本发明涉及一种市政污泥焚烧工艺冷凝废水的处理方法，即一种市政污泥焚烧工艺产生的冷凝废水的处理方法，属于废水处理技术领域。
背景技术：
市政污水处理过程中会产生大量的污泥，其中含有大量的有机物、重金属、寄生虫卵、细菌与病毒等，如果没有及时处理与消毒杀菌等，污泥会对环境造成二次污染。
目前，对市政污泥有如下几种处理技术：
1)卫生填埋处置技术：污泥的卫生填埋工作，是属于厌氧型的填埋。在填埋工作开始进行之前，污水污泥的表面与填埋地区的排水与排气管的周围空气接触比较充分，所以填埋之后形成部分的好氧填埋的工作方式。污泥在污水处理厂时虽然已经进行了一系列的处理，但是因为在处理过程中，污泥中的有机物的降解不充分，所以污泥在进行填埋工作时仍然存在着一个有机物的分解的过程，并且这个过程所需要的时间是比较长；因此，此法存在占地大，易产生臭味的问题。
2)堆肥处理技术：污泥堆积之后利用到农业中是资源再利用的重要体现之一。可以将污泥进行单独的堆积使用或者与其它的市政垃圾共同堆积使用。该法一般利用细菌的环境喜好对污泥进行处理，给细菌创造有利的环境，对污泥中未分解完全的有机物进行分解，然后利用高温技术对一些寄生虫进行消灭。污泥中的有机质、腐殖质、氮磷钾等可以改良土壤并利于农作物增产；但该法需要配合农田施肥的季节性，泥肥堆积过多会影响污水处理厂正常运行。
3)热干化与焚烧处理技术：对污泥进行干化与焚烧处理可以让污泥变得有益化，还可以对污泥的堆积量有减少作用。这类技术由于对污泥的处理有着非常明显的效果，所以这类技术的发展是非常有前途的。污泥的干化与焚烧过程是相辅相成的；污泥先经过干化，使水分含量小于30％，再进行焚烧工作。此法正常生产过程中无需额外补充燃料，热量回收后能够保证炉温在1000℃-1200℃，污泥能够自主燃烧，是市政污泥处理的发展方向。但该法在高温燃烧过程中会产生高浓度废水，废水的codcr甚至高达40多万mg/l，且成分复杂。为处理上述废水提出本发明。
现有技术中关于废水处理的方法很多，如中国专利文献cn106186275a公开了一种三乙胺废水处理方法，包括以下步骤：将三乙胺废水连续泵入废水处理槽；通入硫酸亚铁溶液和双氧水残液组成的处理剂；调整污水ph值，控制在3.5～4.0；按照处理剂与三乙胺废水体积比为0.29：1的量进行污水处理反应；控制反应时间为6小时，该氧化消解过程为持续进行过程，三乙胺的废水量按照6小时持续进入废水处理槽，处理剂也为持续进入，直到废水中cod＜7140。该发明利用双氧水残液与硫酸亚铁处理三乙胺的污水，使双氧水残液变废为宝，cod消解率可达80％；但有机物降解依然不充分，废水处理不彻底，处理后的废水cod达7140mg/l，远远达不到市政排水要求的指标；并且处理过程中加入的亚铁离子未除去，相当于带来了二次污染。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种市政污泥焚烧工艺冷凝废水的处理方法。本发明废水处理方法可以使市政污泥焚烧后冷凝废水的codcr从几十万降低到100mg/l及以下，氨氮从几万降至15mg/l及以下，bod5从十几万降至50mg/l及以下，色度降至10及以下，其它污染物降低至痕迹量；实现了市政污泥焚烧后冷凝废水的有效处理以及达标排放。
术语说明：
市政污泥焚烧工艺冷凝废水：市政污水处理过程中会产生大量的市政污泥，在热干化与焚烧处理市政污泥的过程中，其中焚烧处理过程中会产生高浓度废水，此废水即为市政污泥焚烧工艺冷凝废水；废水成分复杂，codcr为3-40万mg/l,bod5为1-20万mg/l,氨氮为500-20000mg/l，色度为500-4000。
本发明的技术方案如下：
一种市政污泥焚烧工艺冷凝废水的处理方法，包括步骤：
(1)向市政污泥焚烧工艺冷凝废水中加入酸调ph至1-6，加入feso4和双氧水进行芬顿氧化处理；然后经过滤、加碱调ph至7-10、絮凝过滤得到滤液；
(2)滤液经减压蒸馏或者真空喷雾干燥，然后经换热器回收热量得冷凝液；所得冷凝液经臭氧处理或微电解处理、生化处理、活性炭处理，然后调ph至6-9，最后经保安过滤、反渗透处理后，达标排放。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述酸为硫酸水溶液、盐酸水溶液或废酸液；优选的，所述硫酸水溶液或盐酸水溶液的质量浓度为2-6mol/l。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述feso4的质量和双氧水的体积比为0.1-1.5g/ml，双氧水的质量浓度为25-35％；优选的，步骤(1)中所述feso4的质量和双氧水的体积比为0.2-0.5g/ml，双氧水的质量浓度为28％。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述双氧水的体积是市政污泥焚烧工艺冷凝废水体积的0.5-7％；优选的，所述双氧水的体积是市政污泥焚烧工艺冷凝废水体积的0.5-2％。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述芬顿氧化处理的温度为20-30℃，时间为20-40分钟。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁、碳酸钠或碳酸氢钠。
根据本发明，步骤(1)中，加碱调ph至7-10后，产生fe(oh)3，其本身可作为絮凝剂进而产生絮凝。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述絮凝可加入絮凝剂，所述絮凝剂为聚合硫酸铁或聚合氯化铝；所述絮凝剂的质量与市政污泥焚烧工艺冷凝废水的体积比为0.001-0.003g/ml。
根据本发明优选的，步骤(2)中所述减压蒸馏或者真空喷雾干燥的真空度为(-0.05mpa)-(-0.1mpa)；所述减压蒸馏的温度为40-100℃，减压蒸馏至无冷凝液生成。上述真空度的减压蒸馏可以使液体低温沸腾，节能降耗。所述减压蒸馏或者真空喷雾干燥的目的是蒸出水分以及部分高温不凝有机物(即高温挥发有机物)，以除去90％以上的盐类物质(包括有机酸的铵盐)等。
根据本发明，步骤(2)中所述臭氧处理可按现有技术。优选的，步骤(2)中所述臭氧处理是将冷凝液进行臭氧深度氧化处理，臭氧通入量为5-35g/l(指每升冷凝液中通入5-35g)，臭氧深度氧化处理时间为5-15h。根据冷凝液中污染物的含量，控制臭氧的通入量以及氧化处理时间，一般codcr每降低100mg/l需要臭氧量在0.1-0.5mg/l。所述臭氧是臭氧发生器产生，所产生的臭氧优选经文丘里射流器抽入到冷凝液中进行强力混合。
根据本发明，步骤(2)中所述微电解处理可按现有技术。优选的，步骤(2)中所述微电解处理的电压控制在2-8v，冷凝液的停留时间为2-6小时；所述电极材料为碳-铁、碳-铝、碳-锌或碳-镍。所述微电解处理后还需经过滤的步骤。微电解处理时间根据冷凝液中污染物的含量来确定。一般codcr每降低100mg/l，需要用电量在0.01-0.05度。
根据本发明优选的，步骤(2)中所述生化处理为厌氧-好氧处理或厌氧-缺氧-好氧处理。上述厌氧-好氧处理或厌氧-缺氧-好氧处理按现有技术即可。优选的，所述厌氧处理是将冷凝液通入厌氧池中进行处理，冷凝液的停留时间为72小时，codcr降低100mg/l；好氧处理是将冷凝液通入好氧池中进行处理，冷凝液的停留时间为140-170小时；缺氧处理是将冷凝液通入缺氧池中进行处理，冷凝液的停留时间为72小时。
根据本发明优选的，步骤(2)中所述活性炭处理是将活性炭加入经生化处理的冷凝液中，在温度0-50℃下处理10-30分钟；所述活性炭可为粉状活性炭、粒状活性炭、柱状活性炭或粉煤灰；活性炭的加入量为每吨经生化处理后的冷凝液加入10-30kg。冷凝液通过活性炭处理，污染物被吸附。
根据本发明优选的，步骤(2)中调ph所用试剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁、碳酸钠或碳酸氢钠。
根据本发明优选的，步骤(2)中所述保安过滤是过滤掉粒径大于等于0.05微米的固体颗粒。
根据本发明，步骤(2)中所述反渗透处理可按现有技术进行即可。优选的，步骤(2)中所述反渗透处理的压力为0.1-10mpa。
本发明的技术特点及有益效果如下：
1、本发明通过向市政污泥焚烧工艺冷凝废水中加入feso4和双氧水进行芬顿氧化处理，可以使废水中的cod、bod、氨氮等大幅度降低；通过过滤除去大部分沉淀物，然后加入碱调ph至7-10，此时废水中的fe3+生成fe(oh)3，其又作为絮凝剂，或者可另外加入絮凝剂进行絮凝，然后过滤除去絮凝物，得到滤液；所得滤液经减压蒸馏或真空喷雾干燥，可以除去90％以上的盐类物质(包括有机酸的铵盐)等，经过换热器回收热量，收集蒸出的水分以及部分高温不凝有机物(即高温挥发有机物)得到冷凝液。所得冷凝液经过臭氧或微电解处理以及生化处理可以使绝大部分有机物变成有机酸甚至二氧化碳和水；然后经过活性炭处理进一步吸附废水中的有机物和无机物，并实现脱色；调ph后，通过保安过滤除去悬浮物或细小杂质颗粒物，然后经过反渗透作用可以除去99.9％分子量大于100的有机物，最终实现废水的达标排放。
2、本发明废水处理方法是针对特定废水即市政污泥焚烧工艺冷凝废水而设计的，各步骤不可或缺，各步骤均以前一步骤为基础，否则难以实现；本发明废水处理方法可以使市政污泥焚烧后冷凝废水的codcr从几十万降低到100mg/l及以下，氨氮从几万降至15mg/l及以下，bod5从十几万降至50mg/l及以下，色度降至10及以下，其它污染物降低至痕迹量；实现了市政污泥焚烧后冷凝废水的有效处理以及达标排放。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
同时下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂、设备，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
市政污泥焚烧工艺冷凝废水的成分如下：codcr为51200mg/l，bod5为13000mg/l，nh3-n(氨氮)为6000mg/l，电导率为46300μs/cm，色度为500，ph为8.75。
上述市政污泥焚烧工艺冷凝废水的处理方法，包括步骤：
取上述废水1000ml，用6mol/l的硫酸水溶液将ph值调至3.5-4；加入硫酸亚铁3.0g，搅拌溶解；加入28wt％双氧水10ml，25℃下，搅拌10分钟，静置10分钟，然后过滤，得黑色液体。加入氢氧化钠调ph值为8-9，加入絮凝剂聚合硫酸铁2g快速搅拌分散40秒，缓慢搅拌絮凝20秒，沉淀5分钟，过滤得滤液。滤液低压蒸馏(低压-0.075mpa，温度58℃)，然后经换热器回收热量得冷凝液，至无冷凝液生成；臭氧经文丘里射流器抽入到冷凝液中进行强力混合10h(臭氧通入量为10g/l，即每升冷凝液中通入10g臭氧)，然后经厌氧-好氧处理(厌氧处理是在厌氧池中进行，冷凝液的停留时间为72小时，codcr降低100mg/l；好氧处理是在好氧池中进行，冷凝液的停留时间为144小时)得经生化处理的冷凝液；然后加入粉状活性炭(活性炭加入量为20kg/每吨经生化处理的冷凝液)，25℃下处理20分钟；然后加ca(oh)2调节ph值至7-8，经保安过滤滤掉粒径大于等于0.05微米的固体颗粒；然后在5mpa下进行反渗透处理，出水即为合格的达标排放水，反渗透处理所得浓缩液进行喷雾干燥或者送至燃烧炉进行燃烧处理。
经本实施例方法处理后，达标排放水的水质条件为：codcr为90mg/l,bod5为50mg/l,nh3-n为15mg/l，电导率为99.8μs/cm，色度为10，ph为7.5，其它污染物降低至痕迹量；以上数据说明，本发明废水处理方法实现了废水的有效处理和达标排放。
实施例2
市政污泥焚烧工艺冷凝废水的成分如下：codcr为52000mg/l，bod5为13500mg/l，nh3-n为5000mg/l，电导率为46600μs/cm，色度为550，ph为9.15。
上述市政污泥焚烧工艺冷凝废水的处理方法，包括步骤：
取上述废水1000ml，用4mol/l硫酸水溶液将ph值调至3.5-4；加入硫酸亚铁4.0g，搅拌溶解；加入28％双氧水15ml，20℃下，搅拌15分钟，静置15分钟，然后过滤，得黑色液体。加入氢氧化钙调ph值为8-9，加入絮凝剂聚合氯化铝1g快速搅拌分散30秒，缓慢搅拌絮凝30秒，沉淀10分钟，过滤得滤液。滤液低压蒸馏(低压-0.055mpa，温度82℃)，然后经换热器回收热量得冷凝液，至无冷凝液生成；臭氧经文丘里射流器抽入到冷凝液中进行强力混合12h(臭氧通入量为10g/l)，然后经厌氧-缺氧-好氧处理(厌氧处理是在厌氧池中进行，冷凝液的停留时间为72小时，codcr降低100mg/l；好氧处理是在好氧池中进行，冷凝液的停留时间为144小时；缺氧处理是在缺氧池中进行，冷凝液停留时间为72h)得经生化处理的冷凝液；然后加入粒状活性炭(活性炭加入量为30kg/每吨经生化处理的冷凝液)，20℃下处理30分钟；然后加ca(oh)2调节ph值至7-8，经保安过滤滤掉粒径大于等于0.05微米的固体颗粒；然后在10mpa下进行反渗透处理，出水即为合格的达标排放水，反渗透处理所得浓缩液进行喷雾干燥或者送至燃烧炉进行燃烧处理。
经本实施例方法处理后，达标排放水的水质条件为：codcr为100mg/l,bod5为60mg/l,nh3-n为15mg/l，电导率为108μs/cm，色度为10，ph为7.2，其它污染物降低至痕迹量。
实施例3
市政污泥焚烧工艺冷凝废水的成分如下：codcr为101200mg/l，bod5为130000mg/l，nh3-n(氨氮)为15000mg/l，电导率为87300μs/cm，色度为1000，ph为9.30。
上述市政污泥焚烧工艺冷凝废水的处理方法，包括步骤：
取上述废水1000ml，用2mol/l的硫酸水溶液将ph值调至3.5-4；加入硫酸亚铁10.0g，搅拌溶解；加入28wt％双氧水20ml，30℃下，搅拌20分钟，静置20分钟，然后过滤，得黑色液体。加入氢氧化钠调ph值为8-9，加入絮凝剂聚合氯化铝2g快速搅拌分散40秒，缓慢搅拌絮凝20秒，沉淀5分钟，过滤得滤液。滤液低压蒸馏(低压-0.1mpa，温度48℃)，然后经换热器回收热量得冷凝液，至无冷凝液生成；将冷凝液通入微电解池中，加入碳-铝电极，控制电压为4-6v，冷凝液的停留时间为4h，进行微电解处理；然后过滤后，滤液经厌氧-好氧处理(厌氧处理是在厌氧池中进行，冷凝液的停留时间为72小时，codcr降低100mg/l；好氧处理是在好氧池中进行，冷凝液的停留时间为168小时)得经生化处理的冷凝液；然后加入柱状活性炭(活性炭加入量为30kg/每吨经生化处理的冷凝液)，35℃下处理30分钟；然后加ca(oh)2调节ph值至7-8，经保安过滤滤掉粒径大于等于0.05微米的固体颗粒；然后在10mpa下进行反渗透处理，出水即为合格的达标排放水，反渗透处理所得浓缩液进行喷雾干燥或者送至燃烧炉进行燃烧处理。
经本实施例方法处理后，达标排放水的水质条件为：codcr为95mg/l,bod5为55mg/l,nh3-n为15mg/l，电导率为103μs/cm，色度为10，ph为7.8，其它污染物降低至痕迹量；以上数据说明，本发明废水处理方法实现了废水的有效处理和达标排放。
对比例1
市政污泥焚烧工艺冷凝废水的成分如实施例1；
取上述废水1000ml，用6mol/l的硫酸水溶液将ph值调至3.5-4；加入硫酸亚铁3.0g，搅拌溶解；加入28wt％双氧水10ml，25℃下，搅拌10分钟，静置10分钟，然后过滤，得黑色液体。加入氢氧化钠调ph值为8-9，加入絮凝剂聚合硫酸铁2g快速搅拌分散40秒，缓慢搅拌絮凝20秒，沉淀5分钟，过滤得滤液。滤液低压蒸馏(低压-0.075mpa，温度58℃)，然后经换热器回收热量得冷凝液，至无冷凝液生成；所得冷凝液的成分如下：codcr为9800mg/l，氨氮4000mg/l，bod5为4500mg/l，电导率为5400μs/cm，色度为50，ph为9；如不进行臭氧处理，由于有机成分含量太高，根本无法进行后续的生化处理。因此，本发明方法中臭氧处理步骤不可或缺。