一种基于高级氧化反应的高浓度垃圾渗滤液浓缩液处理方法与流程

文档序号:29085887发布日期:2022-03-02 01:23阅读:262来源:国知局

1.本发明涉及垃圾渗滤液处理领域,尤其涉及一种垃圾渗滤液浓缩液的处理方法。


背景技术:

2.目前,对于城市垃圾填埋场渗滤液的处理,主流工艺为:“多级厌氧/好氧生化处理+mbr+nf+ro/dtro”,其核心“nf+ro/dtro”的“双膜”技术的广泛应用导致渗滤液浓缩液的大量产生,约占处理量的30%以上,几乎富集了渗滤液中绝大部分难降解有机物、盐分、重金属等污染物。
3.渗滤液浓缩液后续处理一直是行业较困难的问题,未有妥善的处理方式,目前国内浓缩液的一般处理技术是回灌垃圾填埋场,但是回灌技术对于浓缩液内的盐分和重金属等具有富集作用,严重污染环境;利用蒸发处理浓缩液,投资费用及处理成本较高,并且仍然无法最终有效处理;垃圾焚烧电厂所采用的半干法烟气脱酸工艺耗水量较大,既污染环境又浪费资源;芬顿氧化法能够产生具有极强氧化性的羟基自由基(
·
ho),被认为是一种较好的难降解有机物的处理方法,但是处理过程中产生较多的氢氧化铁铁泥,难以处理。


技术实现要素:

4.针对现有技术中存在的问题,本发明提供了一种垃圾渗滤液浓缩液的处理方法,能有效去除垃圾渗滤液浓缩液中的cod、总氮、硬度和重金属离子,操作简单,处理成本低,高级氧化过程没有氢氧化铁铁泥产生,包括如下步骤:
5.(1)在垃圾渗滤液浓缩液中加入生石灰,之后加入碳酸钠进行软化,得到软化液;
6.(2)将步骤1得到的软化液中加入絮凝剂,进行絮凝沉淀,得到絮凝液,将絮凝液过滤后得到絮凝清液;
7.(3)将步骤2得到的絮凝清液加入过氧化氢,然后自下而上流经装有催化剂的流化床反应器,进行高级氧化,得到氧化液,出水排放;
8.(4)将步骤3中的催化剂高温焙烧再生,可以继续重复使用。
9.进一步地,所述步骤(2)中的絮凝剂为聚合氯化铝铁或聚合氯化铝或聚合氯化铁,优选聚合氯化铝铁,絮凝剂在垃圾渗滤液浓缩液中的加入量为0.05~1kg/m3。聚合氯化铝铁的絮凝效果最佳,且对垃圾渗滤液浓缩液中的固体颗粒和重金属离子吸附效果最好。
10.进一步地,所述步骤(3)中过氧化氢为加入稳定剂的过氧化氢,所述稳定剂为硅酸钠或者乙二胺四乙酸二钠;所述过氧化氢与絮凝液中cod的质量比为0.3~1.5:1。通过在过氧化氢中加入稳定剂可以使得过氧化氢最大限度的分解为羟基自由基,避免了过氧化氢分解为氧气的副反应发生,提高了过氧化氢的利用率,使得过氧化氢用量可以减少20%以上。
11.进一步地,所述步骤(3)中絮凝清液在流化床中停留时间为30min~120min。
12.进一步地,所述步骤(3)中流化床中温度为20~80℃。
13.进一步地,所述步骤(3)中催化剂为以氧化铝为载体的负载型催化剂,活性成分为氧化铁、氧化亚铁、氧化铜、氧化亚铜、氢氧化铜中的至少一种,所述催化剂粒径为20μm~80
μm,所述催化剂经过高温焙烧再生,可以重复使用100次以上。高级氧化过程中不用硫酸亚铁,避免了氢氧化铁铁泥的产生,采用新型的催化剂,配合流化床工艺,较好的发挥了催化剂的性能,具有很好的氧化效果,且催化剂本身对于氨氮具有氧化和吸附的性能,去除氨氮效果很好。
14.进一步地,所述步骤(3)中絮凝清液不需要调节ph值,ph值使用范围为3~11。氧化过程不同于常规的芬顿氧化,必须是ph值3~5之间,对絮凝液的ph值几乎没有要求。
15.进一步地,所述步骤(3)中流化床反应器材质为透明有机玻璃,且流化床反应器整体置于紫外光照射下。通过增加紫外照射,进一步提高了高级氧化过程效率,对cod去除率可以进一步提高4%以上。
16.进一步地,所述步骤(1)中垃圾渗滤液浓缩液和生石灰质量比为5000~500:1,碳酸钠和生石灰的摩尔数之比为1~2:1。
17.通过本发明的处理方法,可以很好的处理垃圾填埋场的渗滤液浓缩液,使得垃圾渗滤液浓缩液中的cod去除率达到90%以上、总氮去除率率达到90%以上、硬度去除率达到85%以上,重金属离子去除率达到90%以上。
具体实施方式
18.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
19.应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
20.实施例1
21.某垃圾渗滤液浓缩液,初始cod=2541mg/l,总氮=804mg/l,ph=6.1,硬度=3252mg/l,总cr=浓度16.24mg/l,总ni浓度=18.01mg/l,总cd浓度=4.63mg/l,总铁浓度=50.8mg/l,mn浓度=14.33mg/l。以1m3渗滤液浓缩液为例,对上述浓缩液进行处理,包括以下步骤:
22.(1)加入1kg生石灰,充分混合后,加入1.6kg碳酸钠,搅拌,溶解,软化,得到软化液;
23.(2)将步骤1得到的软化液中加入聚合氯化铝,聚合氯化铝的加入量为0.8kg,之后进行絮凝沉淀,得到絮凝液,将絮凝液过滤后得到絮凝清液;
24.(3)将步骤2得到的絮凝清液加入27.5%过氧化氢9.53kg,过氧化氢中加入的稳定剂为硅酸钠,然后自下而上流经装有20~35μm氧化铜和氧化亚铜混合物的流化床反应器,流化床温度为25~40℃,停留时间为30min,进行高级氧化,氧化后,出水指标为:cod=94.01mg/l,总氮=46.63mg/l,ph=5.6,硬度=413.00mg/l,总金属离子达到城市垃圾填埋场污水排放标准;
25.(4)将步骤3中催化剂经过高温焙烧再生,可以重复使用100次以上。
26.上述方法cod去除率为96.3%,总氮去除率为94.2%、硬度去除率为87.3%以上,金属离子去除效果可以达标排放。
27.实施例2
28.某垃圾渗滤液浓缩液,初始cod=1942mg/l,总氮=621mg/l,ph=8.0,硬度=2921mg/l,总cr=浓度19.23mg/l,总ni浓度=12.09mg/l,总cd浓度=9.56mg/l,总铁浓度=70.2mg/l,mn浓度=8.39mg/l。以1m3渗滤液浓缩液为例,对上述浓缩液进行处理,包括以下步骤:
29.(1)加入2kg生石灰,充分混合后,加入3.5kg碳酸钠,搅拌,溶解,软化,得到软化液;
30.(2)将步骤1得到的软化液中加入聚合氯化铝铁,聚合氯化铝铁的加入量为0.2kg,之后进行絮凝沉淀,得到絮凝液,将絮凝液过滤后得到絮凝清液;
31.(3)将步骤2得到的絮凝清液加入27.5%过氧化氢4.85kg,过氧化氢中加入的稳定剂为乙二胺四乙酸二钠,然后自下而上流经装有50~68μm氧化铁和氧化亚铁混合物的流化床反应器,流化床温度为55~70℃,停留时间为120min,进行高级氧化,氧化后,出水指标为:cod=56.32mg/l,总氮=31.67mg/l,ph=7.6,硬度=286.26mg/l,总金属离子达到城市垃圾填埋场污水排放标准;
32.(4)将步骤3中催化剂经过高温焙烧再生,可以重复使用100次以上。
33.上述方法cod去除率为97.1%,总氮去除率为94.9%、硬度去除率为90.2%以上,金属离子去除效果可以达标排放。
34.实施例3
35.某垃圾渗滤液浓缩液,初始cod=2238mg/l,总氮=541mg/l,ph=9.2,硬度=2267mg/l,总cr=浓度11.12mg/l,总ni浓度=22.54mg/l,总cd浓度=4.59mg/l,总铁浓度=66.29mg/l,mn浓度=12.41mg/l。以1m3渗滤液浓缩液为例,对上述浓缩液进行处理,包括以下步骤:
36.(1)加入1.5kg生石灰,充分混合后,加入2.9kg碳酸钠,搅拌,溶解,软化,得到软化液;
37.(2)将步骤1得到的软化液中加入聚合氯化铁,聚合氯化铁的加入量为0.5kg,之后进行絮凝沉淀,得到絮凝液,将絮凝液过滤后得到絮凝清液;
38.(3)将步骤2得到的絮凝清液加入27.5%过氧化氢6kg,过氧化氢中加入的稳定剂为乙二胺四乙酸二钠,然后自下而上流经装有36~55μm氧化铁、氧化亚铜及氢氧化铜混合物的流化床反应器,流化床温度为40~60℃,停留时间为70min,进行高级氧化,氧化后,出水指标为:cod=172.33mg/l,总氮=48.69mg/l,ph=8.9,硬度=324.18mg/l,总金属离子达到城市垃圾填埋场污水排放标准;
39.(4)将步骤3中催化剂经过高温焙烧再生,可以重复使用100次以上。
40.上述方法cod去除率为92.4%,总氮去除率为91.0%、硬度去除率为85.7%以上,金属离子去除效果可以达标排放。
41.实施例4
42.同实施例3,增加将流化床反应器用透明有机玻璃制作,并将流化床反应器整体置于紫外光照射下,cod去除率由92.4%增加到96.7%。
43.实施例5
44.同实施例3,但是所加的过氧化氢中不加稳定剂,cod去除率降低为81.3%,将不加稳定剂的过氧化氢用量增加25%以后,cod去除率由81.3%增加到92.6%,和实施例3的处
理效果相当。
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