中加酸调节pH，混合均匀、静置、过滤除去不溶物；
(2)向经酸处理的渗滤液废水中加入催化剂，得预处理渗滤液废水；
(3)向预处理渗滤液废水中通入含氧气体，进行氧化反应，去除渗滤液废水中的有机污染物；有机污染物主要为烷烯烃、酚、醇、脂类、酮、醛、芳烃、杂环类物质等。
(4)回收步骤(3)所得渗滤液废水中的催化剂，并进行脱氮处理，即可。
上述一种垃圾渗滤液废水处理方法，作为一种优选的实施方案，步骤(1)中，所述渗滤液废水的B/C比＜0.1，C/N比为0.15-1.0，所述渗滤液废水的COD为2000-8000mg/L，所述渗滤液废水的含氮量为3000-5000mg/L。
上述一种垃圾渗滤液废水处理方法，作为一种优选的实施方案，步骤(1)中，所述酸为盐酸或硫酸，加酸调节渗滤液废水的pH为1-6。
上述一种垃圾渗滤液废水处理方法，作为一种优选的实施方案，步骤(1)中，所述过滤为采用微孔过滤器进行过滤，所述微孔过滤器是孔径为0.5-5um的陶瓷膜过滤器。
上述一种垃圾渗滤液废水处理方法，作为一种优选的实施方案，步骤(2)中，所述催化剂为Cd、Co、Cu、Mn、Ni、Zn、Cr的盐酸盐中的至少一种，每升渗滤液废水中催化剂的加入量为0.01-0.2mol。
上述一种垃圾渗滤液废水处理方法，作为一种优选的实施方案，步骤(2)中，所述氧化反应的温度为150-250℃，反应压力为1-10MPa，在此条件下反应的时间为1-3h。
上述一种垃圾渗滤液废水处理方法，作为一种优选的实施方案，所述含氧气体的含氧量＞20％，在氧化反应过程中，所述含氧气体单位时间体积流量与单位时间渗滤液废水体积处理量的比为10-30：1。
上述一种垃圾渗滤液废水处理方法，作为一种优选的实施方案，步骤(4)中，采用螯合离子交换树脂的方法回收催化剂。利用离子交换原理吸附预处理***中加入的催化剂离子，然后经盐酸进行脱附，得到所述催化剂的盐酸盐，实现回收利用。
上述一种垃圾渗滤液废水处理方法，作为一种优选的实施方案，步骤(4)中，采用吹脱的方式进行脱氮处理。脱除的总氮主要是废水中原有的氨氮和有机氮氧化的氨氮。
本发明的第二方面，提供一种垃圾渗滤液废水处理装置，包括：
pH调节罐：用于调节渗滤液废水pH，使其呈酸性；
微孔过滤器：呈酸性的渗滤液废水经微孔过滤器过滤除去酸不溶物；
催化剂溶解罐：用于向经酸处理的渗滤液废水中加入催化剂，制得预处理渗滤液废水；
高级氧化***：用于完成预处理渗滤液废水的氧化反应；
催化剂回收***：回收氧化反应后渗滤液废水中的催化剂；
脱氮***：去除渗滤液废水中的氮；
优选地，微孔过滤器为孔径为0.5-5um的陶瓷膜过滤器；
更优选地，催化剂回收***为：螯合离子交换树脂；
进一步优选地，脱氮***为：吹脱塔。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明所述一种垃圾渗滤液废水处理方法，流程简单、易于操作和控制、处理效率高、效果好，所处理垃圾渗滤液废水的排放指标符合GB 16889-2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》的要求。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
本发明提供了一种垃圾渗滤液废水处理装置，包括：
pH调节罐：用于调节渗滤液废水pH，使其呈酸性；
微孔过滤器：呈酸性的渗滤液废水经微孔过滤器过滤除去酸不溶物；
催化剂溶解罐：用于向经酸处理的渗滤液废水中加入催化剂，制得预处理渗滤液废水；
高级氧化***：用于完成预处理渗滤液废水的氧化反应；
催化剂回收***：回收氧化反应后渗滤液废水中的催化剂；
脱氮***：去除渗滤液废水中的氮。
实施例1
一种垃圾渗滤液废水处理方法，包括以下步骤：
(1)将待处理垃圾渗滤液废水经管道输送至pH调节罐，待处理垃圾渗滤液废水的B/C比为0.08，C/N比为0.15，所述渗滤液废水的COD为2000mg/L，所述渗滤液废水的含氮量为3000mg/L；
加盐酸调节pH至1，混合均匀、静置，经微孔过滤器(孔径为0.5um的陶瓷膜过滤器)过滤除去酸不溶物；
(2)将经酸处理的渗滤液废水经管道输送至催化剂溶解罐，并向经酸处理的渗滤液废水中加入催化剂CoCl2，每升渗滤液废水中催化剂的加入量为0.01mol，得预处理渗滤液废水；
(3)将预处理渗滤液废水经管道输送至高级氧化***，并向预处理渗滤液废水中通入含氧量＞20％的含氧气体，在氧化反应过程中，所述含氧气体单位时间体积流量与渗滤液废水单位时间体积处理量的比为10，在氧化反应的温度为150℃，反应压力为1MPa的条件下进行氧化反应1h，去除渗滤液废水中的有机污染物；
(4)将步骤(3)所得渗滤液废水经管道输送至催化剂回收***，采用螯合离子交换树脂的方法回收渗滤液废水中的催化剂，回收催化剂后的渗滤液废水经管道输送至脱氮***，采用吹脱的方式进行脱氮处理，使废水中的总氮得到有效去除，达到排放的要求。
实施例2
一种垃圾渗滤液废水处理方法，包括以下步骤：
(1)将待处理垃圾渗滤液废水经管道输送至pH调节罐，待处理垃圾渗滤液废水的B/C比为0.06，C/N比为0.42，所述渗滤液废水的COD为5000mg/L，所述渗滤液废水的含氮量为4000mg/L；
加硫酸调节pH至6，混合均匀、静置，经微孔过滤器(孔径为2um的陶瓷膜过滤器)过滤除去酸不溶物；
(2)将经酸处理的渗滤液废水经管道输送至催化剂溶解罐，并向经酸处理的渗滤液废水中加入催化剂CoCl2，每升渗滤液废水中催化剂的加入量为0.1mol，得预处理渗滤液废水；
(3)将预处理渗滤液废水经管道输送至高级氧化***，并向预处理渗滤液废水中通入含氧量＞20％的含氧气体，在氧化反应过程中，所述含氧气体单位时间体积流量与渗滤液废水单位时间体积处理量的比为20，在氧化反应的温度为200℃，反应压力为5MPa的条件下进行氧化反应2h，去除渗滤液废水中的有机污染物；
(4)将步骤(3)所得渗滤液废水经管道输送至催化剂回收***，采用螯合离子交换树脂的方法回收渗滤液废水中的催化剂，回收催化剂后的渗滤液废水经管道输送至脱氮***，采用吹脱的方式进行脱氮处理，使废水中的总氮得到有效去除，达到排放的要求。
实施例3
一种垃圾渗滤液废水处理方法，包括以下步骤：
(1)将待处理垃圾渗滤液废水经管道输送至pH调节罐，待处理垃圾渗滤液废水的B/C比为0.05，C/N比为0.5，所述渗滤液废水的COD为8000mg/L，所述渗滤液废水的含氮量为5000mg/L；
加盐酸调节pH至3，混合均匀、静置，经微孔过滤器(孔径为5um的陶瓷膜过滤器)过滤除去酸不溶物；
(2)将经酸处理的渗滤液废水经管道输送至催化剂溶解罐，并向经酸处理的渗滤液废水中加入催化剂CoCl2，每升渗滤液废水中催化剂的加入量为0.2mol，得预处理渗滤液废水；
(3)将预处理渗滤液废水经管道输送至高级氧化***，并向预处理渗滤液废水中通入含氧量＞20％的含氧气体，在氧化反应过程中，所述含氧气体单位时间体积流量与渗滤液废水单位时间体积处理量的比为30，在氧化反应的温度为250℃，反应压力为10MPa的条件下进行氧化反应3h，去除渗滤液废水中的有机污染物；
(4)将步骤(3)所得渗滤液废水经管道输送至催化剂回收***，采用螯合离子交换树脂的方法回收渗滤液废水中得催化剂，回收催化剂后的渗滤液废水经管道输送至脱氮***，采用吹脱的方式进行脱氮处理，使废水中的总氮得到有效去除，达到排放的要求。
对比例1
对比例1所述的垃圾渗滤液处理方法与实施例1的不同之处在于：对比例1所述的垃圾渗滤液处理方法加酸调节渗滤液废水的pH为7，其余操作步骤均与实施例1相同。
对比例2
对比例2所述的垃圾渗滤液处理方法与实施例2的不同之处在于：对比例2所述的垃圾渗滤液处理方法氧化反应的温度为100℃，其余操作步骤均与实施例2相同。
对比例3
对比例3所述的垃圾渗滤液处理方法与实施例3的不同之处在于：对比例3所述的垃圾渗滤液处理方法通入所述含氧气体单位时间体积流量与渗滤液废水单位时间体积处理量的比为5，其余操作步骤均与实施例3相同。
本发明实施例1-3和对比例1-3的垃圾渗滤液处理方法效果研究：
表1本发明所述垃圾渗滤液处理方法的效果
Figure BDA0002954671660000061
Figure BDA0002954671660000071
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种垃圾渗滤液废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)向待处理渗滤液废水中加酸调节pH，混合均匀、静置、过滤除去不溶物；
(2)向经酸处理的渗滤液废水中加入催化剂，得预处理渗滤液废水；
(3)向预处理渗滤液废水中通入含氧气体，进行氧化反应，去除渗滤液废水中的有机污染物；
(4)回收步骤(3)所得渗滤液废水中的催化剂，并进行脱氮处理，即可。
2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液废水处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述渗滤液废水的B/C比＜0.1，C/N比为0.15-1.0，所述渗滤液废水的COD为2000-8000mg/L，所述渗滤液废水的含氮量为3000-5000mg/L。
3.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液废水处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述酸为盐酸或硫酸，加酸调节渗滤液废水的pH为1-6。
4.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液废水处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述过滤为采用微孔过滤器进行过滤，所述微孔过滤器是孔径为0.5-5um的陶瓷膜过滤器。
5.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液废水处理方法，其特征在于，步骤(2)中，所述催化剂为Cd、Co、Cu、Mn、Ni、Zn、Cr的盐酸盐中的至少一种，每升渗滤液废水中催化剂的加入量为0.01-0.2mol。
6.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液废水处理方法，其特征在于，步骤(2)中，所述氧化反应的温度为150-250℃，反应压力为1-10MPa，在此条件下反应的时间为1-3h。
7.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液废水处理方法，其特征在于，所述含氧气体的含氧量＞20％，在氧化反应过程中，所述含氧气体单位时间体积流量与单位时间渗滤液废水体积处理量的比为10-30：1。
8.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液废水处理方法，其特征在于，步骤(4)中，采用螯合离子交换树脂的方法回收催化剂。
9.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液废水处理方法，其特征在于，步骤(4)中，采用吹脱的方式进行脱氮处理。
10.一种垃圾渗滤液废水处理装置，其特征在于，包括：
pH调节罐：用于调节渗滤液废水pH，使其呈酸性；
微孔过滤器：呈酸性的渗滤液废水经微孔过滤器过滤除去酸不溶物；
催化剂溶解罐：用于向经酸处理的渗滤液废水中加入催化剂，制得预处理渗滤液废水；
高级氧化***：用于完成预处理渗滤液废水的氧化反应；
催化剂回收***：回收氧化反应后渗滤液废水中的催化剂；
脱氮***：去除渗滤液废水中的氮。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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