專(zhuān)利名稱(chēng)：：填埋場(chǎng)滲濾液的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種廢水處理
技術(shù)領(lǐng)域：
的處理方法，具體是一種填埋場(chǎng)滲濾液的處理方法。
背景技術(shù)：
：我國(guó)城市生活垃圾清運(yùn)量以年均大于8%的速度遞增，生活垃圾可控點(diǎn)源排放的滲濾液年產(chǎn)量在2900萬(wàn)噸左右，而1噸滲濾液所含污染物濃度相當(dāng)于100噸城市污水的濃度。滲濾液由于毒性大、水質(zhì)復(fù)雜、水量波動(dòng)大、有機(jī)物和氨氮濃度高、營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào)等特性，其仍存在很大的問(wèn)題。目前我國(guó)部分滲濾液沒(méi)有進(jìn)行任何處理就直接排放，對(duì)周?chē)h(huán)境造成了嚴(yán)重污染。生物處理作為填埋場(chǎng)滲濾液處理所必需的工序，在滲濾液處理中得到廣泛的應(yīng)用，一般填埋場(chǎng)會(huì)采用調(diào)節(jié)池一厭氧塘一兼氧塘的處理工藝，但其出水C0D仍然在30005000mg/L左右，氨氮出水則在1001000mg/L左右，而經(jīng)后續(xù)常規(guī)好氧處理后，其C0D和氨氮仍分別高達(dá)5002000mgL^和100500mgL_1，這些殘余滲濾液中含有多種難生物降解的有機(jī)物、大量無(wú)機(jī)鹽以及復(fù)雜的絡(luò)合物和鰲合物。水質(zhì)指標(biāo)只能接近或達(dá)到國(guó)家滲濾液的納管標(biāo)準(zhǔn)(C0D〈1000mg/L)，往往需要釆用物化處理工藝對(duì)其進(jìn)行深度處理，才有可能達(dá)到目前普遍要求的《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)GB16887-1997》二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但目前常用的一些深度處理技術(shù)，如反滲透、活性碳吸附、Fenton(芬頓)氧化、電解處理等，由于處理成本高、操作較為復(fù)雜，不大適合滲濾液的大規(guī)模處理現(xiàn)狀。申請(qǐng)人在對(duì)填埋場(chǎng)穩(wěn)定化的多年研究發(fā)現(xiàn)，填埋場(chǎng)封場(chǎng)數(shù)年(南方地區(qū)一般810年)后，垃圾中易降解物質(zhì)完全或接近完全降解，此時(shí)填埋場(chǎng)表面沉降量非常小(如小于lcm/a)，垃圾本身己很少或不產(chǎn)生滲濾液和填埋氣，垃圾中可生物降解含量(BDM)較小(如<2.55%)，滲濾液COD濃度較低，垃圾填埋場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)定化狀態(tài)即無(wú)害化狀態(tài)，此時(shí)的腐熟垃圾臭味降低、易自然晾篩。其中的細(xì)料物質(zhì)(cD《100mm)外觀類(lèi)似腐殖質(zhì)、呈微團(tuán)聚體狀、質(zhì)地疏松、具有無(wú)數(shù)極微孔隙和巨大的表面積，且富含有機(jī)質(zhì)、通透性好、陽(yáng)離子交換容量高，加之其上因特殊形成過(guò)程而附著生長(zhǎng)的種類(lèi)繁多、數(shù)量龐大、適應(yīng)性強(qiáng)的微生物群落和各種活性酶，對(duì)纖維素、木質(zhì)素、多環(huán)芳烴等難降解有機(jī)物有與生俱來(lái)的親合性和降解能力，因此非常適于用作優(yōu)良高效的污水凈化基質(zhì)。同時(shí)，內(nèi)電解處理能有效改變污水中部分難降解物質(zhì)結(jié)構(gòu)形態(tài)，從而提高廢水的生物可降解性。內(nèi)電解一般采用鐵屑(較多使用鑄鐵屑)與其它的一些物質(zhì)(比如C、沸石等)組成反應(yīng)系統(tǒng)。當(dāng)鑄鐵浸沒(méi)在廢水溶液中時(shí)，就構(gòu)成了成千上萬(wàn)個(gè)細(xì)小的微電池回路，純鐵為陽(yáng)極，碳化鐵及雜質(zhì)則成為陰極，發(fā)生內(nèi)部電解反應(yīng)，構(gòu)成鐵內(nèi)部的微觀原電池。同時(shí)碳(石墨、焦碳、活性炭、煤等)等惰性材料與鐵屑等接觸，形成宏觀原電池。原電池反應(yīng)過(guò)程中，電極反應(yīng)生成的產(chǎn)物具有較高的化學(xué)活性，在中性或酸性的環(huán)境中，鑄鐵電極本身及其所產(chǎn)生的新生態(tài)[H]、Fe"等均能與廢水中某些有機(jī)成分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將大分子物質(zhì)裂解為小分子，將難降解基團(tuán)轉(zhuǎn)化為易降解的基團(tuán)，提高廢水的可生化性。因此，總的來(lái)說(shuō)，鐵屑內(nèi)電解法是集氧化還原、絮凝吸附、催化氧化、絡(luò)合、電沉積以及共沉淀等作用于一體的，能提高可生物降解性的良好處理單元。但礦化垃圾生物反應(yīng)床處理滲濾液過(guò)程中，由于占地面積大、受溫度影響嚴(yán)重等因素，使得其推廣過(guò)程受到一定程度的限制。而內(nèi)電解反應(yīng)過(guò)程中，其活性碳的投資成本相對(duì)過(guò)大，特別是內(nèi)電解的板結(jié)問(wèn)題，嚴(yán)重影響了其進(jìn)一步利用。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專(zhuān)利授權(quán)公告號(hào)為CN1120131C(公告日2003.9.3)的專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)披露了如下內(nèi)容采用填埋場(chǎng)穩(wěn)定化垃圾或礦化垃圾組成生物反應(yīng)床，然后用泵將垃圾滲濾水通過(guò)布水器噴灑在反應(yīng)床內(nèi)的礦化垃圾上，滲濾水通過(guò)礦化垃圾的吸附和降解達(dá)到凈化效果，部分解決了滲濾液處理不達(dá)標(biāo)問(wèn)題。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是難降解物質(zhì)去除效果差，填埋場(chǎng)滲濾液凈化之后處理的成本較高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種填埋場(chǎng)滲濾液的處理方法。本發(fā)明中Fe與礦化垃圾中的部分碳物質(zhì)，結(jié)合形成內(nèi)電解，生成的Fe2+作為后續(xù)礦化垃圾生物反應(yīng)床需要的催化劑和微生物絮凝劑，強(qiáng)化礦化垃圾的生物反應(yīng)作用，最終降低滲濾液的0)0&和氨氮，在解決滲濾液尾水達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)上，降低處理成本。本發(fā)明是通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明涉及一種填埋場(chǎng)滲濾液的處理方法，包括如下步驟步驟一，將填埋場(chǎng)滲濾液通過(guò)鐵屑層，過(guò)濾；步驟二，將步驟一所得濾液依次通過(guò)礦化垃圾層和石子層，過(guò)濾；步驟三，再將步驟二所得濾液依次通過(guò)礦化垃圾層和石子層，過(guò)濾，得凈化水。步驟一中，所述填埋場(chǎng)滲濾液C0D為7005000mg/L,氨氮濃度為100400mg/L，SS值〈600mg/L。步驟一中，所述鐵屑層，其中的鐵片經(jīng)過(guò)稀酸處理，鐵片的尺寸為0<寬<lcm，1〈長(zhǎng)〈5cm。步驟一中，所述鐵屑層的底部設(shè)有透水性支撐板，支撐板上分布有直徑為510mm的孔。步驟二和步驟三中，所述礦化垃圾為填埋610年的礦化垃圾。步驟二和步驟三中，所述礦化垃圾為0<粒徑<100011的礦化垃圾篩分細(xì)料。步驟二和步驟三中，所述礦化垃圾為40<粒徑<60咖的礦化垃圾篩分細(xì)料。步驟二和步驟三中礦化垃圾層的質(zhì)量之和與步驟一中鐵屑層的質(zhì)量的比值為C1020):1。本發(fā)明中，鐵與填埋場(chǎng)滲濾液中的一些污染物發(fā)生還原作用，破壞發(fā)色、助色基團(tuán)的結(jié)構(gòu)，提高填埋場(chǎng)滲濾液的生物可降解性。隨著鐵的腐蝕氧化不斷增強(qiáng)，滲濾液中部分氨氮可能直接被氧化為氮?dú)舛コ唧w反應(yīng)見(jiàn)公式6iV++2服4+~>6Fe2++iV2+8iT=—濯AJ鐵還可通過(guò)原電池作用產(chǎn)生陰極氫氣作為供氫源，促使硝酸氮進(jìn)行生物自養(yǎng)反硝化反應(yīng)。隨著金屬鐵腐蝕反應(yīng)的進(jìn)行，自養(yǎng)反硝化菌不斷地生長(zhǎng)和還原硝酸氮?？傮w方程式可以用公式在生物鐵內(nèi)電解反應(yīng)體系中，產(chǎn)生的亞鐵離子和三價(jià)鐵離子，均能與P0/—生成沉淀，同時(shí)Fe"和Off及PO廣之間的強(qiáng)親和力，可能會(huì)生成Fe2.5P04(0H)4.s及Fei.5&04(0}1)3.8等難溶絡(luò)合物，且生成的絡(luò)合物表面有很強(qiáng)的吸附作用，從而使生物鐵內(nèi)電解反應(yīng)床的總磷去除效率得到進(jìn)一步的提高。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果本發(fā)明中Fe與礦化垃圾中的部分碳物質(zhì)，結(jié)合形成內(nèi)電解，生成的Fe2+作為后續(xù)礦化垃圾生物反應(yīng)床需要的催化劑和微生物絮凝劑，強(qiáng)化礦化垃圾的生物反應(yīng)作用，最終降低滲濾液的C0Dcr和氨氮，在解決滲濾液尾水達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)上，降低其處理成本。同時(shí)由于鐵層主要位于床體上部，既可以方便鐵層流失后的添加工作，而且一旦發(fā)生板結(jié)作用，可方便進(jìn)行對(duì)床體堵塞或致密層進(jìn)行鏟除、翻挖或更新。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的填埋場(chǎng)滲濾液的處理裝置示意圖2生物鐵內(nèi)電解反應(yīng)床出水COD隨時(shí)間的變化關(guān)系示意圖3生物鐵內(nèi)電解反應(yīng)床出水氨氮的效果示意圖4生物鐵內(nèi)電解反應(yīng)床對(duì)滲濾液COD去除性能示意圖5生物鐵內(nèi)電解反應(yīng)床對(duì)滲濾液氨氮去除性能示意圖6生物鐵內(nèi)電解反應(yīng)床出水COD的變化趨勢(shì)示意圖；圖7生物鐵內(nèi)電解反應(yīng)床出水氨氮的變化趨勢(shì)示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例1圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的填埋場(chǎng)滲濾液的處理裝置示意圖，過(guò)濾前將各過(guò)濾層填充至桶體中，之后進(jìn)行過(guò)濾。填埋場(chǎng)滲濾液經(jīng)過(guò)桶體中的過(guò)濾層，過(guò)濾，完成凈化。本實(shí)施例中的填埋場(chǎng)滲濾液的具體性質(zhì)如表l所示，構(gòu)建床體所用礦化垃圾的具體性質(zhì)如表2所示。表1進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)(mg/L)外觀pHC0D&TOCTNNH3—N電導(dǎo)率塑傷7.56937146.8551.5135.310120表2礦化垃圾的基本性質(zhì)(填埋齡8年，篩分粒徑《40mm)性質(zhì)容重(g/cm3)孔隙度(%)滲透系數(shù)(cm/min)陽(yáng)離子交換量(毫克當(dāng)量/g干垃圾)有機(jī)質(zhì)(g/kg)細(xì)菌總數(shù)(106個(gè)/g干垃圾)數(shù)值0.7537.252.15265.4102.57.2以Fe和礦化垃圾(指桶體內(nèi)各層的礦化垃圾質(zhì)量之和)以質(zhì)量比為l:20的比例構(gòu)建生物鐵內(nèi)電解反應(yīng)床；鐵屑層的底部設(shè)有透水性支撐板，支撐板上分布有直徑為7mm的孔；其中鐵屑層510g，礦化垃圾10.2Kg，混合均勻，裝填入桶體中，頂部噴淋填埋場(chǎng)滲濾液(SS值為590mg/L)，溢流進(jìn)入生物鐵內(nèi)電解反應(yīng)床。系統(tǒng)經(jīng)30d進(jìn)水濃度梯度增加馴化后，間歇運(yùn)行，干濕比=20:1，固液比=50:1，出水水質(zhì)COD、NH3-N如圖2和3所示。從中可以看出，滲濾液出水能穩(wěn)定達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(C0D<300mg/L，氨氮〈25mg/L)。實(shí)施例2采用內(nèi)徑為10cm和高度為l.Om的PVC柱，在其中填充各過(guò)濾層。其中反應(yīng)床體由5cm高的碎石承托層、主體反應(yīng)層(其中反應(yīng)床主體反應(yīng)層由礦化垃圾和對(duì)應(yīng)的廢鐵屑按質(zhì)量比10:1組成，F(xiàn)e層在上而礦化垃圾層在下)和5cm超高組成；鐵屑層的底部設(shè)有透水性支撐板，支撐板上分布有直徑為10mm的孔；礦化垃圾的粒徑為4060mm，填埋10年。所用廢鐵屑來(lái)源于金屬機(jī)械加工廠加工合金鋼零件時(shí)車(chē)床切削出的碎鐵片，鐵屑寬約4mm，厚約lmra，呈巻曲狀，使用前用1%的鹽酸浸泡12h，洗去表面氧化物質(zhì)，再用清水反復(fù)沖洗干凈。填埋場(chǎng)滲濾液(SS值為500mg/L)和所用礦化垃圾性質(zhì)分別見(jiàn)表3和表4。運(yùn)行參數(shù)為固液比為100:1，運(yùn)行周期為3h，水力負(fù)荷為0.08m7m3礦化垃圾，反應(yīng)結(jié)果見(jiàn)圖4和5。C0D去除率達(dá)到90。/。96.挑，出水為極淡黃偏白色，可穩(wěn)定達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，在反應(yīng)床運(yùn)行20d時(shí)，其出水COD滿(mǎn)足GB16889-1997—級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明其氣溫較高時(shí)期，效果更佳，能達(dá)到更高的排放要求。表3進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)(mg/L)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注以上參數(shù)除pH值、色度外，所用單位為mg/L。表4礦化垃圾的基本性質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實(shí)施例3填埋場(chǎng)滲濾液的具體性質(zhì)如表5所示，表5進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)(mg/L)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注電導(dǎo)率單位為(us/cm);pH無(wú)單位，其余指標(biāo)為mg/L。本實(shí)施中鐵屑層的質(zhì)量為510g，礦化垃圾層的質(zhì)量(桶體內(nèi)各層的礦化垃圾質(zhì)量之和)為4.65Kg;所用鐵屑中的鐵片的尺寸為0<寬<1(^，K長(zhǎng)〈5cm;填埋場(chǎng)滲濾液(SS值為400mg/L)進(jìn)入到桶體中，經(jīng)過(guò)鐵屑層，礦化垃圾層和石子層的過(guò)濾，由出水口流出；鐵屑層的底部設(shè)有透水性支撐板，支撐板上分布有直徑為5ram的孔；其中，礦化垃圾為填埋6年的礦化垃圾，進(jìn)水流速10mL/h;反應(yīng)性質(zhì)連續(xù)反應(yīng)。從圖6中可以看出經(jīng)生物鐵內(nèi)電解反應(yīng)床處理后，二級(jí)水的CODcr能從701mg/L降到300mg/L以下，達(dá)到國(guó)家出水的二級(jí)指標(biāo)，體現(xiàn)了較強(qiáng)的處理能力。從圖7中可以看出礦化垃圾對(duì)氨氮的處理效果顯著，從135.3nig/L降到10mg/L左右。這是因?yàn)榘l(fā)生了硝化反應(yīng)，將順3轉(zhuǎn)化成N02—、N03—降低了氨氮。從以上三個(gè)實(shí)例可以看出生物鐵內(nèi)電解反應(yīng)過(guò)程，對(duì)于經(jīng)過(guò)生物處理后滲濾液尾水具有良好的COD和氨氮去除能力，其出水能夠滿(mǎn)足《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)-一生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889—1997)的標(biāo)準(zhǔn)。權(quán)利要求1、一種填埋場(chǎng)滲濾液的處理方法，其特征在于，包括如下步驟步驟一，將填埋場(chǎng)滲濾液通過(guò)鐵屑層，過(guò)濾；步驟二，將步驟一所得濾液依次通過(guò)礦化垃圾層和石子層，過(guò)濾；步驟三，再將步驟二所得濾液依次通過(guò)礦化垃圾層和石子層，過(guò)濾，得凈化水。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的填埋場(chǎng)滲濾液的處理方法，其特征是，步驟一中，所述填埋場(chǎng)滲濾液C0D為7005000rag/L，氨氮濃度為100400mg/L，SS值<600mg/L。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的填埋場(chǎng)滲濾液的處理方法，其特征是，步驟一中，所述鐵屑層，其中的鐵片經(jīng)過(guò)稀酸處理，鐵片的尺寸為0〈寬〈lcm，1<長(zhǎng)<5cm。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的填埋場(chǎng)滲濾液的處理方法，其特征是，步驟一中，所述鐵屑層的底部設(shè)有透水性支撐板，支撐板上分布有直徑為510mra的孔。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的填埋場(chǎng)滲濾液的處理方法，其特征是，步驟二和步驟三中，所述礦化垃圾為填埋610年的礦化垃圾。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的填埋場(chǎng)滲濾液的處理方法，其特征是，步驟二和步驟三中，所述礦化垃圾為0<粒徑<100，的礦化垃圾篩分細(xì)料。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的填埋場(chǎng)滲濾液的處理方法，其特征是，步驟二和步驟三中，所述礦化垃圾為4(X粒徑〈60mm的礦化垃圾篩分細(xì)料。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的填埋場(chǎng)滲濾液的處理方法，其特征是，步驟二和步驟三中礦化垃圾層的質(zhì)量之和與步驟一中鐵屑層的質(zhì)量的比值為(1020):1。全文摘要一種廢水處理
技術(shù)領(lǐng)域：
的填埋場(chǎng)滲濾液的處理方法步驟一，將填埋場(chǎng)滲濾液通過(guò)鐵屑層，過(guò)濾；步驟二，將步驟一所得濾液依次通過(guò)礦化垃圾層和石子層，過(guò)濾；步驟三，再將步驟二所得濾液依次通過(guò)礦化垃圾層和石子層，過(guò)濾，得凈化水。本發(fā)明中Fe與礦化垃圾中的部分碳物質(zhì)，結(jié)合形成內(nèi)電解，生成的Fe²⁺作為后續(xù)礦化垃圾生物反應(yīng)床需要的催化劑和微生物絮凝劑，強(qiáng)化礦化垃圾的生物反應(yīng)作用，最終降低滲濾液的COD_Cr和氨氮，在解決滲濾液尾水達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)上，降低處理成本。文檔編號(hào)C02F9/14GK101618922SQ20091005596公開(kāi)日2010年1月6日申請(qǐng)日期2009年8月6日優(yōu)先權(quán)日2009年8月6日發(fā)明者玉宋,朱南文,李新竹,樓紫陽(yáng),趙由才申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)