[发明专利]一种处理城市垃圾渗滤液膜浓缩液的方法

说明书

技术领域

本发明公开一种有效处理垃圾渗滤液膜过滤浓缩液的处理方法，属于水处理技术领域。

背景技术

城市垃圾的卫生填埋、堆肥是目前国内广泛采用的城市垃圾处理方法。垃圾在填埋、堆肥过程中产生的渗滤液是一种水质水量变化大、氨氮含量高，成分复杂的高浓度难处理有机废水。随着国家环保要求的提高，某些地区逐渐开始实行新的排放标准政策。出水要求达到GB 16889-2008《中华人民共和国国家标准》表3要求。传统的生化处理和混凝沉淀工艺难以满足需求。因而，人们一直在探索如何高效经济的处理垃圾渗滤液。为了保证化学需氧量(COD)、氨氮以及总氮完全达标，现在某些地区常常采用纳滤和反渗透组合技术。生化出水的难降解有机污染物大部分可以被纳滤单元截留，纳滤出水在经过反渗透处理，几乎可以保证所有污染指标均可达到排放要求。但是纳滤和反渗透组合工艺在实际操作过程中存在诸多问题。纳滤和反渗透的进水负荷较大，增加了膜污染问题，而且清洗强度增大，膜的使用寿命短。尽管纳滤和反渗透膜对有机污染物具有极佳的截留率，但对氨氮的截留性能不稳定，容易造成出水氨氮浓度超标。同时膜工艺对污染物只是实现了截留，在膜单元过程中会有大量的膜浓水产生，产生的膜浓水具有较高的COD含量和盐度。一些填埋场采用将其回灌到填埋场的方法进行处理，但是由于大量的反渗透浓水难以被生化降解，因此又再一次进入渗滤液处理系统中，同时其含有高浓度盐度，严重影响渗滤液处理系统正常运行。

因此产生的浓缩液急需处理。目前国内外在垃圾渗滤液处理工艺中浓缩液的处理方法大致有2种，一种是将浓缩液回灌到填埋场中，这种处理办法的实质是浓缩液无限回流，使渗滤液水质逐渐恶化。另外就是进行简单处理，通常采用方法有混凝沉淀法、蒸发干化法和吸附焚烧法等。其中蒸发干化法对设备要求高，运行费用高，操作管理复杂；吸附焚烧法在国外运行较多，但是对吸附剂的要求高，通常采用的活性炭机械强度差，再生困难。此外，南京大学的李爱民教授和德国维尔利公司合作研究以离子交换树脂为核心的处理方法，据报道处理后的水符合GB16889-97中的一级排放标准。这种方法以抗污染树脂的吸附有机物为主要处理手段，通常常见的离子交换树脂在高COD条件下使用，工作交换容量急剧下降，离子交换树脂吸附的浓缩液在树脂吸附饱和后的再生废液更难以处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种生活垃圾渗滤液处理中膜浓缩液的处理方法。

本发明公开的工艺主要包括混凝沉淀预处理，光电氧化处理、二次混凝沉淀和过滤四个单元。其中一次混凝沉淀、二次混凝沉淀和过滤为相对成熟的处理技术，我们只对其进行简要的介绍，光电氧化单元处理为本发明专利公开的工艺的核心单元。

混凝沉淀单元：纳滤膜出水通常作为生化处理的后续单元，纳滤膜的出水主要是分子量在500道尔顿以下的有机物，因此纳滤膜的浓缩液主要为难生物降解的大分子量的有机污染物，此部分主要为溶解性的腐殖质，为难生化降解性组分。通过投加絮凝剂和助凝剂使污染物通过混凝沉淀反应，混凝沉淀单元可以去除大部分的大分子量的有机物质，以保证进入光电氧化单元进水水质要求。混凝剂可以采用传统的氢氧化钙、氯化铝、氯化铁和硫酸铝等聚合絮凝剂，同时需要加入助凝药剂聚丙烯酰胺(PAM)。混凝剂的投量为500-800mg/L左右，PAM的投量较少，大约为10mg/L。经过混凝的水，通过沉淀作用将絮体沉淀，然后沉淀出水进入下一单元进行处理。混凝过程中COD的去除率大约在30％左右，脱色率为60％。同时混凝沉淀单元可以去除渗滤液中大部分金属离子。

光电氧化单元：经过混凝沉淀单元的出水中含有剩余的溶解性有机物和氨氮，主要为分子量较小的组分。光电催化处理可以将剩余的溶解性有机物进行氧化处理，同时可以氧化去除绝大部分氨氮和总氮类物质，并且经过光电氧化过程处理后，可以对渗滤液进行消毒处理，灭活其中大部分的微生物和病菌。关于光电氧化处理渗滤液的原理和方法已在专利(200810227020)中详细论述。光电氧化处理的停留时间为2-3小时，所采用的电流密度为200-500A/m²，电极材料为形稳阳极，阴极采用不锈钢或者形稳阳极，电极连接方式为复极式或者单极式。采用光电氧化处理单元可以有效去除氨氮和总氮，对COD的去除率大约为60％左右。