垃圾渗滤液的膜滤浓缩液处理方法

本公开涉及水污染处理
技术领域：
，尤其涉及一种垃圾渗滤液的膜滤浓缩液处理方法。
背景技术：
：目前，为达到垃圾填埋场渗滤液的排放标准，纳滤(nf)/反渗透(ro)技术被越来越多地应用于垃圾填埋场渗滤液处理中，由此会产生难降解有机物含量高、盐度大、水质更复杂更难处理的膜滤浓缩液(以下简称浓缩液)。浓缩液的体积一般占垃圾渗滤液原液体积的25％以上，若不能得到妥善处理、直接排放到环境中会造成严重的二次污染。浓缩液常用的处理方法有回灌法、蒸发法和高级氧化法。回灌是国内外普遍采用的浓缩液处理工艺，能在一定程度上降解部分污染物，但随着时间的推移，浓缩液中盐分和难降解污染物逐渐积累，导致nf/ro系统渗透压增高、结垢严重、产水率下降，严重时会造成渗滤液处理系统瘫痪。采用蒸发工艺处理浓缩液，水分从溶液中沸出，含高浓度污染物的蒸发母液焚烧或脱水干化后包埋固化返回到填埋场；蒸发工艺处理成本高、投资较大、设备易腐蚀。以fenton、臭氧氧化及电化学氧化法为代表的高级氧化技术虽可使浓缩液的化学需氧量与氮元素浓度显著降低、可生化性提高，但也存在药耗较大、材料成本高、水力停留时间长、易导致二次污染等问题，且浓缩液中的高浓度盐分并没有得到有效处理，进入水环境将引发严重的水生态系统安全风险。相关技术公开了一种垃圾渗滤液膜法浓缩液的处理方法，膜法浓缩液经预处理后，进入多效膜蒸馏单元进行浓缩，出水可达标排放或回用，得到的膜蒸馏浓液通过浓缩结晶分离出固体后，直接进行填埋。该方法预处理主要去除钙离子等易结垢的无机盐与表面活性剂类物质，对于垃圾渗滤液的膜滤浓缩液中的高浓度难降解有机物无法有针对性地去除，而疏水性有机物易对膜蒸馏所用的疏水膜产生严重的膜污染。技术实现要素：(一)要解决的技术问题针对上述技术问题，本公开提供了一种垃圾渗滤液的膜滤浓缩液处理方法，以期至少部分地解决上述技术问题之一。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本公开提供一种垃圾渗滤液的膜滤浓缩液处理方法，包括：将垃圾渗滤液的膜滤浓缩液进行混凝沉淀处理，以降低难降解的大分子有机物；对经所述混凝沉淀处理后的上清液进行膜分离处理，以去除所述上清液中未沉淀的有机物；对经所述膜分离处理后的液体进行膜蒸馏处理。根据本公开的实施例，所述将垃圾渗滤液的膜滤浓缩液进行混凝沉淀处理，以降低难降解的大分子有机物，包括：向所述垃圾渗滤液的膜滤浓缩液中加入混凝剂，并进行第一阶段搅拌；然后，向所述垃圾渗滤液的膜滤浓缩液中加入助凝剂，并进行第二阶段搅拌。根据本公开的实施例，所述混凝剂的加入量为1-10g/l；所述助凝剂的加入量为0.5-8mg/l。根据本公开的实施例，所述混凝剂的加入量为4-6g/l；所述助凝剂的加入量为1.5-2mg/l。根据本公开的实施例，所述混凝剂包括聚合氯化铝、氯化铝、氯化铁中的一种或多种；所述助凝剂包括聚丙烯酰胺。根据本公开的实施例，所述第一阶段搅拌的搅拌速度为200-500r/min，搅拌时间为2-10min；所述第二阶段搅拌的搅拌速度为50-100r/min，搅拌时间为10-40min。根据本公开的实施例，所述对经所述混凝沉淀处理后的上清液进行膜分离处理，包括：利用分离膜对经所述混凝沉淀处理后的上清液进行膜分离处理；其中，所述分离膜包括以下之一：微滤膜和超滤膜。根据本公开的实施例，所述对经所述膜分离处理后的液体进行膜蒸馏处理，包括：利用膜蒸馏组件对经所述膜分离处理后的液体进行膜蒸馏处理；所述膜蒸馏组件中蒸馏膜两侧的温度差为20-50℃。根据本公开的实施例，所述膜蒸馏组件中蒸馏膜的膜孔径为0.1-1.0μm。根据本公开的实施例，所述膜蒸馏组件中蒸馏膜的膜材料包括以下之一：聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、以及偏氟乙烯和四氟乙烯的共聚物。(三)有益效果本公开提供的方法通过混凝沉淀处理去除浓缩液中的腐殖酸类物质，可实现重铬酸盐指数去除50-85％，同时能够降低浓缩液中有机物的疏水性，减弱了料液中有机物与膜表面的相互作用，能够保障后续膜蒸馏处理过程的平稳运行；混凝沉淀处理后的上清液经膜分离处理，去除上清液中难沉降的絮体；膜分离处理后的液体进入膜蒸馏处理系统进行脱盐浓缩减量，浓缩液减量65％以上仍可达到排放标准。因此，该方法能高效地去除浓缩液中难降解的疏水性有机物，并起到浓缩脱盐的效果，不会产生有毒副产物，减量化的同时保证了出水的水质。本公开提供的处理方法能实现对垃圾填埋场膜滤浓缩液长期稳定高效处理，并且处理工艺简便、流程短，投资与运行维护成本低，可应用于各种规模的生活垃圾填埋场膜滤浓缩液处理。高盐高有机物的浓缩液经过本公开提供的方法处理后，电导率可降低至10-30μs/cm，重铬酸盐指数可降至10-25mg/l。附图说明图1是本公开膜滤浓缩液处理方法的流程图。具体实施方式为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开作进一步的详细说明。根据本公开的实施例，提供一种垃圾渗滤液的膜滤浓缩液处理方法，包括：操作s101-s103。在操作s101中，将垃圾渗滤液的膜滤浓缩液进行混凝沉淀处理，以降低难降解的大分子有机物。在操作s102中，对经混凝沉淀处理后的上清液进行膜分离处理，以去除上清液中未沉淀的有机物。在操作s103中，对经膜分离处理后的液体进行膜蒸馏处理。本公开提供的方法通过混凝沉淀处理去除浓缩液中的腐殖酸类物质，可实现重铬酸盐指数(codcr)去除50-85％，同时能够降低浓缩液中有机物的疏水性，减弱了料液中有机物与膜表面的相互作用，能够保障后续膜蒸馏处理过程的平稳运行；混凝沉淀处理后的上清液经膜分离处理，去除上清液中难沉降的絮体；膜分离处理后的液体进入膜蒸馏处理系统进行脱盐浓缩减量，浓缩液减量65％以上仍可达到排放标准。因此，该方法能高效地去除浓缩液中难降解的疏水性有机物，并起到浓缩脱盐的效果，不会产生有毒副产物，减量化的同时保证了出水的水质。另外，本公开提供的处理方法能实现对垃圾填埋场膜滤浓缩液长期稳定高效处理，并且处理工艺简便、流程短，投资与运行维护成本低，可应用于各种规模的生活垃圾填埋场膜滤浓缩液处理。此外，高盐高有机物的浓缩液经过本方法处理后，电导率可降低至10-30μs/cm，重铬酸盐指数可降至10-25mg/l。根据本公开的实施例，在操作s101中，将垃圾渗滤液的膜滤浓缩液进行混凝沉淀处理，以降低难降解的大分子有机物，包括：向垃圾渗滤液的膜滤浓缩液中加入混凝剂，并进行第一阶段搅拌；然后，向垃圾渗滤液的膜滤浓缩液中加入助凝剂，并进行第二阶段搅拌。混凝沉淀处理及膜分离过程的出水呈弱酸性，而混凝剂的水解絮凝过程会消耗碱度，这一特点可以缓解膜蒸馏处理过程中膜表面的无机盐的结垢问题，增强膜蒸馏系统的稳定性。根据本公开的实施例，在操作s101中，第一阶段搅拌的搅拌速度为200-500r/min，搅拌时间为2-10min。第一阶段搅拌采用快速搅拌，以使混凝剂与浓缩液充分混合。根据本公开的实施例，在操作s101中，第二阶段搅拌的搅拌速度为50-100r/min，搅拌时间为10-40min。第二阶段采用慢速搅拌，以便于形成较大的絮体颗粒。根据本公开的实施例，混凝剂包括聚合氯化铝、氯化铝、氯化铁中的一种或多种。根据本公开的实施例，混凝剂的加入量为1-10g/l。根据本公开的实施例，混凝剂的加入量为4-6g/l。根据本公开的实施例，混凝剂的加入量可以为1g/l、4g/l、5g/l、6g/l、10g/l，等等。根据本公开的实施例，助凝剂包括聚丙烯酰胺。根据本公开的实施例，助凝剂的加入量为0.5-8mg/l。根据本公开的实施例，助凝剂的加入量为1.5-2mg/l。根据本公开的实施例，助凝剂的加入量可以为0.5mg/l、1.0mg/l、1.5mg/l、2mg/l、6mg/l、8mg/l，等等。根据本公开的实施例，利用分离膜对经混凝沉淀处理后的上清液进行膜分离处理；其中，分离膜包括以下之一：微滤膜和超滤膜。根据本公开的实施例，利用膜蒸馏组件对经膜分离处理后的液体进行膜蒸馏处理；其中，膜蒸馏组件中蒸馏膜两侧的温度差为20-50℃。根据本公开的实施例，膜蒸馏组件中蒸馏膜两侧液体流速为0.1-1.5m/s。根据本公开的实施例，膜蒸馏组件中蒸馏膜的膜孔径为0.1-1.0μm。根据本公开的实施例，膜蒸馏组件选用直接接触式或气隙式。根据本公开的实施例，膜蒸馏组件中的蒸馏膜采用疏水或超疏水的平板膜。根据本公开的实施例，膜蒸馏组件中的蒸馏膜采用疏水或超疏水的中空纤维膜。根据本公开的实施例，膜蒸馏组件中蒸馏膜的膜材料包括以下之一：聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、以及偏氟乙烯和四氟乙烯的共聚物。以下以具体实施例对本公开做进一步说明。实施例1膜滤浓缩液取样：采用某生活垃圾填埋场垃圾渗滤液经过生化、超滤、纳滤和反渗透处理后，产生约为原体积35％的浓缩液，该浓缩液作为本公开中实施例用膜滤浓缩液，该膜滤浓缩液水质见表1。表1项目codcrbod5总磷氨氮fe3+al3+ca2+浓度(mg/l)6800-8480546.52680-141.671.8144281项目k+sio2so42-no3-cl-mg2+na+浓度(mg/l)30504641701777.362244425230混凝沉淀处理：首先向装有上述浓缩液的混凝搅拌装置中加入4g/l聚合氯化铝，在300r/min转速下快速搅拌2min；然后在100r/min转速下慢速搅拌10min，并在此慢速搅拌阶段开始2min后向溶液中投加1.5mg/l的聚丙烯酰胺，搅拌结束后，静置沉淀30min，得到上清液。膜分离处理：将上述上清液用平均孔径为0.1μm的平板陶瓷膜过滤，以去除上清液中未沉淀的有机物。经平板陶瓷膜过滤后的液体与过滤前的上清液相比，codcr去除率达到74％，氨氮去除率达到83％。膜蒸馏处理：将上述经陶瓷膜过滤后的液体用气隙式膜蒸馏组件进行膜蒸馏处理，进料液温度控制在60℃，冷凝水侧温度控制在20℃，进料液与冷凝水的流速均采用0.33m/s。膜蒸馏用膜为聚四氟乙烯平板疏水膜，膜平均孔径为0.22μm。当浓缩液减量67％时，经膜蒸馏处理后的液体澄清无色，平均电导率仅为15μs/cm，无机盐截留率达到99％以上，codcr不超过10mg/l，氨氮浓度低于1.5mg/l，水质达到gb16889-2008中表3规定的水污染物排放限值，可直接排放或回用。实施例2膜滤浓缩液取样：采用某生活垃圾填埋场垃圾渗滤液经经过膜生物反应器、纳滤、反渗透处理后，产生约为原体积25％的浓缩液，以该浓缩液作为膜滤浓缩液。该膜滤浓缩液含有大量腐殖酸、富里酸等难降解有机物与无机盐，codcr含量高达7200mg/l，电导率达37200s/cm。混凝沉淀处理：首先向装有上述浓缩液的混凝搅拌装置中加入6g/l聚合氯化铝，在400r/min转速下快速搅拌5min；然后在50r/min转速下慢速搅拌30min，并在此慢速搅拌阶段开始10min后向溶液中投加2mg/l的聚丙烯酰胺，搅拌结束后，静置沉淀40min，得到上清液。膜分离处理：将上述上清液用平均孔径为0.22μm的微滤膜过滤，以去除上清液中未沉淀的有机物。经微滤膜过滤后的液体与过滤前的上清液相比，codcr去除率达到80％，氨氮去除率达到91％。膜蒸馏处理：将上述经微滤膜过滤后的液体用直接接触式膜蒸馏组件进行膜蒸馏处理，温度控制在50℃，冷凝水侧温度控制在20℃，进料液测流速控制在0.5m/s，冷凝水测流速控制在0.4m/s。膜蒸馏用膜为聚偏氟乙烯平板疏水膜，膜平均孔径为0.45μm。当浓缩液减量83％时，经膜蒸馏处理后的液体澄清无色，平均电导率仅为16μs/cm，无机盐截留率达到99％以上，codcr不超过25mg/l，氨氮浓度低于2mg/l，水质达到gb16889-2008中表3规定的水污染物排放限值，可直接排放或回用。以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。当前第1页12