本发明涉及垃圾处理领域，具体涉及一种高效垃圾渗滤液处理工艺。
背景技术：
垃圾渗滤液中成分复杂，污染物浓度高，毒性大，可在环境中长时间存留。未经处理的垃圾渗滤液排放后，不仅会污染地表水和土壤，甚至会污染饮用水源、地下水、农作物、水生动物等，具有生物累积性，致畸、致癌、致基因突变，对处于食物链顶端人类的身体健康会造成严重威胁。目前国内对垃圾渗滤液的处理方法主要有生物处理、物化处理和土地处理方法，其中，“mbr+nf/ro”膜组合工艺和厌氧+好氧的生化组合工艺是普遍采用主流工艺，但也存在一些问题。“mbr+nf/ro”处理工艺可以达到稳定的出水效果，但是工艺流程过长，构筑物多，管理复杂，能耗大，膜浓缩液难处理、运行费用较高。“厌氧+好氧的生化组合工艺”能够有效地降低水中的bod、cod和氨氮，但是垃圾渗滤液中氨氮浓度高，会导致碳源不足，营养比例失调，抑制生化处理中微生物的活性，造成垃圾渗滤液处理中cod、总氮的去除率不高，且占地面积较大。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种高效垃圾渗滤液处理工艺，相比于“mbr+nf/ro”膜组合工艺，该工艺改善了“mbr+nf/ro”工艺流程过长，构筑物多，管理复杂，能耗大，运行费用高的问题；相比于厌氧+好氧的生化组合工艺，该工艺改善了“厌氧+好氧的生化组合工艺”占地面积大，管理复杂，且出水codcr和氨氮不易达标的问题。
本发明提供了一种高效垃圾渗滤液处理工艺，步骤包括：
s1、垃圾渗滤液进入通有臭氧的混合调节池内进行氧化分解；
s2、向氧化分解后的渗滤液中依次投加pac、磁粉、pam，投加完毕后渗滤液进入斜管沉淀池中沉淀，沉淀泥污回流至混合调节池内进行氧化分解，上清液进入膜蒸馏分离池；
s3、步骤s2所述上清液在膜蒸馏分离池内进行膜蒸馏反应，通过蒸馏膜的液体为净化后的出水，未通过蒸馏膜的浓缩渗滤液回流至混合调节池内进行氧化分解；
s4、步骤s3所述出水的一部分冷却后回流至膜蒸馏分离池内，其余部分的出水为最终出水。
本发明的有益效果是：1、本发明利用膜蒸馏技术只允许水分子通过的性能，采用了“磁混凝沉淀+膜蒸馏分离”，工艺简单，方便管理，且可以有效的保证出水效果；2、本发明采用臭氧技术具有高级氧化的性能，对垃圾渗滤液进水和回流浓缩液进行有氧消化，进一步氧化分解其中的有机质，并进行高效的消毒杀菌；3、本发明采用太阳能系统提供热源，实现了绿色能源的有效利用和节能减排效果，降低了运营成本。4、本发明进行处理时无有毒有害物质的差生，减少了二次污染。
附图说明
图1为本发明提供的高效垃圾渗滤液处理工艺示意图；
其中，1为混合调节池、2为投加池、3为斜管沉淀池、31为斜管组、32为溢流堰、4为膜蒸馏反应池、41为蒸馏膜组件、42为加热器、43为反冲洗装置、5为臭氧发生器、6为提升泵、7为膜出水循环冷却单元、71为出液管、72为回液管、73为冷却循环泵a、74为冷却循环泵b、75为冷却罐、8为回流泵a、9为出水管、10为膜出水在线监测管道、11为气体抽吸泵、12为太阳能热源吸收装置、13为温度监测仪，14为回流泵b。
具体实施方式
本发明提供了一种高效垃圾渗滤液处理工艺，步骤包括：
s1、垃圾渗滤液进入通有臭氧的混合调节池内进行氧化分解；
s2、向氧化分解后的渗滤液中依次投加pac、磁粉、pam，投加完毕后渗滤液进入斜管沉淀池中沉淀，沉淀泥污回流至混合调节池内进行氧化分解，上清液进入膜蒸馏分离池；
s3、步骤s2所述上清液在膜蒸馏分离池内进行膜蒸馏反应，通过蒸馏膜的液体为净化后的出水，未通过蒸馏膜的浓缩渗滤液回流至混合调节池内进行氧化分解；
s4、步骤s3所述出水的一部分冷却后回流至膜蒸馏分离池内，其余部分的出水为最终出水。
本工艺为了解决垃圾渗滤液处理“mbr+nf/ro”工艺流程过长，构筑物多，管理复杂，能耗大，以及“厌氧+好氧的生化组合工艺”占地面积大，且出水codcr和氨氮不易达标的问题，“臭氧氧化+磁混凝+膜蒸馏”的方案各步骤之间相互影响、相互促进关联，通过(1)采取臭氧高级氧化方案，可以有效的解决膜浓缩液难降解问题；(2)采取臭氧氧化+磁混凝沉淀方案可以减少mbr工艺一级反硝化、一级硝化、二级反硝化、二级硝化、超滤的复杂流程，减少构筑物和简化管理；(3)通过采用膜蒸馏方案，可以降低nf/ro能耗和运行费用；(4)通过采用用磁混凝+膜蒸馏方案，可以节省“厌氧+好氧的生化组合工艺”占地面积，简化管理，保证出水效果。
优选的，所述混合调节池内的o3浓度为0.4mg/l～0.8mg/l。
优选的，所述pac投加量为20～30mg/l，pam投加量为0.8～1.2mg/l，磁粉投加量为3～5mg/l，所述磁粉为f3o4。磁粉的投加，使得水中胶体颗粒与磁粉颗粒更容易碰撞脱稳而形成絮体，大大提高了悬浮物的去除效率。同时，磁粉超高比重的特性使得絮体密度远大于常规混凝絮体，从而大幅提高沉淀速度，并完成泥水的高效分离。
优选的，所述膜蒸馏分离池温度维持在45-60℃，ph为6.0-7.5。
更加优选的，所述膜蒸馏分离池采用太阳能加热。通过对太阳能这一清洁能源的利用，降低了处理成本。
更加优选的，步骤s4所述的冷却为使回流的水冷却至10-20℃。进入膜蒸馏分离池的上清液在太阳能加热系统和冷却回水提供的温差作用下实现膜蒸馏反应，从而使水蒸气从膜的一侧进入到另一侧，并最终出水，浓缩的渗滤液经回流泵回流至混合调节池进行氧化分解。
优选的，步骤s2所述斜管沉淀池内斜管长1-1.2m，倾斜角为60°，斜管上部水深为0.5-1.0m。
下面将结合具体实施例对本发明提供的一种高效垃圾渗滤液处理工艺以进一步说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的实验材料如无特殊说明，均为市场购买得到。
实施例一
本实施例提供了一种高效垃圾渗滤液处理工艺，以及该工艺采用的装置。
上述工艺采用的装置包括：依次连接的混合调节池1、投加池2、斜管沉淀池3、膜蒸馏反应池4。
所述混合调节池1内部空间与一臭氧发生器5连通，所述混合调节池1的出水口与提升泵6通过水管连接，所述提升泵6与投加池2的进水口通过水管连接。
所述投加池2包括依次连接的pac投加区21、磁粉投加区22、pam投加区23。
所述斜管沉淀池3内部上方设置有斜管组31，所述斜管组包括多根长度1-1.2m，倾斜角为60°的斜管，所述斜管上部水深为0.5-1.0m。所述斜管沉淀池3底部出口与回流泵a8连接，所述回流泵a8与混合调节池1连接。斜管沉淀池3侧壁上方设置有溢流堰32，所述溢流堰32与膜蒸馏反应池4通过水管连接。
所述膜蒸馏反应池4内设置有蒸馏膜组件41、加热器42、反冲洗装置43。所述蒸馏膜组件41为板框式组件，蒸馏膜采用疏水性氟乙烯pvdf膜或聚丙烯pp膜，本实施例中采用疏水性氟乙烯pvdf膜。所述蒸馏膜组件41与膜出水循环冷却单元7连接，所述膜出水循环冷却单元7包括与蒸馏膜组件41出液口连接的出液管71和与蒸馏膜组件41回液口连接的回液管72，所述出液管71与冷却循环泵a73连接，所述回液管72与冷却液循环泵b74、冷却罐75依次连接，所述出液管71的出口与回液管72、出水管9的入口连通，所述出水管9与膜出水在线监测管道10连接。所述膜蒸馏反应池4内部位于蒸馏膜组件41下方设置有反冲洗装置43，蒸馏膜组件41和反冲洗装置43分别通过膜蒸馏反应池4底部钢架支撑来固定。具体的，反冲洗装置43通过管线上的曝气孔来对膜面进行气体冲洗，所述反冲洗装置43与气体抽吸泵11连接，间歇运行，减缓膜污染。所述加热器42与太阳能热源吸收装置12连接，所述膜蒸馏反应池4内部与温度监测仪13连接。所述膜蒸馏反应池4内底部与与回流泵b14连接，所述回流泵b14与混合调节池1连接。
所述高效垃圾渗滤液处理工艺，包括：
s1、所述垃圾渗滤液重力自流进入混合调节池1，并在混合调节池1内进行氧化分解，其中混合调节池1内臭氧来自臭氧发生器2，所述混合调节池1内o3浓度为0.4mg/l～0.8mg/l。
s2、氧化分解后的渗滤液通过提升泵6进入投加池2，并依次通过pac投加区21、磁粉(f3o4)投加区22、pam投加区23再进入斜管沉淀池3，所述pac投加量为20～30mg/l，pam投加量为0.8～1.2mg/l，f3o4投加量为3～5mg/l。通过pac、磁粉以及pam的混合投加，其中，磁粉的投加，使得水中胶体颗粒与磁粉颗粒更容易碰撞脱稳而形成絮体，大大提高了悬浮物的去除效率。同时，磁粉超高比重的特性使得絮体密度远大于常规混凝絮体，从而大幅提高沉淀速度，并完成泥水的高效分离；此外，所述斜管沉淀池3内的沉淀污泥经回流泵a8回流至混合调节池1，渗滤液上清液通过斜管沉淀池3上方溢流堰32出水至膜蒸馏分离池4；
s3、进入膜蒸馏分离池4的上清液在太阳能加热系统和冷却循环系统7提供的温差作用下，通过蒸馏膜组件41实现膜蒸馏反应，从而使水蒸气从膜外侧进入膜内侧，并最终从内侧出水，浓缩的渗滤液经回流泵b14回流至混合调节池1；所述太阳能加热系统由太阳能吸收装置12和太阳能加热装置42组成，其中太阳能加热装置42布置在蒸馏膜组件41的外侧，并由太阳能吸收装置12提供能量；所述冷却循环系统由冷却循环泵a73、冷却循环泵b74和冷却罐75组成，其中冷却系统与蒸馏膜组件41的内侧连通，实现水的冷却循环；
s4、所述蒸馏膜出水通过冷却循环泵a73后一部分进入膜出水监测装置10，并最终实现出水，一部分经冷却罐75后进入蒸馏膜组件41，来维持冷却循环系统的持续进行；所述膜蒸馏分离池4温度t维持在45-55℃，ph为6.5-7.5，冷却系统温度t维持在10-15℃；所述混合调节池1内的o3浓度0.4mg/l～0.8mg/l；所述pac投加量为20～30mg/l，pam投加量为0.8～1.2mg/l，f3o4投加量为3～5mg/l；所述斜管沉淀区(7)斜管斜长一般为1-1.2m，倾斜角为60°，斜管上部水深为0.5-1.0m；所述反冲洗装置43布置在膜组件41的下方。其中膜组件41和反冲洗装置43分别通过反应池底部钢架支撑来固定，相对位置如图所示。反冲洗装置43通过管线上的曝气孔，来对膜面进行气体冲洗，其中气体经反冲洗泵11进入管线。
采用上述工艺对湖北某垃圾填埋场的垃圾渗滤液进行处理，渗滤液进水codcr浓度为4500mg/l，bod5浓度为1200mg/l，nh3-n浓度为2000mg/l，ss浓度为800mg/l；
试验运行中，蒸馏膜反应池水温度(t)为50-60℃，冷却系统温度t维持在15-20℃，ph为6.0-7.5，反应器持续运行，初始膜通量为15.0-20.0l/m2h。臭氧调节池o3浓度0.6mg/l；pac投加量为20.0mg/l，pam投加量为1.0mg/l，f3o4投加量为4mg/l。
试验出水结果为：出水codcr浓度为82.0mg/l,bod5浓度为15.0mg/l，nh3-n浓度为21.0mg/l，ss浓度为12.0mg/l。结果显示，垃圾渗滤液中codcr的去除率达到了98.1％，bod5去除率达到98.7％，实现了nh3-n离子的98.9％去除。
实施例二
本实施例提供了一种高效垃圾渗滤液处理工艺，采用的装置与实施例一相同，具体处理工艺步骤与实施例一工艺步骤基本一致，区别在于：
对上述湖北垃圾填埋场的垃圾渗滤液进行处理，试验运行中，蒸馏膜反应池水温度(t)为45-55℃，冷却系统温度t维持在10-15℃，ph为6.5-7.5，反应器持续运行，初始膜通量为15.0-20.0l/m2h。臭氧调节池o3浓度0.4mg/l；pac投加量为25.0mg/l，pam投加量为0.8mg/l，f3o4投加量为5mg/l。
试验出水结果为：出水codcr浓度为80.0mg/l,bod5浓度为16.0mg/l，nh3-n浓度为20.0mg/l，ss浓度为11.0mg/l。处理效果与实施例一基本一致。
实施例三
本实施例提供了一种高效垃圾渗滤液处理工艺，采用的装置与实施例一相同，具体处理工艺步骤与实施例一工艺步骤基本一致，区别在于：
对上述湖北垃圾填埋场的垃圾渗滤液进行处理，试验运行中，蒸馏膜反应池水温度(t)为48-58℃，冷却系统温度t维持在12-17℃，ph为6.0-7.0，反应器持续运行，初始膜通量为15.0-20.0l/m2h。臭氧调节池o3浓度0.8mg/l；pac投加量为30.0mg/l，pam投加量为1.2mg/l，f3o4投加量为3mg/l。
试验出水结果为：出水codcr浓度为83.0mg/l,bod5浓度为15.0mg/l，nh3-n浓度为23.0mg/l，ss浓度为12.0mg/l。处理效果与实施例一基本一致。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。