CN110590079A

CN110590079A - 一种电子束辐照全量处理垃圾渗滤液污水的方法

Info

Publication number: CN110590079A
Application number: CN201910978713.8A
Authority: CN
Inventors: 吴洪
Original assignee: Sichuan Guoqingyuan Environmental Protection Technology Co Ltd
Current assignee: Guoqing Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2019-10-15
Filing date: 2019-10-15
Publication date: 2019-12-20

Abstract

本发明公开了一种电子束辐照全量处理垃圾渗滤液污水的方法，包括步骤：(A)首先向垃圾渗滤液内加入聚合物，并进行曝气预处理；(B)曝气预处理后的垃圾渗滤液进入泥水分离装置去除悬浮物；(C)去除悬浮物后的垃圾渗滤液进行二级A/O生化处理，进行碳氮磷的初步去除；(D)二级A/O生化处理后的垃圾渗滤液，再进入电子束辐照设备，进行辐照氧化分解；(E)辐照氧化分解后的垃圾渗滤液进行后生化深度处理，进一步去除垃圾渗滤液中的污染物。本发明具备无浓水回灌、运行费用低、投资费用低、污染物的彻底分解、无新增危废和盐度风险、无须增加消毒设备的优点。

Description

一种电子束辐照全量处理垃圾渗滤液污水的方法

技术领域

本发明涉及垃圾渗滤液处理领域，尤其涉及一种电子束辐照全量处理垃圾渗滤液污水的方法。

背景技术

垃圾渗滤液主要产自垃圾填埋场、垃圾中转站以及垃圾焚烧厂等单位，随着人们生活水平的提高，产生的生活垃圾日益增多，垃圾渗滤液的处理已经受到社会的广泛关注。

垃圾渗滤液的COD、氨氮、总磷、色度等污染物浓度极高，尤其氨氮指标基本达到1000mg/l以上，是传统生活污水浓度的近30倍，不经有效处理，对周边环境将产生极大破坏。而垃圾渗滤液中又含有极高的盐度，对生化处理具有很大抑制作用，无形中增加了污水处理的难度，致使垃圾渗滤污水处理站很难达标排放，

目前，国内的垃圾渗滤液处理技术大部分采用生化+超滤+纳滤+RO处理工艺，生化处理工艺采用传统的缺氧好氧进行处理，去除部分的C、N、P污染指标，超滤工艺主要有内置式或者外置式，主要原理是利用了超滤膜分离设备截留水中的活性污泥与大分子有机物，以超滤膜组件取代传统二沉池，可在前级生化系统内保持高活性污泥浓度，活性污泥(MLSS)浓度可提升至8000～10000mg/L，甚至更高，污泥龄(SRT)可延长至30天以上，并同时提高了生物处理有机负荷。纳滤及RO膜是一种起分离作用的处理工艺，它功能就是把一种物质和另一种物质分离开。膜的分离简单地说就是筛分，就是利用膜表面孔的机械筛分的原理，将不同大小的物质分离开，达到分离的目的。目前应用于垃圾渗滤液超滤后的膜分离工艺大部分采用纳滤+RO膜分离技术。

但是由于膜分离工艺只是纯粹的物理分离过程，采用了浓淡分离的工艺，由于纳滤的产水率一般为70％左右，RO反渗透产水率也为70％左右，致使其处理出水量相对于进水量有50％左右的折扣，是一种非全量处理工艺，其投资大，处理量小。由于此工艺不是分解污染物工艺，达标排放的水只是膜分离后的清水，其另一部分浓水仍旧会回灌至垃圾填埋场等垃圾堆场，日积月累，将会造成污水进水浓度越来越高，处理难度越来越难，尤其是垃圾渗滤液的原水盐度会起累积效应，目前如北上广深等大型城市一些运行时间较长的渗滤液污水站，进水的盐度有的已经达到20000mg/l以上，对生化系统产生严重冲击，很多已经接近瘫痪状态。并且过高的进水浓度，可大大降低膜系统寿命，有的一年一换，甚至更频繁，大大增加了运行费用。并且，膜分离后的不可生化的污染物也会累积，即使采用了反渗透RO分离，对于达标排放也越来越难。

近几年，涌现出了高级氧化的全量处理垃圾渗滤液污水技术，其通过投加氧化剂来降低污染成分，是一个氧化过程。通过投加大量的氧化剂来氧化分解污染物，相对于膜分离工艺，投资及运行费用极高，投资费用可达2倍以上，运行费用约是原有工艺的4倍～5倍，往往建设单位难以承受，而且其投加到污水中大量氧化剂，本身就是一种二次污染物，产生了大量污泥危废，在增加了处理费用的同时也增加了环境污染风险，同时溶解态氧化剂也增加了渗滤液污水的盐度，对于一些对排出水有盐度要求的区域也不合适。另外氧化剂氧化能力具有一定的局限性，对于一些难氧化的有机污染物并不能分解，出水超标率仍很高。

综上，生化+超滤+纳滤+RO处理工艺和高级氧化剂处理工艺的缺点有：

1.采用生化+超滤+纳滤+RO处理工艺的无法达到100％全量处理规模，只能达到50％左右的处理规模；并且其投资大、运行费用高；浓水回灌后，日积月累产生浓度累积，致使污水站瘫痪；

2.采用高级氧化剂处理工艺，在投加氧化剂的同时，产生了危废污泥及增加了污水盐度，对环境产生了二次污染；且其不能全部氧化难降解部分污染物，仍然难以保证达标排放。

所以，本领域急需一种替代现有垃圾渗滤液污水处理的全新技术，设计出一种电子束辐照全量处理垃圾渗滤液污水的方法，保证垃圾渗滤液污水稳定的、长期的、经济的全量处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子束辐照全量处理垃圾渗滤液污水的方法，无浓水回灌、运行费用低、投资费用低、污染物的彻底分解、无新增危废和盐度风险、无须增加消毒设备的优点，解决了采用生化+超滤+纳滤+RO处理工艺的无法达到100％全量处理规模，只能达到50％左右的处理规模；并且其投资大、运行费用高；浓水回灌后，日积月累产生浓度累积，致使污水站瘫痪；采用高级氧化剂处理工艺，在投加氧化剂的同时，产生了危废污泥及增加了污水盐度，对环境产生了二次污染；且其不能全部氧化难降解部分污染物，仍然难以保证达标排放的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电子束辐照全量处理垃圾渗滤液污水的方法，包括步骤：

(A)首先向垃圾渗滤液内加入聚合物，并进行曝气预处理；

(B)曝气预处理后的垃圾渗滤液进入泥水分离装置去除悬浮物；

(C)去除悬浮物后的垃圾渗滤液进行二级A/O生化处理，进行碳氮磷的初步去除；

(D)二级A/O生化处理后的垃圾渗滤液，再进入电子束辐照设备，进行辐照氧化分解；

(E)辐照氧化分解后的垃圾渗滤液进行后生化深度处理，进一步去除垃圾渗滤液中的污染物；

(F)最后经过后生化深度处理后的垃圾渗滤液自流入沉淀池进行泥水分离，上清液达标排放。

进一步的，所述步骤(A)中加入的聚合物为铁铝聚合物，铁铝聚合物采用PAC或PAFC，投加的聚合物浓度范围为100ppm-300ppm，且垃圾渗滤液在曝气池内停留时间范围为8小时-36小时。

进一步的，所述步骤(B)中的泥水分离装置采用沉淀、气浮、离心或压滤方式。

进一步的，所述步骤(C)中的二级A/O生化处理，其中一级A生化停留时间为10小时～36小时，一级O生化停留时间为12小时～48小时，二级A生化停留时间为10小时～48小时，二级O生化停留时间为10小时～48小时。

进一步的，所述步骤(C)中二级A/O生化处理的二个内回流比均为50％～300％，且采用接触氧化法。

进一步的，所述步骤(D)中的电子束辐照设备，进行薄膜式辐照氧化分解，电子束辐照剂量范围为1～50kGy。

进一步的，所述步骤(E)中的后生化深度处理采用缺氧好氧、SBR或MBR处理工艺，处理设备内部的填料采用组合填料、弹性填料、悬浮填料或球形填料。

进一步的，所述步骤(E)中的后生化深度处理内外回流比均为100％～900％。

进一步的，所述步骤(C)中的二级A/O生化处理及所述步骤(E)后生化深度处理中，回流比通过泵及阀门来调节回流比。

进一步的，所述步骤(D)中的电子束辐照设备通过进水、出水提升泵进行加压提升对前后工艺连接。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

1.无浓水回灌：通过本整体工艺处理方法彻底分解污染物，全部污水达标排放，不会产生如RO膜处理那样的浓水；

2.运行费用低：主体工艺采用电子束辐照技术，除新增电费外，几乎无其他费用，相对于传统的RO膜处理技术并无膜更换费用，实际运行成本将大大降低，并且由于辐照工艺分解了大部分的大分子有机物，增加了碳源，也可大大降低碳源投加费用；

3.投资费用低：工艺避免了RO膜深度处理投资费用，浓水蒸发投资费用，投资费用为其的50％左右；

4.污染物的彻底分解：通过辐照氧化可激发分子内部羟基自由基，由内而外氧化，污染物几乎无保留的分解；

5.无新增危废和盐度风险：整个系统采用辐照氧化技术，全部为用电形式，不会如微电解、芬顿等高级氧化工艺那样新增污泥危废、新增污水中的盐度；

6.无须增加消毒设备：辐照系统本身就是可作为消毒功能，在辐照的同时，可杀死基本所有细菌、藻类以及它们的卵孢等，比传统的紫外及氯系消毒要强很多倍，并且无二次污染物产生。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1所示为本本发明一种电子束辐照全量处理垃圾渗滤液污水的方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

参照图1，一种电子束辐照全量处理垃圾渗滤液污水的方法，一种电子束辐照全量处理垃圾渗滤液污水的方法，包括步骤：

(A)首先向垃圾渗滤液内加入铁铝聚合物，并进行曝气预处理；

所述步骤(A)中加入的聚合物为铁铝聚合物，铁铝聚合物采用PAC或PAFC，投加的聚合物浓度范围为100ppm-300ppm，且垃圾渗滤液在曝气池内停留时间范围为8小时-36小时。

其中PAC是一种新兴净水材料，无机高分子混凝剂，简称聚铝，英文缩写为PAC(poly aluminum chloride)，它是介于AlCI3和Al(OH)3，之间的一种水溶性无机高分子聚合物，化学通式为[Al2(OH)nCl6-nLm]，其中m代表聚合程度，n表示PAC产品的中性程度。m品的中，n＝1-5为具有Keggin结构的高电荷聚合环链体，对水中胶体和颗粒物具有高度电中和及桥联作用，并可强力去除微有毒物及重金属离子，性状稳定。

而PAFC是聚合氯化铝铁由铝盐和铁盐混凝水解而成一种无机高分子混凝剂，依据协同增效原理，加入铁离子或三氧化铁和其它含铁化合物复合而制得的一种新型高效混凝剂。

所述步骤(B)中的泥水分离装置采用沉淀、气浮、离心或压滤方式，泥水分离装置优先采用高速离心机分离方式。

所述步骤(C)中的二级A/O生化处理，其中一级A生化停留时间为10小时～36小时，一级O生化停留时间为12小时～48小时，二级A生化停留时间为10小时～48小时，二级O生化停留时间为10小时～48小时。

所述步骤(C)中二级A/O生化处理的二个内回流比均为50％～300％，且采用接触氧化法；所述步骤(C)二级A/O生化处理中，O池内采用接触氧化法；接触氧化法填料优先采用组合填料。

所述步骤(D)中的电子束辐照设备，进行薄膜式辐照氧化分解，电子束辐照剂量范围为1～50kGy；电子束辐照采用薄膜式形式照射，薄膜式的实现方法采用高压泵结合多层扁平喷嘴实现。

所述步骤(E)中的后生化深度处理采用缺氧好氧、SBR或MBR处理工艺，处理设备内部的填料采用组合填料、弹性填料、悬浮填料或球形填料；组合填料弹性填料采用Φ150-Φ200型号，悬浮填料采用k1、k2、k3型号，球形填料采用Φ50-Φ150型号；后生化系统优先采用缺氧好氧方式或采用PVDF材质MBR工艺。

所述步骤(E)中的后生化深度处理内外回流比均为100％～900％。

所述步骤(C)中的二级A/O生化处理及所述步骤(E)后生化深度处理中，回流比通过泵及阀门来调节回流比。

所述步骤(D)中的电子束辐照设备通过进水、出水提升泵进行加压提升对前后工艺连接。

所述步骤(F)自流入沉淀池进行泥水分离，上清液达标排放中，沉淀池采用竖流式、幅流式或平流式；优先采用竖流式沉淀池。

所述铁铝聚合物曝气预处理前端，采用调节池进行水质水量的调节，调节池停留时间1天～4天。

所述铁铝聚合物曝气预处理与泥水分离装置通过UPVC或镀锌管管道连接。

二级A/O生化处理中，回流比通过泵及阀门调节回流比。水泵采用变频控制流量，阀门采用气动阀类型。

电子束辐照设备进行辐照氧化时，通过进水、出水提升泵进行加压提升对前后工艺连接。进水及出水设计中间缓冲池，提升泵采用多组，设计备用泵1台，并用PLC自动程序控制。

后生化深度处理中，内外回流比通过泵及阀门调节回流比。水泵采用变频控制流量，阀门采用气动阀类型。

通过设置铁铝聚合物预曝气处理，去除大量的矿物渣以及硫化物，降低SS以及后续处理的负荷；通过设置二级A/O生化处理，进行硝化反硝化处理，可去除大部分的COD、NH₃-N、TP等污染物。设置电子束辐照及后生化处理，可继续分解难生化部分污染物，提高B/C比，提高处理效率，进行污染物的深度分解。设置沉淀池，可进行泥水分离，使污水彻底澄清达标全量排放。

如下流程的实验数据测试表

综上，通过电子束辐照全量处理垃圾渗滤液污水的方法，可使垃圾渗滤液全量的处理排放，并且运行成本低，投资成本低，宜可彻底氧化分解难降解污染成分，无盐度危废新增风险，无须增加消毒设备。可达到垃圾渗滤液污水稳定的、长期的、经济的全量处理的目的

本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种电子束辐照全量处理垃圾渗滤液污水的方法，其特征在于，包括步骤：

(A)首先向垃圾渗滤液内加入聚合物，并进行曝气预处理；

2.根据权利要求1所述的电子束辐照全量处理垃圾渗滤液污水的方法，其特征在于：所述步骤(A)中加入的聚合物为铁铝聚合物，铁铝聚合物采用PAC或PAFC，投加的聚合物浓度范围为100ppm-300ppm，且垃圾渗滤液在曝气池内停留时间范围为8小时-36小时。

3.根据权利要求1所述的电子束辐照全量处理垃圾渗滤液污水的方法，其特征在于：所述步骤(B)中的泥水分离装置采用沉淀、气浮、离心或压滤方式。

4.根据权利要求1所述的电子束辐照全量处理垃圾渗滤液污水的方法，其特征在于：所述步骤(C)中的二级A/O生化处理，其中一级A生化停留时间为10小时～36小时，一级O生化停留时间为12小时～48小时，二级A生化停留时间为10小时～48小时，二级O生化停留时间为10小时～48小时。

5.根据权利要求1所述的电子束辐照全量处理垃圾渗滤液污水的方法，其特征在于：所述步骤(C)中二级A/O生化处理的二个内回流比均为50％～300％，且采用接触氧化法。

6.根据权利要求1所述的电子束辐照全量处理垃圾渗滤液污水的方法，其特征在于：所述步骤(D)中的电子束辐照设备，进行薄膜式辐照氧化分解，电子束辐照剂量范围为1～50kGy。

7.根据权利要求1所述的电子束辐照全量处理垃圾渗滤液污水的方法，其特征在于：所述步骤(E)中的后生化深度处理采用缺氧好氧、SBR或MBR处理工艺，处理设备内部的填料采用组合填料、弹性填料、悬浮填料或球形填料。

8.根据权利要求1所述的电子束辐照全量处理垃圾渗滤液污水的方法，其特征在于：所述步骤(E)中的后生化深度处理的好氧回流到电子束辐照前端的内回流以及沉淀池回流到电子束辐照前端的外回流的回流比均为100％～900％。

9.根据权利要求1所述的电子束辐照全量处理垃圾渗滤液污水的方法，其特征在于：所述步骤(C)中的二级A/O生化处理及所述步骤(E)后生化深度处理中，回流比通过泵及阀门来调节回流比。

10.根据权利要求1所述的电子束辐照全量处理垃圾渗滤液污水的方法，其特征在于：所述步骤(D)中的电子束辐照设备通过进水、出水提升泵进行加压提升对前后工艺连接。