专利名称：一种从浓缩垃圾渗滤液提取腐殖酸并治理废水方法
技术领域：
本发明涉及一种环保的从反渗透膜处理后的浓縮垃圾渗滤液中腐殖酸回收利用
的综合治理方法。
背景技术：
目前我国城市垃圾大多采用填埋的方法进行处理，采用填埋法处理城市垃圾会产 生大量的垃圾渗滤液。垃圾渗滤液是一种含有高质量浓度悬浮物和高质量浓度有机或无机 成分的液体，其中含有相当多的有毒物质，且质量浓度很高，不经处理完全排入江河湖泊， 其中的有机污染物、无机污染物会使水生生物和农作物受到污染，并通过食物链和生态环 境对人体健康产生危害。 垃圾渗滤液水质组成及其浓度随填埋年限的延长而变化，一般后期填埋场的渗 滤液pH值接近中性，碱度高；五日生化需氧量(B0D》、化学需氧量(C0DJ、挥发性脂肪酸 (VFA)浓度和BOD乂COD^较低，可生化性差；金属离子浓度下降，但腐殖酸含量及氨氮浓度 较高。虽然各国开展这方面研究已有相当长的时间，但迄今尚无切实有效的处理方法，特别 是对后期填埋场的渗滤液(填埋场使用IO年以上)的处理，一直是一个世界性的难题。
由于高浓度的NH3_N对微生物具有抑制作用，且渗滤液中含有多种有毒有害的难 降解物质(如多环芳烃、多氯联苯等)和抗生物降解的物质(如腐殖酸、表面活性剂等)，使 生物法的应用受到了明显地制约而无法使垃圾渗滤液达标排放。因此采用物化方法，特别 是反渗透技术处理垃圾渗滤液正逐渐成为一种趋势。相对于其他处理工艺，反渗透膜分离 过程可在常温下进行，且无相变，低能耗，可有效地去除无机盐和有机小分子杂质，具有较 高的水回用率，能够确保良好的处理效果，目前国内已有大型垃圾填埋场采用反渗透工艺 处理渗滤液。但是，反渗透仅仅是一个分离过程，反渗透膜技术处理垃圾渗滤液必然产生浓 縮液，反渗透从渗沥液中分离出清水的同时，还有一股约占进液量30%的浓縮液需进一步 处理。渗滤液的反渗透浓縮液是一种高浓度的有机废液，其COD和电导率值往往是原生渗 滤液的3 4倍，甚至5倍，因此有大量含有高浓度腐殖酸的浓縮液需要妥善处置。浓縮液 的处理主要有焚烧、固化、蒸馏干燥和回灌等方法，但是此类处理存在动力消耗大、能量浪 费等严重问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种从反渗透处理后产生的浓縮垃圾渗滤液中提取腐殖酸 (humicsubstances，HS)并对其进行深度处理的综合利用方法，实现污染治理和变废为宝的 目标，使COD和TOC总去除率分别达到96. 4%和97. 8% 。
本发明的目的可以通过以下措施实现 —种从浓縮垃圾渗滤液提取腐殖酸并治理废水方法，包括如下步骤 (1)在浓縮垃圾渗滤液加入混凝剂，搅拌均匀，加入混凝助剂，缓慢搅拌lmin，沉
降40 60min ;混凝剂和混凝助剂的加入量分别为垃圾渗滤液的质量的0. 15% 0. 35%和0. 005% 0. 01% ;所述混凝剂为聚合硫酸铝、聚合硫酸铁或聚合氯化铁；所述混凝助剂 为聚丙烯酰胺； (2)沉淀、分离，得上清液； (3)上清液调节pH值至1. 0 3. 0 ; (4)沉降4. 0 8. 0h，沉淀、分离；浓縮沉淀物即得高浓度液态腐殖酸； (5)沉淀、分离得到的上清液使用高级氧化技术处理后达标排放；所述高级氧化
技术是在以日光为光源的催化反应器中，加入氧化剂和催化剂，上清液氧化降解时间为
20-30h ;所述氧化剂为双氧水，所述催化剂为硫酸亚铁。 为进一步实现本发明目的，步骤(2)和步骤(4)的分离方式是离心分离。
步骤(3)pH的调节是用硫酸或盐酸调节。
本发明具有如有优点和有益效果 1、由于对垃圾渗滤液实现了综合治理，其C0D和TOC总去除率分别达到96. 4%和
97.8%以上，达到了治理废水的目的，同时不产生二次污染。 2、本发明工艺简单、设备少、投资小，适合垃圾浓縮液场内处理。 3、从反渗透处理后产生的浓縮垃圾渗滤液中提取腐殖酸的方法，具有一定的经济
效益、社会效益和环保效益。腐殖酸可应用于液态有机肥料以实现资源化。;该方法处理废水，C0D和T0C总去除率分别达到96%和97%以上，分离出的腐殖
酸半固形物，可作有机肥料，从而实现了对浓縮垃圾渗滤液的综合利用，达到了治理污染和
变害为宝的治理目标。并且工艺简便，设备少，投资小，治理三废的同时，综合利用资源，无
二次三废排放。本发明方法克服了渗滤液膜处理浓縮液提取腐殖酸技术存在的能耗大的问
题，具有良好的社会和经济效益。
具体实施例方式
下面结合附图
和实施例对本发明作进一步的说明，但本发明要求保护的范围并不
局限性于实施例表示的范围。
实施例1 : (1)检测某反渗透膜处理后的浓縮垃圾渗滤液，其T0C和C0D分别为2584mg/L和 4285mg/L ;将1L该浓縮垃圾渗滤液放入2. 5L烧杯中，室温下搅拌，投加0. 15g的聚合硫酸 铁混凝剂，200-300r/min快速搅拌2min，加入lml 0.05% (重量浓度)混凝助剂聚丙烯酰 胺，200-300r/min快速搅拌2min，缓慢搅拌lmin，沉降60min ;4000r/min离心分离15min。 测定上清液TOC和COD分别为2196mg/L和3513mg/L，去除率分别达到15%和18% 。
(2)在步骤(1)的上清液中加入盐酸，调节pH至1. 5，沉降4. 0h， 4000r/min离心 分离15min，5(TC真空干燥箱浓縮至半固态，可得到高浓度液态腐殖酸6. 5g。经重铬酸钾氧 化法测定，其含量高于90%。经检测，上清液TOC和COD分别为1493mg/L和2213mg/L，去 除率分别达到33%和37%。 (3)用盐酸调节步骤(2)的上清液pH至4. 0，室温下搅拌加入硫酸亚铁2. 5g，分 3次，每隔10min加入双氧水(30wt% H202) 6mL，继续搅拌30min，静置24h。经检测，TOC和 COD分别为92mg/L和96mg/L，去除率分别达到93. 8%和95. 7% 。达到《污水综合排放标 准》(GB8978-1996)的一级标准。氧化剂的分批添加以及投加时间的间隔方式决定了去除率的高低，也是本发明的优势。能够以较低的氧化剂投加量达到较好的去除效果。
实施例2 : (1)检测某反渗透膜处理后的浓縮垃圾渗滤液，其T0C和COD分别为2584mg/L和 4285mg/L ;将1L该垃圾浓縮液放入2. 5L烧杯中，室温下搅拌，投加0. 25g的聚合硫酸铝混 凝剂(按重量百分比)，200-300r/min快速搅拌2min，加入2ml 0. 05%混凝助剂聚丙烯酰 胺，200-300r/min快速搅拌2min，缓慢搅拌lmin，沉降60min ;4000r/min离心分离15min。 测定上清液TOC和COD分别为2158mg/L和3492mg/L，去除率分别达到16. 5%和18. 5% 。
(2)在步骤(1)的上清液中加入盐酸，调节pH至3. 0，沉降6. Oh， 4000r/min离心 分离15min，5(TC真空干燥箱浓縮至半固态，可得到高浓度液态腐殖酸6. 2g。经重铬酸钾氧 化法测定，其含量高于90%。经检测，上清液TOC和COD分别为1403mg/L和2158mg/L，去 除率分别达到35%和38. 2% 。 (3)用盐酸调节步骤(2)的上清液pH至4. 0，室温下搅拌加入硫酸亚铁2. 5g，分 3次每隔10min加入双氧水(30% H202) 6mL，继续搅拌30min，静置20h。经检测，TOC和COD 分别为96. 8mg/L和84mg/L，去除率分别达到93. 1 %和96. 1 % 。达到《污水综合排放标准》 (GB8978-1996)的一级标准。氧化剂的分批添加以及投加时间的间隔方式决定了去除率的 高低，也是本发明的优势。能够以较低的氧化剂投加量达到较好的去除效果。
实施例3 : (1)检测某反渗透膜处理后的浓縮垃圾渗滤液，其TOC和COD分别为2584mg/L和 4285mg/L，将1L该垃圾浓縮液放入2. 5L烧杯中，室温下搅拌，投加0. 35g的聚合硫酸铁混 凝剂(按重量百分比)，200-300r/min快速搅拌2min，加入2ml 0. 05%混凝助剂聚丙烯酰 胺，200-300r/min快速搅拌2min，缓慢搅拌lmin，沉降60min ;4000r/min离心分离15min。 测定上清液TOC和COD分别为2106mg/L和3424mg/L，去除率分别达到18. 5%和20. 1 % 。
(2)在步骤(1)的上清液中加入硫酸，调节ra至1. O，沉降8. 0h，4000r/min离心 分离15min，5(TC真空干燥箱浓縮至半固态，可得到高浓度液态腐殖酸10. 3g。经重铬酸钾 氧化法测定，其含量高于90% 。经检测，上清液TOC和COD分别为1305mg/L和2048mg/L， 去除率分别达到38%和40. 2% 。 (3)用硫酸调节步骤(2)的上清液pH至4. 0，室温下搅拌加入硫酸亚铁2. 5g，分 3次每隔10min加入双氧水(30% H202) 6mL，继续搅拌30min，静置24h。经检测，TOC和COD 分别为83. 5mg/L和71mg/L，去除率分别达到93. 6%和96. 5% 。达到《污水综合排放标准》 (GB8978-1996)的一级标准。氧化剂的分批添加以及投加时间的间隔方式决定了去除率的 高低，也是本发明的优势。能够以较低的氧化剂投加量达到较好的去除效果。
实施例4 (1)检测某反渗透膜处理后的浓縮垃圾渗滤液，其TOC和COD分别为2584mg/L和 4285mg/L，将1L该垃圾浓縮液放入2. 5L烧杯中，室温下搅拌，投加0. 35g的聚合硫酸铝混 凝剂(按重量百分比)，200-300r/min快速搅拌2min，加入lml 0. 05%混凝助剂聚丙烯酰 胺，200-300r/min快速搅拌2min，缓慢搅拌lmin，沉降60min ;4000r/min离心分离15min。 测定上清液TOC和COD分别为2126mg/L和3509mg/L，去除率分别达到17. 7%和18. 1 % 。
(2)在步骤(1)的上清液中加入硫酸，调节pH至1. 5，沉降8. Oh， 4000r/min离心 分离15min，5(TC真空干燥箱浓縮至半固态，可得到高浓度液态腐殖酸10. 5g。经重铬酸钾氧化法测定，其含量高于90% 。经检测，上清液T0C和COD分别为1275mg/L和2028mg/L， 去除率分别达到40%和42. 2% 。
0036] (3)用硫酸调节步骤(2)的上清液pH至4. 0，室温下搅拌加入硫酸亚铁2. 5g，分 3次每隔10min加入双氧水(30% H202) 6mL，继续搅拌30min，静置24h。经检测，TOC和COD 分别为84mg/L和69mg/L，去除率分别达到93. 4%和96. 6% 。达到《污水综合排放标准》 (GB8978-1996)的一级标准。氧化剂的分批添加以及投加时间的间隔方式决定了去除率的 高低，也是本发明的优势。能够以较低的氧化剂投加量达到较好的去除效果。
实施例5 (1)检测某反渗透膜处理后的浓縮垃圾渗滤液，其TOC和COD分别为2584mg/L和 4285mg/L，将1L该垃圾浓縮液放入2. 5L烧杯中，室温下搅拌，投加0. 25g的聚合氯化铁混 凝剂(按重量百分比)，200-300r/min快速搅拌2min，加入1ml 0. 05%混凝助剂聚丙烯酰 胺，200-300r/min快速搅拌2min，缓慢搅拌lmin，沉降60min ;4000r/min离心分离15min。 测定上清液TOC和COD分别为2139mg/L和3514mg/L，去除率分别达到17. 2%和18. 0% 。
(2)在步骤(1)的上清液中加入硝酸，调节pH至2. 0，沉降4. 0h， 4000r/min离心 分离15min，5(TC真空干燥箱浓縮至半固态，可得到高浓度液态腐殖酸5. 5g。经重铬酸钾氧 化法测定，其含量高于90%。经检测，上清液TOC和COD分别为1347mg/L和2136mg/L，去 除率分别达到37%和39. 2% 。 (3)用硝酸调节步骤(2)的上清液pH至4. 0，室温下搅拌加入硫酸亚铁2. 5g，分 3次每隔10min加入双氧水(30% H202) 6mL，继续搅拌30min，静置30h。经检测，TOC和COD 分别为66mg/L和51mg/L，去除率分别达到95. 1 %和97. 6% 。达到《污水综合排放标准》 (GB8978-1996)的一级标准。氧化剂的分批添加以及投加时间的间隔方式决定了去除率的 高低，也是本发明的优势。能够以较低的氧化剂投加量达到较好的去除效果。
权利要求
一种从浓缩垃圾渗滤液提取腐殖酸并治理废水方法，其特征在于包括如下步骤(1)在浓缩垃圾渗滤液加入混凝剂，搅拌均匀，加入混凝助剂，搅拌后，沉降40～60min；混凝剂和混凝助剂的加入量分别为垃圾渗滤液的质量的0.15％～0.35％和0.005％～0.01％；所述混凝剂为聚合硫酸铝、聚合硫酸铁或聚合氯化铁；所述混凝助剂为聚丙烯酰胺；(2)沉淀、分离，得上清液；(3)上清液调节pH值至1.0～3.0；(4)沉降4.0～8.0h，沉淀、分离；浓缩沉淀物即得高浓度液态腐殖酸；(5)沉淀、分离得到的上清液使用高级氧化技术处理后达标排放；所述高级氧化技术是在以日光为光源的催化反应器中，加入氧化剂和催化剂，上清液氧化降解时间为20-30h；所述氧化剂为双氧水，所述催化剂为硫酸亚铁。
2. 根据权利要求1所述的从浓縮垃圾渗滤液提取腐殖酸并治理废水方法，其特征在 于步骤(2)和步骤(4)的分离方式是离心分离。
3. 根据权利要求1所述的从浓縮垃圾渗滤液提取腐殖酸并治理废水方法，其特征在于步骤(3)pH的调节是用硫酸或盐酸调节。
全文摘要
本发明公开了一种从浓缩垃圾渗滤液提取腐殖酸并治理废水方法。该方法在浓缩垃圾渗滤液加入混凝剂，搅拌均匀，加入混凝助剂，沉降40～6min；混凝剂为聚合硫酸铝、聚合硫酸铁或聚合氯化铁；混凝助剂为聚丙烯酰胺；然后沉淀、分离，得上清液；上清液调节pH值至1.0～3.0；再沉降4.0～8.0h，沉淀、分离；浓缩沉淀物即得高浓度液态腐殖酸；使用高级氧化技术处理后达标排放；该方法处理废水，COD和TOC总去除率分别达到96％和97％以上，分离出的腐殖酸半固形物，可作有机肥料，从而实现了对浓缩垃圾渗滤液的综合利用，达到了治理污染和变害为宝的治理目标。
文档编号C02F1/52GK101701025SQ20091019351
公开日2010年5月5日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年10月30日
发明者吴彦瑜, 周少奇 申请人:华南理工大学