專利名稱:一種來自垃圾滲濾液膜過濾的濃縮液的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域,具體地說,本發(fā)明涉及一種生活垃圾滲濾液膜過濾濃縮液梯級(jí)氧化和膜處理方法。
背景技術(shù):
在我國(guó)生活垃圾的主要處理方式是填埋,由于降水、地表徑流、填埋垃圾自身含水和垃圾本身有機(jī)組分分解生成水等因素產(chǎn)生滲濾液,滲濾液具有水質(zhì)水量變化大、污染物濃度高、成分復(fù)雜、營(yíng)養(yǎng)比例失調(diào)、重金屬含量高等特點(diǎn),滲濾液主要處理方法為生物處理、土地處理、膜處理等。根據(jù)《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-2008)規(guī)定衛(wèi)生填埋場(chǎng)水污染物排放濃度限值,只有使用膜處理甚至必須使用反滲透膜工藝才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。使用膜處理滲濾液不可避免會(huì)產(chǎn)生膜過濾濃縮液,濃縮液中污染物濃度更高,一般是滲濾液濃度的3-4倍,處理難度大,可生化性更差。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有處理高濃度濃縮液工藝中存在的問題,本發(fā)明的目的是提供一種為高濃度滲濾液膜過濾濃縮液的梯級(jí)氧化以降低其中污染物含量,之后再利用膜技術(shù)處理使得出水達(dá)標(biāo)的一種方法。本發(fā)明的原理如下選用高錳酸鉀預(yù)氧化水樣,高錳酸鉀加入后反應(yīng)一段時(shí)間產(chǎn)生一定的催化劑二氧化錳,此時(shí)氧化反應(yīng)速度加快,待充分反應(yīng)后再加混凝劑,也發(fā)揮了二氧化錳的凝核作用,提高絮凝和沉淀效果。濃縮液在高錳酸鉀和水合二氧化錳的作用下,有機(jī)物充分氧化,混凝劑的加入使廢水中的懸浮微粒失去穩(wěn)定性,膠粒物相互凝聚使微粒增大,形成絮凝體、礬花。加入的絮凝劑為加速固體和液體分離的水溶性高分子聚合物,在絮凝劑的作用下,絮凝體長(zhǎng)大到一定體積后即在重力作用下沉淀,從而去除廢水中的大量懸浮物,從而達(dá)到降低色度、懸浮物(SS)和膠體的效果。選用次氯酸鈉和二氧化氯氧化,兩種氧化劑氧化性強(qiáng),經(jīng)過氧化反應(yīng)的過程中生成氧和氯的自由基,能使得濃縮液中含有飽和、不飽和鍵的有機(jī)物分解。兩種氧化劑價(jià)格低廉,在氧化過程中不產(chǎn)生三鹵甲烷,毒副產(chǎn)物生成量少。消毒,殺菌作用強(qiáng),經(jīng)過次氯酸鈉氧化后有利于混凝沉淀去除濃縮液色度、SS,使得出水中色度、SS達(dá)標(biāo)。選用過氧化氫主要因?yàn)?I)氧化性強(qiáng),反應(yīng)中生產(chǎn)的OH基團(tuán)可以將有機(jī)物直接礦化,生成二氧化碳和水,或轉(zhuǎn)化為較易降解的有機(jī)物,而且不產(chǎn)生毒副產(chǎn)物。選用活性炭主要因?yàn)榛钚蕴渴浅S玫奈絼?,比表面積500_2500m2/g表面含有大量酸性或堿性基團(tuán),酸性基團(tuán)有羧基、酚羥基、醌型羰基、正內(nèi)酯基及環(huán)氧式過氧基等。堿性基團(tuán)有相似于萘結(jié)構(gòu)的苯并惡英鎗的衍生物或類吡喃酮結(jié)構(gòu)基團(tuán)。這些酸性或堿性基團(tuán)的存在,特別是羥基,酚羥基的存在使活性炭不僅具有吸附能力,而且具有催化作用。選用膜技術(shù)處理主要因?yàn)殡S著垃圾滲濾液污染控制指標(biāo)和排放限制要求越來越高,傳統(tǒng)工藝處理滲濾液越來越難以滿足排放標(biāo)準(zhǔn),膜處理工藝運(yùn)行穩(wěn)定、出水水質(zhì)好。膜技術(shù)包括NF (納濾)、R0 (反滲透)。本發(fā)明的方法包括下列步驟( I)高錳酸鉀氧化將高錳酸鉀加入到滲濾液濃縮液中進(jìn)行氧化處理。所述高錳酸鉀反應(yīng)時(shí)間約為30分鐘,高錳酸鉀作為氧化劑破壞了有機(jī)物對(duì)膠體的保護(hù)作用,生成的二氧化錳在后續(xù)混凝過程中作為密實(shí)絮體核心,更有利于混凝沉淀。(2)將混凝劑和絮凝劑加入經(jīng)步驟(I)處理后的濃縮液中,混凝沉淀后,過濾。(3)調(diào)節(jié)經(jīng)步驟(2)處理后的濃縮液pH為9. 0,加入次氯酸鈉進(jìn)行氧化。所述次氯酸鈉可以起到氧化、氯代、轉(zhuǎn)化有機(jī)物的作用,次氯酸鈉反應(yīng)時(shí)間在60分鐘左右,再進(jìn)行混凝沉淀。(4)將混凝劑和絮凝劑加入經(jīng)步驟(3)處理后的濃縮液中進(jìn)行混凝沉淀后,過濾。 (5)將二氧化氯加入經(jīng)步驟(4)處理后的濃縮液中。所述二氧化氯進(jìn)一步氧化其中的有機(jī)物,二氧化氯反應(yīng)時(shí)間要保證在60-80分鐘左右。(6)將過氧化氫加入經(jīng)步驟(5)處理后的濃縮液中。所述的過氧化氫將有機(jī)物氧化成無機(jī)物例如二氧化碳和水等。過氧化氫反應(yīng)時(shí)間要保證在40-60分鐘左右。(7)將步驟(6)處理后的濃縮液流過活性炭層進(jìn)行吸附。(8)將步驟(7)處理后的濃縮液引入膜系統(tǒng)進(jìn)行處理。所述步驟(I)中的高錳酸鉀加入量2-5. 5克/升濃縮液,優(yōu)選4-5克/升濃縮液。在步驟(2)和(4)中所述的混凝劑選自鋁鹽、鐵鹽混凝劑中的至少一種,優(yōu)選聚合氯化招或聚合硫酸鐵。所述絮凝劑選自下列至少一種ST絮凝劑、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、丙烯酸、丙烯酰胺和苯乙烯磺酸鹽等,優(yōu)選聚丙烯酰胺。所述步驟(3)中的次氯酸鈉的加入量為200-300毫升/升濃縮液,優(yōu)選為230-270
暈升/升濃縮液,最典型250暈升/升濃縮液。所述步驟(5)中的二氧化氯加入量為5-15克/升濃縮液,優(yōu)選為8-12克/升濃縮液,最典型10克/升濃縮液。所述步驟(6)中的過氧化氫加入量為20-40毫升/升濃縮液,優(yōu)選為25_35毫升/升濃縮液,最典型30暈升/升濃縮液。所述步驟(8)中的膜系統(tǒng)優(yōu)選RO膜或者NF膜。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述滲濾液濃縮過程優(yōu)選通過反滲透法進(jìn)行。實(shí)施例I高錳酸鉀最佳反應(yīng)條件,投入量和反應(yīng)時(shí)間的確定。表I使用的樣品是滲濾液膜透過濃縮液C0D(Chemical Oxygen Demand,化學(xué)需氧量)為15960mg/L,pH為7. 4。高錳酸鉀加入量對(duì)濃縮液COD去除率的影響和氧化反應(yīng)后濃縮液的顏色。高錳酸鉀氧化時(shí)間30分鐘表I
權(quán)利要求
1.一種垃圾滲濾液膜過濾的濃縮液的處理方法,其特征在于,包括下列步驟 (1)高錳酸鉀氧化將高錳酸鉀加入到滲濾液濃縮液中進(jìn)行氧化處理; (2)將混凝劑和絮凝劑加入經(jīng)步驟(I)處理后的濃縮液中,混凝沉淀后,過濾; (3)調(diào)節(jié)經(jīng)步驟(2)處理后的濃縮液pH為9.O,加入次氯酸鈉進(jìn)行氧化; (4)將混凝劑和絮凝劑加入經(jīng)步驟(3)處理后的濃縮液中進(jìn)行混凝沉淀后,過濾; (5)將二氧化氯加入經(jīng)步驟(4)處理后的濃縮液中; (6)將過氧化氫加入經(jīng)步驟(5)處理后的濃縮液中; 所述的過氧化氫將有機(jī)物氧化成無機(jī)物例如二氧化碳和水等。過氧化氫反應(yīng)時(shí)間要保證在40-60分鐘左右。
(7)將步驟(6)處理后的濃縮液流過活性炭層進(jìn)行吸附; (8)將步驟(7)處理后的濃縮液引入膜系統(tǒng)進(jìn)行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的處理方法,其特征在于,所述步驟(I)中的高錳酸鉀加入量2—5.5克/升濃縮液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的處理方法,其特征在于,所述步驟(I)中的高錳酸鉀加入量4-5克/升濃縮液。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的處理方法,其特征在于,在步驟(2)和(4)中所述的混凝劑選自鋁鹽、鐵鹽混凝劑中的至少一種,所述絮凝劑選自下列至少一種ST絮凝劑、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、丙烯酸、丙烯酰胺、苯乙烯磺酸鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的處理方法,其特征在于,所述的混凝劑優(yōu)選聚合氯化鋁或聚合硫酸鐵,所述絮凝劑優(yōu)選聚丙烯酰胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的處理方法,其特征在于,所述步驟(3)中的次氯酸鈉的加入量為200-300毫升/升濃縮液,所述步驟(5)中的二氧化氯加入量為5-15克/升濃縮液,所述步驟(6)中的過氧化氫加入量為20-40毫升/升濃縮液。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的處理方法,其特征在于,所述步驟(3)中的次氯酸鈉的加入量為230-270暈升/升濃縮液,所述步驟(5)中的二氧化氯加入量為8-12克/升濃縮液,所述步驟(6)中的過氧化氫加入量為25-35毫升/升濃縮液。
8.根據(jù)權(quán)利要求I的處理方法,其特征在于,所述步驟(I)中高錳酸鉀反應(yīng)時(shí)間為30分鐘,步驟(3)中次氯酸鈉反應(yīng)時(shí)間在60分鐘,步驟(5)中二氧化氯反應(yīng)時(shí)間為60-80分鐘,步驟(6)中過氧化氫反應(yīng)時(shí)間為40-60分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求I的處理方法,其特征在于,所述步驟(8)中的膜系統(tǒng)優(yōu)選RO膜或者NF膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生活垃圾滲濾液膜過濾濃縮液處理方法,包括高錳酸鉀氧化、混凝沉淀、次氯酸鈉氧化、二氧化氯氧化、過氧化氫氧化、活性炭吸附、膜系統(tǒng)處理等階梯式步驟。
文檔編號(hào)C02F9/04GK102826682SQ20121032259
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者劉研萍, 王斌, 李秀金, 孫巖斌 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)