一种垃圾渗滤液膜浓缩液的处理方法与流程

文档序号:11719645阅读:257来源:国知局
本发明涉及一种垃圾渗滤液膜浓缩液的处理方法。技术背景城镇生活垃圾处置过程中产生的垃圾渗滤液是一种高浓度、难降解的有机废水,对环境污染极为严重。为了保证垃圾渗滤液出水能够稳定达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(gb16889-2008)中“现有和新建生活垃圾填埋场水污染排放浓度限值”的要求,当今的垃圾渗滤液处理广泛采用了“mbr+nf/ro”膜技术工艺。膜处理是利用膜的微孔过滤将污染物截留在一侧,被截留的污染物连同部分废水即为浓度高、难处理的膜浓缩液,体积约为处理前垃圾渗滤液的20%-40%。膜浓缩液的主要成分是腐殖酸类物质,可生化性差,且无机盐和重金属的含量比较高,是当前垃圾渗滤液处理工程中亟待突破的一大难题。目前,膜浓缩液的处理方法主要有回灌、热蒸发、焚烧、高级氧化等。其中,回灌法并不能真正意义上的去除污染物;热蒸发和焚烧的能耗很大,且对设备要求较高;高级氧化法可一定程度上降低浓缩液中难降解cod,但是消耗的氧化剂成本昂贵。总之,目前对于膜浓缩液处理缺乏一种高效、经济的方法。技术实现要素:本发明目的在于提供一种高效、经济的垃圾渗滤液膜浓缩液处理方法,该方法采用源生污泥基活性炭的“吸附床+生物滤池”组合工艺,实现对膜浓缩液cod、nh4+-n、tp、tn的高效处理,出水效果满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(gb16889-2008)的排放限值要求。本发明中的“吸附床”和“生物滤池”泛指水处理中的吸附床技术和生物滤池技术,在本发明中其填充吸附材料或滤料特指为由上述方法与步骤所制备的源生污泥基活性炭。本发明所属的处理方法的具有步骤如下:1、垃圾渗滤液的膜浓缩液以一定的流量泵入装有吸附剂源生污泥制得的活性炭的一级吸附床的底部进水口,经一级活性炭吸附床一定的时间吸附后由吸附床的上部出水口溢出至二级活性炭吸附床。所述的源生污泥是指垃圾渗滤液生化处理过程的产生的剩余污泥。所述的源生污泥基活性炭是指利用产生膜浓缩液的垃圾渗滤液生化处理过程的剩余污泥作为原材料,在高温、绝氧等条件下制备的活性炭。其制备方法与步骤如下:⑴垃圾渗滤液生化处理剩余污泥在自然条件下风干,然后放置烘箱于105℃烘去水分,直至恒重后取出冷却,去除石块等杂物,用破碎机破碎至4-8mm,研磨后过200目筛。⑵将过200目筛的原料污泥干粉末浸泡在1-3mol/l的koh中8-24h,过滤后滤渣置入烘箱于105℃烘去水分,直至恒重后取出冷却。⑶将⑵的物料置入气氛马弗炉中热解,通入100-200ml/min的氮气15min,后以10-20℃/min的升温速度加热至400-600℃,停留2-3h后,停止加热并降温至80℃出料,放在干燥器内冷却。⑷将⑶的产品用1m的盐酸浸洗5min。⑸滤去⑷的盐酸,将固形物用去离子水浸泡20min后过滤,去离子水浸泡与过滤步骤重复5遍,直至滤液ph为7-8。再把滤上物放入烘箱于105℃烘干至恒重,最终获得垃圾渗滤液的源生污泥基活性炭。所述的一定的流量是维持一级吸附床内水力负荷为8-10m3/m2.h和二级吸附床内水力负荷为4-5m3/m2.h的相应流量。所述的一定时间是指膜浓缩液在一级活性炭吸附床中的停留时间(hrt),本发明为60min。2、一级吸附床吸附后的膜浓缩液由溢流出水口进入二级活性炭吸附床上部进水口,经装有再生吸附剂的二级活性炭吸附床下滤吸附,由二级活性炭吸附床下部出水口流出进入生物滤池。所述的再生吸附剂是指利用步骤(1)的一级吸附床中吸附饱和的活性炭去处吸附物后再生而得。3、二级吸附床出流的膜浓缩液从底部进水口进入生物滤池,生物滤池内填充了源生污泥基颗粒性活性炭作为生物填料,同时由生物滤池底部进行充气、曝气,维持生物滤池内适当的溶解氧浓度(do),通过附着在填料上的微生物作用,在一定的水力负荷和停留时间(hrt)条件下,完成对膜浓缩液的生化降解,再由生物滤池上部的出水口出流进入沉淀池。所述的生物填料是指利用相对应行业的废水生化处理过程的剩余污泥,按照上述源生污泥基活性炭的制备方法和步骤,制备而成的2-6mm颗粒状活性炭。所述的适当的溶解氧浓度在本发明中do为3-4mg/l之间。所述的附着在填料上的微生物是指类同于通常生物膜法废水处理过程中在填料表面自然生长的混合微生物,本发明无需投加其它外源特定微生物。所述的一定的水力负荷和停留时间(hrt)是根据处理对象膜浓缩液的初始污染浓度设定。④生物滤池溢出的膜浓缩液处理后溢流出水由沉淀池上部进入再经沉淀池,进水口进入经沉淀,池内进行沉淀,将生物滤池出水中沉淀过程将夹带的悬浮物沉淀除去,后沉淀池的出水达到相对应的行业标准排放要求。所述的沉淀池为污水处理行业中按照生物膜法污泥特征设置的沉淀池。本发明的特点在于:⑴一、二级吸附床活性炭和生物滤池填料的原材料均利用垃圾渗滤液水处理过程的剩余污泥,成本低廉,效果良好,实现了“以废治废”的目标,有效避免二次污染。⑵二级吸附床的活性炭为一级吸附床中吸附饱和的活性炭去处吸附物后再生而得,不仅吸附污染物效果好,而且提高原材料的利用率。附图说明图1是本发明所述的处理方法流程示意图。具体实施方式下面的实施例对本发明的实施方法作进一步详细描述,以下实施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。实施例11、将收集的垃圾渗滤液膜浓缩液以相应的流量泵入装有吸附剂源生污泥制得的活性炭的一级吸附床的底部进水口,该流量以维持一级活性炭吸附床的水力负荷为8-10m3/m2.h范围,经停留时间hrt=60min的吸附后由吸附床的上部出水口溢出至二级活性炭吸附床。本实施例所述的源生污泥制得的活性炭由产生膜浓缩液是垃圾渗滤液产生废水经生化处理过程的剩余污泥直接制备而成的粉末性活性炭。2、一级吸附床吸附后的膜浓缩液由溢流出水口进入二级活性炭吸附床上部进水口,经装有再生吸附剂的二级活性炭吸附床下滤吸附,二级活性炭吸附床的水力负荷为4-5m3/m2.h范围,经停留时间hrt=45min的吸附后由二级活性炭吸附床下部出水口流出进入生物滤池。本实施例所述的再生污泥制得的二级活性炭为利用步骤(1)中吸附饱和的活性炭去处吸附物后再生而得。3、二级吸附床出流的膜浓缩液从底部进水口进入生物滤池,生物滤池内填充了源生污泥基颗粒性活性炭作为生物填料,同时由生物滤池底部进行充气、曝气,维持生物滤池内溶解氧浓度do在3-4mg/l范围,通过附着在填料上的微生物作用,在水力负荷1.5-3m3/m2.h和停留时间hrt≥3h条件下,完成对膜浓缩液的生化降解,再由生物滤池上部的出水口出流进入沉淀池。所述的生化处理污泥制得的活性炭由垃圾渗滤液过程产生的废水在生化处理过程剩余的污泥直接制备而成的2-6mm颗粒状活性炭。其制备过程与源生污泥制得的活性炭方法相同。4、生物滤池溢出的膜浓缩液再经沉淀池进水口进入沉淀池内进行沉淀,将生物滤池出水中夹带的悬浮物沉淀除去,沉淀池出水达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(gb16889-2008)的排放限值要求。本实施例所用的垃圾渗滤液膜浓缩液和污泥取自福州市红庙岭垃圾场渗滤液处理厂,其中垃圾渗滤液膜浓缩液为2016年7月13日下午13:00渗滤液处理厂产生的。本实施例处理前后的进出水水质如表1所示,表明出水水质符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》(gb16889-2008)的排放限值。表1实施例1处理前后的进出水水质水质指标cod/mg.l-1nh4+-n/mg.l-1tn/mg.l-1tp/mg.l-1进水1120.324.789.62.3出水95.76.59.41.5实施例2本实施例的处理方法与实施例1相同,不同的在于垃圾渗滤液膜浓缩液取样时间不同。由于取样时间不同,进水水质中cod/mg.l-1、nh4+-n/mg.l-1、tn/mg.l-1、tp/mg.l-1也有所区别。本实施例所用的垃圾渗滤液膜浓缩液和污泥取自福州市红庙岭垃圾场渗滤液处理厂,其中垃圾渗滤液膜浓缩液为2016年12月22日上午10:00渗滤液处理厂产生的。采用本发明所述的方法,本实施例处理前后的进出水水质如表2所示,表明出水水质符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》(gb16889-2008)的排放限值。表2实施例2的进出水水质水质指标cod/mg.l-1nh4+-n/mg.l-1tn/mg.l-1tp/mg.l-1进水108523.886.22.8出水89.85.76.41.3当前第1页12
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