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行調堿處理；將調堿后的垃圾滲濾液，進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行生化處理，去除垃圾滲濾液中的有機物、氮、磷；將經(jīng)過生化處理后垃圾滲濾液進行多級逆流吸附后，達標排放。運用本發(fā)明的技術方法處理垃圾滲濾液，垃圾滲濾液中高濃度氨氮、難生物降解的有機污染物、重金屬等有毒有害物質得到徹底去除，實現(xiàn)氨氮的資源回收利用，實現(xiàn)垃圾滲濾液達標排放。
【專利說明】一種垃圾滲濾液的處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種垃圾滲濾液的處理方法，屬于垃圾處理領域，應用于城市生活垃圾滲濾液處理。
【背景技術】
[0002]進入21世紀以來，我國經(jīng)濟快速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴大，城市化進程不斷加快。然而，城市生活垃圾產(chǎn)生量也急劇增加。據(jù)統(tǒng)計，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2萬噸左右。我國已成為世界上垃圾包圍城市最嚴重的國家之一。[0003]2012年，全國654個設市城市生活垃圾清運量為1.57億噸，縣城及城鎮(zhèn)約7000萬噸，共計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。垃圾滲濾液成分復雜，不僅含有大量的有機物質，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)的負荷，也導致C/N降低，碳源不足，微生物營養(yǎng)比例的失調，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)生嚴重的污染，同時威脅到居民的飲用水安全。
[0004]2008年，我國實行新的垃圾滲濾液排放標準，要求垃圾滲濾液必須就地處理達標排放。目前能夠達標排放的技術主要是采用反滲透技術，但是該技術處理垃圾滲濾液還是存在很多問題，首先應用過程中產(chǎn)生的濃縮液無法處理，導致污染物質得不到根本去除而限制了其廣泛的應用；其次，反滲透膜容易堵塞，膜通量降低很快，需要即時更換；第三，反滲透技術投資運行成本較高，國內反滲透技術處理垃圾滲濾液每噸垃圾滲濾液建設成本10~12萬元計算，運行成本平均在60~70元每噸。采用反滲透技術處理垃圾滲濾液成本過高使得該技術廣泛應用還受到了限制。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術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集成開發(fā)的一套工藝技術，可以使垃圾滲濾液徹底實現(xiàn)無害化處理。
[0006]垃圾滲濾液處理關鍵技術問題:如何去除垃圾滲濾液高濃度氨氮，以適應后續(xù)生化處理？如何去除垃圾滲濾液中有毒有害物質對生物的抑制？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？
[0007]本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下: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行調堿處理；
[0010](3)將調堿后的垃圾滲濾液，進行氨氮分子篩分離，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行生化處理，去除垃圾滲濾液中的有機物、氮、磷；
[0012](5)將經(jīng)過生化處理后垃圾滲濾液進行多級逆流吸附后，達標排放。
[0013]高效溶氣氣浮處理是通過高效溶氣氣浮機實現(xiàn)的，高效溶氣氣浮機是常規(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。
[0014]本發(fā)明主要的技術單元由高效溶氣氣浮技術、石灰預處理技術、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回收去除垃圾滲濾中的氨氮，同時實現(xiàn)有毒有害物質的去除，可以降低類似重金屬等物質對后續(xù)生物處理的抑制。
[0015]在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還可以做如下改進。
[0016]進一步，所述步驟(2)中調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，同時可以有效去除垃圾滲濾液中的有機物及重金屬。
[0017]進一步，所述步驟(3)中氨氮分離時，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物，提高垃圾滲濾液的可生化性。
[0018]進一步，所述步驟(3)中回收氨氮時，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]進一步，所述步驟(4)中生化處理是在兼氧條件下進行的，其溶解氧為1.5mg/L。
[0020]進一步，所述步驟(4)中生化處理采用陶瓷板過濾出水。
[0021]進一步，所述步驟(5)中多級逆流吸附采用的吸附劑為煤質活性炭類的改性碳。
[0022]進一步，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)定運行。經(jīng)過氣浮處理后垃圾滲濾液采用熟石灰進行調堿處理(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，同時可以去除約40%的COD以及98%以上的重金屬。調堿后的垃圾滲濾液進入氨氮分子篩分離器，去除垃圾滲濾液中懸浮雜質以及膠體有機物質，同時進行氨氮分子篩分離及通過酸回收氨氮形成銨鹽進入回收處理系統(tǒng)。針對如何提高垃圾滲濾生化處理效率的問題，本技術采用納米生物反應器進行垃圾滲濾液生化處理。在納米生物反應器中通過水力循環(huán)，形成缺氧及好氧狀態(tài)，實現(xiàn)垃圾滲濾液中有機物、氮、磷的有效去除。納米生物反應器關鍵運行參數(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的去除，本技術采用多級吸附納米分離器技術單元。本技術采用高效的吸附劑對垃圾滲濾液中難生物降解的有機物進行吸附去除。采用的吸附劑屬于煤質活性炭類改性碳，是一種大孔性含碳物質，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物，同時低廉的價格也為改性碳應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。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)定達標排放。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:運用本發(fā)明的技術方法處理垃圾滲濾液，垃圾滲濾液中高濃度氨氮、難生物降解的有機污染物、重金屬等有毒有害物質得到徹底去除，實現(xiàn)氨氮的資源回收利用，實現(xiàn)垃圾滲濾液達標排放。
[0025]本發(fā)明專利具有如下特點:
[0026]1、處理結果完全所有要求指標均能夠滿足國家《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889— 2008)要求排放標準；
[0027]2、本技術具有良好的經(jīng)濟性，本技術投資成本在6~7萬元/t，運行成本在40~45 元 /t ;
[0028]3、本技術適應性強，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 標排放；
[0029]4、本技術能夠實現(xiàn)資源回收，技術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、本技術適合于整裝設備的開發(fā)，產(chǎn)業(yè)化程度高；
[0031]6、本技術適用性廣泛，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。
【具體實施方式】
[0033]以下結合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(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節(jié)池中，垃圾滲濾液通過高效溶氣氣浮、熟石灰調節(jié)PH值及氨氮分子篩分離器、納米生物反應器及多級吸附納米分離器處理后達到國家排放標準。
[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入PH值調節(jié)池，主要是通過投加熟石灰來調節(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)過調堿產(chǎn)生的懸浮物去除，同時可以去除垃圾滲濾液中部分大分子的有機物，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、液兩相間實現(xiàn)傳質的場所，使用疏水性微孔膜和化學吸收液(如此1或&504等)處理并回收垃圾滲濾液中的氨氮。試驗表明經(jīng)過膜吸收后，垃圾滲濾液中的氨氮可以達到98%以上的去除。
[0039]經(jīng)過酸吸收后的垃圾滲濾液進入納米生物反應器工藝單元。在納米生物反應器中利用缺氧及好氧條件下實現(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物水解酸化作用下轉變成容易生物降解的有機物，同時實現(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。
[0040]經(jīng)過納米生物反應器工藝處理后的垃圾滲濾液進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行吸附反應，然后再與上一級的垃圾滲濾液接觸反應，實現(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物得到極大的去除，垃圾滲濾液各項指標都能夠達到國家的排放標準要求。
[0041]實施例1
[0042]將垃圾填埋場的垃圾滲濾液在調節(jié)池中收集后，進行高效溶氣氣??；向經(jīng)過氣浮處理后垃圾滲濾液中加入熟石灰進行調堿處理，調節(jié)到PH為11，堿渣返回垃圾填埋場；將調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以及膠體有機物質后，進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入納米生物反應器進行生化處理，去除垃圾滲濾液中的有機物、氮、磷；將經(jīng)過生化處理后垃圾滲濾液采用改性碳進行多級逆流吸附后，達標排放。
[0043]實施例2
[0044]將垃圾填埋場的垃圾滲濾液在調節(jié)池中收集后，進行高效溶氣氣浮；向經(jīng)過氣浮處理后垃圾滲濾液中加入熟石灰進行調堿處理，調節(jié)到PH為12，堿渣返回垃圾填埋場；將調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以及膠體有機物質后，進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入納米生物反應器進行生化處理，去除垃圾滲濾液中的有機物、氮、磷；將經(jīng)過生化處理后垃圾滲濾液采用改性碳進行多級逆流吸附后，達標排放。
[0045]實施例3
[0046]將垃圾填埋場的垃圾滲濾液在調節(jié)池中收集后，進行高效溶氣氣??；向經(jīng)過氣浮處理后垃圾滲濾液中加入熟石灰進行調堿處理，調節(jié)到PH為13，堿渣返回垃圾填埋場；將調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以及膠體有機物質后，進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入納米生物反應器進行生化處理，去除垃圾滲濾液中的有機物、氮、磷；將經(jīng)過生化處理后垃圾滲濾液采用改性碳進行多級逆流吸附后，達標排放。
[0047]按照上述方法步驟，本發(fā)明經(jīng)過日處理2噸的中試試驗運行，運行時間為一年，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，進行了長達18個月的現(xiàn)場實驗。經(jīng)過東莞市環(huán)境監(jiān)測站?個月連續(xù)監(jiān)測，處理后垃圾滲濾液出水能夠達到我國垃圾滲濾液排放標準要求(《生活垃圾填埋場污染控制標準(GB16889-2008)》)。
[0049]表1技術處理效果
【權利要求】
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行調堿處理； (3)將調堿后的垃圾滲濾液，進行氨氮分子篩分離，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行生化處理，去除垃圾滲濾液中的有機物、氮、磷； (5)將經(jīng)過生化處理后垃圾滲濾液進行多級逆流吸附后，達標排放。
2.根據(jù)權利要求1所述垃圾滲濾液處理方法，其特征在于，所述步驟(2)中調堿處理后的垃圾滲濾液的PH值大于10。
3.根據(jù)權利要求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，向垃圾滲濾液中加入臭氧。
4.根據(jù)權利要求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，加入的酸為硫酸或鹽酸。
5.根據(jù)權利要求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行的，其溶解氧為1.5mg/L。
6.根據(jù)權利要求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)權利要求1至6任一項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活性炭類的改性碳。
8.根據(jù)權利要求1至6任一項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:北京博力揚環(huán)?？萍加邢薰?br>