一种工业固体垃圾含油渗滤液的处理方法与流程

1.本发明属于工业废水环保处理技术领域，具体涉及一种工业固体垃圾含油渗滤液的处理方法。


背景技术：

2.工业生产过程产生的固体垃圾在填埋场或焚烧厂进行收运存放过程中，会形成一种高浓度污染物的含油垃圾渗滤液。垃圾渗滤液是属于难处理的特种有机废水，主要表现在：含有难分解的大分子有机物、高浓度有机物和氨氮、高含盐、高色度、高含油。随着分选场和填埋场填龄的变化水质会跟着发生变化。目前，工业生产垃圾焚烧处理场垃圾渗滤液中油类物质主要是分散油和溶解油的复合物。常规的混凝沉淀、电絮凝气浮和化学破乳等工艺处理，除油分离效果较差。
3.垃圾焚烧厂含油垃圾渗滤液的达标处理工艺普遍采用的是预处理（混凝沉淀） dtro（碟管式反渗透） mvr（机械蒸汽再压缩蒸发器） stro（管网式反渗透）的膜法浓缩分离和mvr蒸发脱盐的联合处理工艺，终端产水水质达到《污水排入城镇下水道水质标准》（gb/t31962-2015）。由于混凝沉淀预处理后，出水中分散油含量较高又加之含溶解油，易引起dtro膜组件的污染堵塞，导致膜浓缩分离系统的膜组件通量急剧下降，mvr蒸发脱盐系统产水中溶解油含量高达350mg/l，不仅增加了膜组件化学清洗频次，而且造成整个处理系统瘫痪，经常停产停运。因此深入解决工业生产垃圾含油渗滤液预处理阶段分散油和溶解油的高效分离技术难题，确保后端深度处理系统实现正常运行和达标处理具有十分重要和紧迫的意义。
4.与生活垃圾渗滤液含有的动植物油不同，工业生产垃圾渗滤液的含油组分多为矿物油和有机溶剂，其在水中的存在形式差异较大，部分溶剂分子结构中因含有亲水性和疏水性基团，与水互相溶解，常规分离工艺适应性较差。为此，许多研究人员都进行了努力和探索。
5.中国专利cn110104907a公开了一种垃圾渗滤液除油系统及方法，采用厌氧发酵-碳源补给液混合-混凝沉淀-溶气气浮组合工艺处理生活垃圾发电厂含油垃圾渗滤液。其中进水含油400mg/l～500mg/l，除油预处理工艺产水含油《50mg/l。该工艺具有效果较好、运行成本低的特点，但预处理工艺中前端采用厌氧发酵处理，存在工艺复杂、流程较长、设备和构筑物占地面积大和动植物油除油效果差的不足。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种流程简短、工艺简单的工业固体垃圾含油渗滤液的处理方法，其通过混凝气浮处理、铁碳微电解处理、精密过滤处理和电催化氧化处理的有机结合，实现了工业固体垃圾含油渗滤液稳定除油达标处理，使得dtro系统进料料液中的含油量达到dtro膜组件的设计要求，保护dtro膜组件不被分散油和溶解油污染堵塞膜孔，解决了工业生产垃圾含油渗滤液中分散油和溶解油含量高而影响dtro膜组件正常工作的技术
问题。
7.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种工业固体垃圾含油渗滤液的处理方法，具体包括以下步骤：（1）混凝气浮处理：将含油垃圾渗滤液泵入混凝气浮反应器中，在所述混凝气浮反应器中依次加入ph调节剂调节ph值为7.0～8.0、混凝剂和高分子絮凝剂，同时在气浮条件下使其混合混匀进行固液分离；（2）铁碳微电解处理：将经步骤（1）处理后的液相加入ph调节剂调节ph值为2.0～3.0后进入铁碳微电解反应器中，打开曝气装置曝气40min～120min，反应结束后进入曝气池，加入ph调节剂调节ph值为7.0～8.0，打开曝气装置曝气40min～120min，反应结束后进入沉淀池进行絮凝物沉淀；（3）精密过滤处理：将经步骤（2）处理后的液相进入精密过滤器进行过滤处理，分离去除废水中微小颗粒悬浮物等杂质；（4）电催化氧化处理：将经步骤（3）处理后的液相加入ph调节剂调节ph值为4.0～5.0后进入电催化氧化反应器中，反应时间为20min～40min，以深度降解去除废水中溶解油和分散油、氨氮和低分子有机物等主要污染物，获得预处理产水。
8.作为本发明的一种改进，所述混凝剂由凝聚剂和助凝剂组分组成，凝聚剂组分使用量为1kg/m3～3kg/m3，助凝剂组分使用量为1kg/m3～2kg/m3，高分子絮凝剂组分的使用量为0.01kg/m3～0.02kg/m3。
9.作为本发明的一种改进，所述凝聚剂为质量分数为20%的聚合氯化铝铁溶液、聚合硫酸铁溶液和聚合氯化铝溶液的任一种或两种的复合物，助凝剂为生石灰或碳酸钠；所述高分子絮凝剂为质量分数为0.1%的阴离子聚丙烯酰胺水溶液。
10.作为本发明的一种改进，所述步骤（2）铁碳微电解处理过程中所用的铁碳填料中铁和碳的重量比为1:1。
11.作为本发明的一种改进，所述精密过滤器为石英砂过滤器，石英砂的粒径为0.1mm～0.5mm。
12.作为本发明的一种改进，所述电催化氧化反应器采用的电极阳极板为钛基钌铱或钛基氧化镍材质，阴极板为纯钛基材质，电压为4v，电流为12a。
13.本发明的有益效果为：本发明提供了一种流程简短、工艺简单的工业固体垃圾含油渗滤液的处理方法，其通过混凝气浮处理、铁碳微电解处理、精密过滤处理和电催化氧化处理的有机结合，协同构建一种工业固体垃圾含油渗滤液高效分离除油的新工艺、新方法，设备和构筑物占地面积较小。工业固体垃圾含油渗滤液经本发明处理后，可实现溶解油100%的降解处理，除油效果优良，符合国家环保标准《污水排入城镇下水道水质标准》（gb/t31962-2015）中推荐的c级标准的主要污染物指标限值的要求。实现了工业固体垃圾含油渗滤液稳定除油达标处理，使得dtro系统进料料液中的含油量达到dtro膜组件的设计要求，保护dtro膜组件不被分散油和溶解油污染堵塞膜孔，解决了工业生产垃圾含油渗滤液中分散油和溶解油含量高而影响dtro膜组件正常工作的技术问题。
附图说明
14.图1为本发明实施例一的一种工业固体垃圾含油渗滤液的处理方法工艺流程示意
图。
具体实施方式
15.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
16.实施例一：如图1所示，一种工业固体垃圾含油渗滤液的处理方法，具体包括以下步骤：（1）混凝气浮处理：采集某环保集团公司工业生产固体垃圾渗滤液原液样品ⅰ，其主要污染物指标分析结果见表1（实施例1～3中不同工艺段垃圾渗滤液分离除油效果对比表）。将含油量为363mg/l的2.0m3工业固体垃圾渗滤液样品ⅰ连续泵入到混凝气浮反应器的混凝气浮反应仓中，加入氢氧化钠调节ph至7.0，之后在中速（150r/min）搅拌下连续投加质量分数20%的聚合氯化铝铁溶液20l/m3，混合均匀后连续加入助凝剂生石灰1kg/m3，搅拌混匀形成混合溶液；将上述混合溶液溢流至混凝气浮反应器的絮凝反应仓中，在低速（75r/min）搅拌下连续加入质量分数为0.1%的阴离子聚丙烯酰胺水溶液10l/m3，并启动溶气气浮曝气装置将絮凝物聚集上浮并利用刮泥器输送至厢式隔膜自动板框压榨机中进行固液分离，固液分离出的废渣运输至业主方指定的固废处理场进一步处置。
17.（2）铁碳微电解处理：将经步骤（1）处理后的液相加入硫酸调节ph值为2.0后进入铁碳微电解反应器中，打开曝气装置曝气40min，反应结束后进入曝气池，加入氢氧化钠调节ph值为7.0，打开曝气装置曝气40min，反应结束后进入沉淀池进行絮凝物沉淀，以去除液相中的部分溶解油、分散油、氨氮和有机物等主要污染物。优选地，铁碳微电解处理过程中所用的铁碳填料中铁和碳的重量比为1:1。
18.（3）精密过滤处理：将经步骤（2）处理后的液相泵入精密过滤器进行过滤处理，分离去除废水中微小颗粒悬浮物等杂质；优选地，精密过滤器为石英砂过滤器，石英砂的粒径为0.1mm～0.5mm。
19.（4）电催化氧化处理：将经步骤（3）处理后的液相加入盐酸调节ph值为4.0后泵入电催化氧化反应器中，电催化氧化反应器采用的电极阳极板为钛基钌铱材质，阴极板为纯钛基材质；控制进水流量为10t/h，电压为4v，电流为12a，反应时间为20min，产生的尾气采用纯碱喷淋吸收法分离去除，以深度降解去除废水中溶解油和分散油、氨氮和低分子有机物等主要污染物，获得预处理产水，各项污染物指标详见表1（实施例1～3中不同工艺段垃圾渗滤液分离除油效果对比表）。
20.实施例二：如图1所示，一种工业固体垃圾含油渗滤液的处理方法，具体包括以下步骤：（1）混凝气浮处理：采集某环保集团公司工业生产固体垃圾渗滤液原液样品ⅱ，其主要污染物指标分析结果见表1（实施例1～3中不同工艺段垃圾渗滤液分离除油效果对比表）。将含油量为2025mg/l的2.0m3工业固体垃圾渗滤液样品ⅱ连续泵入到混凝气浮反应器的混凝气浮反应仓中，加入氢氧化钠调节ph至8.0，之后在中速（150r/min）搅拌下连续投加质量分数20%的聚合硫酸铁溶液50l/m3，混合均匀后连续加入助凝剂碳酸钠2kg/m3，搅拌混
匀形成混合溶液；将上述混合溶液溢流至混凝气浮反应器的絮凝反应仓中，在低速（75r/min）搅拌下连续加入质量分数为0.1%的阴离子聚丙烯酰胺水溶液20l/m3，并启动溶气气浮曝气装置将絮凝物聚集上浮并利用刮泥器输送至厢式隔膜自动板框压榨机中进行固液分离，固液分离出的废渣运输至业主方指定的固废处理场进一步处置。
21.（2）铁碳微电解处理：将经步骤（1）处理后的液相加入硫酸调节ph值为2.2后进入铁碳微电解反应器中，打开曝气装置曝气60min，反应结束后进入曝气池，加入氢氧化钠调节ph值为8.0，打开曝气装置曝气60min，反应结束后进入沉淀池进行絮凝物沉淀，以去除液相中的部分溶解油、分散油、氨氮和有机物等主要污染物。优选地，铁碳微电解处理过程中所用的铁碳填料中铁和碳的重量比为1:1。
22.（3）精密过滤处理：将经步骤（2）处理后的液相泵入精密过滤器进行过滤处理，分离去除废水中微小颗粒悬浮物等杂质；优选地，精密过滤器为石英砂过滤器，石英砂的粒径为0.1mm～0.5mm。
23.（4）电催化氧化处理：将经步骤（3）处理后的液相加入盐酸调节ph值为4.5后泵入电催化氧化反应器中，电催化氧化反应器采用的电极阳极板为钛基氧化镍材质，阴极板为纯钛基材质；控制进水流量为10t/h，电压为4v，电流为12a，反应时间为30min，产生的尾气采用纯碱喷淋吸收法分离去除，以深度降解去除废水中溶解油和分散油、氨氮和低分子有机物等主要污染物，获得预处理产水，各项污染物指标详见表1（实施例1～3中不同工艺段垃圾渗滤液分离除油效果对比表）。
24.实施例三：如图1所示，一种工业固体垃圾含油渗滤液的处理方法，具体包括以下步骤：（1）混凝气浮处理：采集某环保集团公司工业生产固体垃圾渗滤液蒸发产水样品ⅲ，该水样为含油垃圾渗滤液原液经过预处理（混凝沉淀） dtro（碟管式反渗透） mvr（机械蒸汽再压缩蒸发器）处理后的蒸发产水，其主要污染物指标分析结果见表1（实施例1～3中不同工艺段垃圾渗滤液分离除油效果对比表）。将含油量为364mg/l的2.0m3工业固体垃圾渗滤液样品ⅲ连续泵入到混凝气浮反应器的混凝气浮反应仓中，加入氢氧化钠调节ph至8.0，之后在中速（150r/min）搅拌下连续投加质量分数20%的聚合氯化铝溶液10l/m3，混合均匀后连续加入助凝剂碳酸钠1kg/m3，搅拌混匀形成混合溶液；将上述混合溶液溢流至混凝气浮反应器的絮凝反应仓中，在低速（75r/min）搅拌下连续加入质量分数为0.1%的阴离子聚丙烯酰胺水溶液10l/m3，并启动溶气气浮曝气装置将絮凝物聚集上浮并利用刮泥器输送至厢式隔膜自动板框压榨机中进行固液分离，固液分离出的废渣运输至业主方指定的固废处理场进一步处置。
25.（2）铁碳微电解处理：将经步骤（1）处理后的液相加入硫酸调节ph值为3.0后进入铁碳微电解反应器中，打开曝气装置曝气120min，反应结束后进入曝气池，加入氢氧化钠调节ph值为8.0，打开曝气装置曝气120min，反应结束后进入沉淀池进行絮凝物沉淀，以去除液相中的部分溶解油、分散油、氨氮和有机物等主要污染物。优选地，铁碳微电解处理过程中所用的铁碳填料中铁和碳的重量比为1:1。
26.（3）精密过滤处理：将经步骤（2）处理后的液相泵入精密过滤器进行过滤处理，分离去除废水中微小颗粒悬浮物等杂质；优选地，精密过滤器为石英砂过滤器，石英砂的粒径
为0.1mm～0.5mm。
27.（4）电催化氧化处理：将经步骤（3）处理后的液相加入盐酸调节ph值为5.0后泵入电催化氧化反应器中，电催化氧化反应器采用的电极阳极板为钛基钌铱材质，阴极板为纯钛基材质；控制进水流量为10t/h，电压为4v，电流为12a，反应时间为40min，产生的尾气采用纯碱喷淋吸收法分离去除，以深度降解去除废水中溶解油和分散油、氨氮和低分子有机物等主要污染物，获得预处理产水，各项污染物指标详见表1（实施例1～3中不同工艺段垃圾渗滤液分离除油效果对比表）。
28.按照国家环保标准《污水排入城镇下水道水质标准》（gb/t31962-2015）中推荐的c级标准的主要污染物指标的限值，对上述实施例1～3中工业固体垃圾含油渗滤液的ph、cod、悬浮物、总油含量、总磷、氨氮和氟化物等参数进行测定，测定参照《污水排入城镇下水道水质标准》（gb/t31962-2015）、《城镇污水处理厂污染物排放标准》（gb18918-2002）和《采出水中乳化油、溶解油的测定》(sy/t 0601-2016)等标准执行。测定结果见表1（实施例1～3中不同工艺段垃圾渗滤液分离除油效果对比表）。
29.由表1可以看出，采用实施例1～2中方法对含油渗滤液原液处理后，产水中总油含量为7.63～8.25mg/l，实现了油含量稳定小于10mg/l的技术目标要求，总油去除率均大于97.3%，溶解油实现了100%的降解处理，同时cod去除率均大于90%，悬浮物去除率均大于
91.57%，总磷去除率均大于92.98%，氟化物去除率均大于93.57%。
30.实施例3中方法对现有技术中的蒸发产水处理后，总油含量小于5mg/l，溶解油实现了100%的降解，解决了“现有含油垃圾渗滤液预处理技术不能有效地分离除油，导致后端“dtro-mvr-stro”深度联合工艺不能正常运营和出水稳定处理达标，正是由于除油预处理技术不过关，导致油类物质对膜组件的污染和堵塞，造成一级膜浓缩液中存在的溶解油和少量分散油随蒸发冷却进入产水，严重污染了产水水质，同时又造成二级膜浓缩分离系统处于瘫痪状态无法实现稳定运行”的技术问题。
31.综上所述，工业固体垃圾含油渗滤液经本发明处理后，产水符合国家环保标准《污水排入城镇下水道水质标准》（gb/t31962-2015）中推荐的c级标准的主要污染物指标的限值，完全满足“dtro-mvr-stro”后端深度处理工艺及系统进水水质的设计及技术要求，可以保障膜浓缩分离系统和蒸发脱盐系统稳定、达标运营。
32.以上是对本发明所提供的一种工业固体垃圾含油渗滤液的处理方法进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的技术原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。