本發(fā)明涉及垃圾處理領(lǐng)域，具體涉及一種高效垃圾滲濾液處理工藝。
背景技術(shù)：
垃圾滲濾液中成分復(fù)雜，污染物濃度高，毒性大，可在環(huán)境中長時(shí)間存留。未經(jīng)處理的垃圾滲濾液排放后，不僅會(huì)污染地表水和土壤，甚至?xí)廴撅嬘盟?、地下水、農(nóng)作物、水生動(dòng)物等，具有生物累積性，致畸、致癌、致基因突變，對處于食物鏈頂端人類的身體健康會(huì)造成嚴(yán)重威脅。目前國內(nèi)對垃圾滲濾液的處理方法主要有生物處理、物化處理和土地處理方法，其中，“mbr+nf/ro”膜組合工藝和厭氧+好氧的生化組合工藝是普遍采用主流工藝，但也存在一些問題?！癿br+nf/ro”處理工藝可以達(dá)到穩(wěn)定的出水效果，但是工藝流程過長，構(gòu)筑物多，管理復(fù)雜，能耗大，膜濃縮液難處理、運(yùn)行費(fèi)用較高?！皡捬?好氧的生化組合工藝”能夠有效地降低水中的bod、cod和氨氮，但是垃圾滲濾液中氨氮濃度高，會(huì)導(dǎo)致碳源不足，營養(yǎng)比例失調(diào)，抑制生化處理中微生物的活性，造成垃圾滲濾液處理中cod、總氮的去除率不高，且占地面積較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種高效垃圾滲濾液處理工藝，相比于“mbr+nf/ro”膜組合工藝，該工藝改善了“mbr+nf/ro”工藝流程過長，構(gòu)筑物多，管理復(fù)雜，能耗大，運(yùn)行費(fèi)用高的問題；相比于厭氧+好氧的生化組合工藝，該工藝改善了“厭氧+好氧的生化組合工藝”占地面積大，管理復(fù)雜，且出水codcr和氨氮不易達(dá)標(biāo)的問題。
本發(fā)明提供了一種高效垃圾滲濾液處理工藝，步驟包括：
s1、垃圾滲濾液進(jìn)入通有臭氧的混合調(diào)節(jié)池內(nèi)進(jìn)行氧化分解；
s2、向氧化分解后的滲濾液中依次投加pac、磁粉、pam，投加完畢后滲濾液進(jìn)入斜管沉淀池中沉淀，沉淀泥污回流至混合調(diào)節(jié)池內(nèi)進(jìn)行氧化分解，上清液進(jìn)入膜蒸餾分離池；
s3、步驟s2所述上清液在膜蒸餾分離池內(nèi)進(jìn)行膜蒸餾反應(yīng)，通過蒸餾膜的液體為凈化后的出水，未通過蒸餾膜的濃縮滲濾液回流至混合調(diào)節(jié)池內(nèi)進(jìn)行氧化分解；
s4、步驟s3所述出水的一部分冷卻后回流至膜蒸餾分離池內(nèi)，其余部分的出水為最終出水。
本發(fā)明的有益效果是：1、本發(fā)明利用膜蒸餾技術(shù)只允許水分子通過的性能，采用了“磁混凝沉淀+膜蒸餾分離”，工藝簡單，方便管理，且可以有效的保證出水效果；2、本發(fā)明采用臭氧技術(shù)具有高級氧化的性能，對垃圾滲濾液進(jìn)水和回流濃縮液進(jìn)行有氧消化，進(jìn)一步氧化分解其中的有機(jī)質(zhì)，并進(jìn)行高效的消毒殺菌；3、本發(fā)明采用太陽能系統(tǒng)提供熱源，實(shí)現(xiàn)了綠色能源的有效利用和節(jié)能減排效果，降低了運(yùn)營成本。4、本發(fā)明進(jìn)行處理時(shí)無有毒有害物質(zhì)的差生，減少了二次污染。
附圖說明
圖1為本發(fā)明提供的高效垃圾滲濾液處理工藝示意圖；
其中，1為混合調(diào)節(jié)池、2為投加池、3為斜管沉淀池、31為斜管組、32為溢流堰、4為膜蒸餾反應(yīng)池、41為蒸餾膜組件、42為加熱器、43為反沖洗裝置、5為臭氧發(fā)生器、6為提升泵、7為膜出水循環(huán)冷卻單元、71為出液管、72為回液管、73為冷卻循環(huán)泵a、74為冷卻循環(huán)泵b、75為冷卻罐、8為回流泵a、9為出水管、10為膜出水在線監(jiān)測管道、11為氣體抽吸泵、12為太陽能熱源吸收裝置、13為溫度監(jiān)測儀，14為回流泵b。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種高效垃圾滲濾液處理工藝，步驟包括：
s1、垃圾滲濾液進(jìn)入通有臭氧的混合調(diào)節(jié)池內(nèi)進(jìn)行氧化分解；
s2、向氧化分解后的滲濾液中依次投加pac、磁粉、pam，投加完畢后滲濾液進(jìn)入斜管沉淀池中沉淀，沉淀泥污回流至混合調(diào)節(jié)池內(nèi)進(jìn)行氧化分解，上清液進(jìn)入膜蒸餾分離池；
s3、步驟s2所述上清液在膜蒸餾分離池內(nèi)進(jìn)行膜蒸餾反應(yīng)，通過蒸餾膜的液體為凈化后的出水，未通過蒸餾膜的濃縮滲濾液回流至混合調(diào)節(jié)池內(nèi)進(jìn)行氧化分解；
s4、步驟s3所述出水的一部分冷卻后回流至膜蒸餾分離池內(nèi)，其余部分的出水為最終出水。
本工藝為了解決垃圾滲濾液處理“mbr+nf/ro”工藝流程過長，構(gòu)筑物多，管理復(fù)雜，能耗大，以及“厭氧+好氧的生化組合工藝”占地面積大，且出水codcr和氨氮不易達(dá)標(biāo)的問題，“臭氧氧化+磁混凝+膜蒸餾”的方案各步驟之間相互影響、相互促進(jìn)關(guān)聯(lián)，通過(1)采取臭氧高級氧化方案，可以有效的解決膜濃縮液難降解問題；(2)采取臭氧氧化+磁混凝沉淀方案可以減少mbr工藝一級反硝化、一級硝化、二級反硝化、二級硝化、超濾的復(fù)雜流程，減少構(gòu)筑物和簡化管理；(3)通過采用膜蒸餾方案，可以降低nf/ro能耗和運(yùn)行費(fèi)用；(4)通過采用用磁混凝+膜蒸餾方案，可以節(jié)省“厭氧+好氧的生化組合工藝”占地面積，簡化管理，保證出水效果。
優(yōu)選的，所述混合調(diào)節(jié)池內(nèi)的o3濃度為0.4mg/l～0.8mg/l。
優(yōu)選的，所述pac投加量為20～30mg/l，pam投加量為0.8～1.2mg/l，磁粉投加量為3～5mg/l，所述磁粉為f3o4。磁粉的投加，使得水中膠體顆粒與磁粉顆粒更容易碰撞脫穩(wěn)而形成絮體，大大提高了懸浮物的去除效率。同時(shí)，磁粉超高比重的特性使得絮體密度遠(yuǎn)大于常規(guī)混凝絮體，從而大幅提高沉淀速度，并完成泥水的高效分離。
優(yōu)選的，所述膜蒸餾分離池溫度維持在45-60℃，ph為6.0-7.5。
更加優(yōu)選的，所述膜蒸餾分離池采用太陽能加熱。通過對太陽能這一清潔能源的利用，降低了處理成本。
更加優(yōu)選的，步驟s4所述的冷卻為使回流的水冷卻至10-20℃。進(jìn)入膜蒸餾分離池的上清液在太陽能加熱系統(tǒng)和冷卻回水提供的溫差作用下實(shí)現(xiàn)膜蒸餾反應(yīng)，從而使水蒸氣從膜的一側(cè)進(jìn)入到另一側(cè)，并最終出水，濃縮的滲濾液經(jīng)回流泵回流至混合調(diào)節(jié)池進(jìn)行氧化分解。
優(yōu)選的，步驟s2所述斜管沉淀池內(nèi)斜管長1-1.2m，傾斜角為60°，斜管上部水深為0.5-1.0m。
下面將結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明提供的一種高效垃圾滲濾液處理工藝以進(jìn)一步說明。下面描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的實(shí)驗(yàn)材料如無特殊說明，均為市場購買得到。
實(shí)施例一
本實(shí)施例提供了一種高效垃圾滲濾液處理工藝，以及該工藝采用的裝置。
上述工藝采用的裝置包括：依次連接的混合調(diào)節(jié)池1、投加池2、斜管沉淀池3、膜蒸餾反應(yīng)池4。
所述混合調(diào)節(jié)池1內(nèi)部空間與一臭氧發(fā)生器5連通，所述混合調(diào)節(jié)池1的出水口與提升泵6通過水管連接，所述提升泵6與投加池2的進(jìn)水口通過水管連接。
所述投加池2包括依次連接的pac投加區(qū)21、磁粉投加區(qū)22、pam投加區(qū)23。
所述斜管沉淀池3內(nèi)部上方設(shè)置有斜管組31，所述斜管組包括多根長度1-1.2m，傾斜角為60°的斜管，所述斜管上部水深為0.5-1.0m。所述斜管沉淀池3底部出口與回流泵a8連接，所述回流泵a8與混合調(diào)節(jié)池1連接。斜管沉淀池3側(cè)壁上方設(shè)置有溢流堰32，所述溢流堰32與膜蒸餾反應(yīng)池4通過水管連接。
所述膜蒸餾反應(yīng)池4內(nèi)設(shè)置有蒸餾膜組件41、加熱器42、反沖洗裝置43。所述蒸餾膜組件41為板框式組件，蒸餾膜采用疏水性氟乙烯pvdf膜或聚丙烯pp膜，本實(shí)施例中采用疏水性氟乙烯pvdf膜。所述蒸餾膜組件41與膜出水循環(huán)冷卻單元7連接，所述膜出水循環(huán)冷卻單元7包括與蒸餾膜組件41出液口連接的出液管71和與蒸餾膜組件41回液口連接的回液管72，所述出液管71與冷卻循環(huán)泵a73連接，所述回液管72與冷卻液循環(huán)泵b74、冷卻罐75依次連接，所述出液管71的出口與回液管72、出水管9的入口連通，所述出水管9與膜出水在線監(jiān)測管道10連接。所述膜蒸餾反應(yīng)池4內(nèi)部位于蒸餾膜組件41下方設(shè)置有反沖洗裝置43，蒸餾膜組件41和反沖洗裝置43分別通過膜蒸餾反應(yīng)池4底部鋼架支撐來固定。具體的，反沖洗裝置43通過管線上的曝氣孔來對膜面進(jìn)行氣體沖洗，所述反沖洗裝置43與氣體抽吸泵11連接，間歇運(yùn)行，減緩膜污染。所述加熱器42與太陽能熱源吸收裝置12連接，所述膜蒸餾反應(yīng)池4內(nèi)部與溫度監(jiān)測儀13連接。所述膜蒸餾反應(yīng)池4內(nèi)底部與與回流泵b14連接，所述回流泵b14與混合調(diào)節(jié)池1連接。
所述高效垃圾滲濾液處理工藝，包括：
s1、所述垃圾滲濾液重力自流進(jìn)入混合調(diào)節(jié)池1，并在混合調(diào)節(jié)池1內(nèi)進(jìn)行氧化分解，其中混合調(diào)節(jié)池1內(nèi)臭氧來自臭氧發(fā)生器2，所述混合調(diào)節(jié)池1內(nèi)o3濃度為0.4mg/l～0.8mg/l。
s2、氧化分解后的滲濾液通過提升泵6進(jìn)入投加池2，并依次通過pac投加區(qū)21、磁粉(f3o4)投加區(qū)22、pam投加區(qū)23再進(jìn)入斜管沉淀池3，所述pac投加量為20～30mg/l，pam投加量為0.8～1.2mg/l，f3o4投加量為3～5mg/l。通過pac、磁粉以及pam的混合投加，其中，磁粉的投加，使得水中膠體顆粒與磁粉顆粒更容易碰撞脫穩(wěn)而形成絮體，大大提高了懸浮物的去除效率。同時(shí)，磁粉超高比重的特性使得絮體密度遠(yuǎn)大于常規(guī)混凝絮體，從而大幅提高沉淀速度，并完成泥水的高效分離；此外，所述斜管沉淀池3內(nèi)的沉淀污泥經(jīng)回流泵a8回流至混合調(diào)節(jié)池1，滲濾液上清液通過斜管沉淀池3上方溢流堰32出水至膜蒸餾分離池4；
s3、進(jìn)入膜蒸餾分離池4的上清液在太陽能加熱系統(tǒng)和冷卻循環(huán)系統(tǒng)7提供的溫差作用下，通過蒸餾膜組件41實(shí)現(xiàn)膜蒸餾反應(yīng)，從而使水蒸氣從膜外側(cè)進(jìn)入膜內(nèi)側(cè)，并最終從內(nèi)側(cè)出水，濃縮的滲濾液經(jīng)回流泵b14回流至混合調(diào)節(jié)池1；所述太陽能加熱系統(tǒng)由太陽能吸收裝置12和太陽能加熱裝置42組成，其中太陽能加熱裝置42布置在蒸餾膜組件41的外側(cè)，并由太陽能吸收裝置12提供能量；所述冷卻循環(huán)系統(tǒng)由冷卻循環(huán)泵a73、冷卻循環(huán)泵b74和冷卻罐75組成，其中冷卻系統(tǒng)與蒸餾膜組件41的內(nèi)側(cè)連通，實(shí)現(xiàn)水的冷卻循環(huán)；
s4、所述蒸餾膜出水通過冷卻循環(huán)泵a73后一部分進(jìn)入膜出水監(jiān)測裝置10，并最終實(shí)現(xiàn)出水，一部分經(jīng)冷卻罐75后進(jìn)入蒸餾膜組件41，來維持冷卻循環(huán)系統(tǒng)的持續(xù)進(jìn)行；所述膜蒸餾分離池4溫度t維持在45-55℃，ph為6.5-7.5，冷卻系統(tǒng)溫度t維持在10-15℃；所述混合調(diào)節(jié)池1內(nèi)的o3濃度0.4mg/l～0.8mg/l；所述pac投加量為20～30mg/l，pam投加量為0.8～1.2mg/l，f3o4投加量為3～5mg/l；所述斜管沉淀區(qū)(7)斜管斜長一般為1-1.2m，傾斜角為60°，斜管上部水深為0.5-1.0m；所述反沖洗裝置43布置在膜組件41的下方。其中膜組件41和反沖洗裝置43分別通過反應(yīng)池底部鋼架支撐來固定，相對位置如圖所示。反沖洗裝置43通過管線上的曝氣孔，來對膜面進(jìn)行氣體沖洗，其中氣體經(jīng)反沖洗泵11進(jìn)入管線。
采用上述工藝對湖北某垃圾填埋場的垃圾滲濾液進(jìn)行處理，滲濾液進(jìn)水codcr濃度為4500mg/l，bod5濃度為1200mg/l，nh3-n濃度為2000mg/l，ss濃度為800mg/l；
試驗(yàn)運(yùn)行中，蒸餾膜反應(yīng)池水溫度(t)為50-60℃，冷卻系統(tǒng)溫度t維持在15-20℃，ph為6.0-7.5，反應(yīng)器持續(xù)運(yùn)行，初始膜通量為15.0-20.0l/m2h。臭氧調(diào)節(jié)池o3濃度0.6mg/l；pac投加量為20.0mg/l，pam投加量為1.0mg/l，f3o4投加量為4mg/l。
試驗(yàn)出水結(jié)果為：出水codcr濃度為82.0mg/l,bod5濃度為15.0mg/l，nh3-n濃度為21.0mg/l，ss濃度為12.0mg/l。結(jié)果顯示，垃圾滲濾液中codcr的去除率達(dá)到了98.1％，bod5去除率達(dá)到98.7％，實(shí)現(xiàn)了nh3-n離子的98.9％去除。
實(shí)施例二
本實(shí)施例提供了一種高效垃圾滲濾液處理工藝，采用的裝置與實(shí)施例一相同，具體處理工藝步驟與實(shí)施例一工藝步驟基本一致，區(qū)別在于：
對上述湖北垃圾填埋場的垃圾滲濾液進(jìn)行處理，試驗(yàn)運(yùn)行中，蒸餾膜反應(yīng)池水溫度(t)為45-55℃，冷卻系統(tǒng)溫度t維持在10-15℃，ph為6.5-7.5，反應(yīng)器持續(xù)運(yùn)行，初始膜通量為15.0-20.0l/m2h。臭氧調(diào)節(jié)池o3濃度0.4mg/l；pac投加量為25.0mg/l，pam投加量為0.8mg/l，f3o4投加量為5mg/l。
試驗(yàn)出水結(jié)果為：出水codcr濃度為80.0mg/l,bod5濃度為16.0mg/l，nh3-n濃度為20.0mg/l，ss濃度為11.0mg/l。處理效果與實(shí)施例一基本一致。
實(shí)施例三
本實(shí)施例提供了一種高效垃圾滲濾液處理工藝，采用的裝置與實(shí)施例一相同，具體處理工藝步驟與實(shí)施例一工藝步驟基本一致，區(qū)別在于：
對上述湖北垃圾填埋場的垃圾滲濾液進(jìn)行處理，試驗(yàn)運(yùn)行中，蒸餾膜反應(yīng)池水溫度(t)為48-58℃，冷卻系統(tǒng)溫度t維持在12-17℃，ph為6.0-7.0，反應(yīng)器持續(xù)運(yùn)行，初始膜通量為15.0-20.0l/m2h。臭氧調(diào)節(jié)池o3濃度0.8mg/l；pac投加量為30.0mg/l，pam投加量為1.2mg/l，f3o4投加量為3mg/l。
試驗(yàn)出水結(jié)果為：出水codcr濃度為83.0mg/l,bod5濃度為15.0mg/l，nh3-n濃度為23.0mg/l，ss濃度為12.0mg/l。處理效果與實(shí)施例一基本一致。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。