一種城市生活垃圾滲濾液生化膜濾濃縮後的處理方法

2023-09-17 19:32:30 2

專利名稱：一種城市生活垃圾滲濾液生化膜濾濃縮後的處理方法
技術領域：
本發明涉及一種城市生活垃圾滲濾液生化膜濾濃縮後的處理方法，具體而言，是指是採用氨基修飾複合功能吸附樹脂吸附處理城市生活垃圾滲濾液濃縮液的方法。
背景技術：
目前城市生活垃圾主要的處理方法是衛生填埋，而在衛生填埋過程中產生的垃圾滲濾液，是國際公認的處理難題，目前比較先進的處理工藝是生化—膜濾這類組合工藝。該工藝的一般流程如下垃圾滲濾液經生化處理後，再經過納濾或反滲透處理，膜處理後除了達標出水，還有大量膜截留液產生，城市生活垃圾滲濾液處理濃縮液(以下簡稱滲濾液濃縮液)正是指這類膜截留的濃縮液。該廢水色澤棕黑，CODCr為5000～8000mg/L左右，pH約為7，主要成分是類似腐殖質物質及其與有機及無機複合汙染物，並含有少量重金屬離子，對環境危害很大。
滲濾液生化—膜濾濃縮液體積為原滲濾液1/6～1/8，產量很大，其處理方法主要有混凝沉澱法、蒸發乾化法和吸附焚燒法等，其中混凝沉澱法存在易產生二次汙染、處理效果很差的缺點；蒸發乾化法對設備要求高，運行費用高，操作管理複雜；吸附焚燒法在國外運用較多，但是對吸附劑的要求很高，一般選用活性炭。活性炭機械強度差，再生困難，限制了吸附焚燒法的應用。因此，滲濾液濃縮液能否被妥善地處理，關鍵在於能否尋找到或開發出除活性炭外其他合適的吸附劑，目前，其他吸附劑對滲濾液濃縮液的處理，還未見到相關研究報導。

發明內容
1.發明要解決的技術問題本發明的目的是提供一種城市生活垃圾滲濾液生化膜濾濃縮後的治理方法，利用本發明方法可以有效降低滲濾液濃縮液中的CODCr，實現廢水中汙染物的減量化、無害化。
2.本發明的技術方案如下
一種城市生活垃圾滲濾液生化膜濾濃縮後的處理方法，其包括以下步驟(1)將滲濾液濃縮液經過預處理後，在0～40℃的溫度和0.5～5BV/h的流量條件下，通過裝填有氨基修飾複合功能吸附樹脂的裝置，吸附出水加鹼中和後即可排放；(2)將步驟(1)中吸附了有機物的氨基修飾複合功能吸附樹脂用重量百分比為6％～8％氫氧化鈉水溶液作為脫附劑進行脫附再生，脫附劑流量為0.5～3.0BV/h。
步驟(1)中預處理是指將滲濾液濃縮液進行過濾，目的是除去一些對吸附有害的懸浮性的雜質，吸附溫度控制在0～40℃，經過步驟(1)處理後，吸附出水為無色透明，CODCr可降至300mg/L左右，pH為3～5，加鹼中和後(一般使得pH值為6～8)即可達標排放。
步驟(2)中脫附液的體積已降為滲濾液濃縮液進水體積的1/15～1/30(為滲濾液原液體積的1/100左右)，氨基修飾複合功能吸附樹脂經脫附再生後可反覆使用。高濃度脫附液進行可以被焚燒或綜合利用，低濃度脫附液可用於配製下一批脫附劑循環套用。
步驟(1)中所述的氨基修飾複合功能吸附樹脂是指在樹脂後交聯過程中，對氯球進行功能化反應，在樹脂表面引入氨基製備而成的一種樹脂，由於表面的孔結構和氨基基團的存在，氨基修飾複合功能吸附樹脂對濃縮液中有機質同時具有疏水與靜電(或氫鍵)協同作用，如國產的NDA-88樹脂或NDA-99樹脂(江蘇南大戈德環保科技有限公司生產)，該樹脂吸附效率高，脫附再生完全，可重複用於處理滲濾液濃縮液。
在具體操作步驟中，樹脂的吸附可以採用雙塔串聯吸附，單塔脫附的運行方式，即每種樹脂設置I、II、III三個吸附塔，先將I、II塔串聯順流吸附，I塔作為首柱，II塔作為尾柱，當I塔吸附飽和後，切換成II、III塔串聯順流吸附，II塔作為首柱，III塔作為尾柱，同時I塔進行順流脫附，如此循環操作，可以保證整個裝置始終連續運行。
3.有益效果本發明公開了一種樹脂吸附處理滲濾液濃縮後的處理方法。原液CODCr為5000～6000mg/L，經處理後CODCr的去除率都大於90％，吸附出水適當加鹼後可直接排放。樹脂經過脫附後，脫附率都大於98％，高濃脫附液可以直接焚燒，也可以綜合利用或回收腐殖酸。採用的氨基修飾複合功能吸附樹脂NDA-88，吸附性能穩定，脫附再生完全，可重複用於處理滲濾液濃縮液。該方法工藝簡單，處理量大，操作簡便，經濟高效，不會引入二次汙染，有很好的實用性，其作為一種深度處理技術，可以很好彌補現有城市生活垃圾滲濾液處理技術的不足。
具體實施例方式
以下通過實施例進一步說明本發明。
實施例1將20ml氨基修飾複合功能吸附樹脂NDA-88裝入帶夾套的玻璃吸附柱中(Φ20×350mm)。室溫下(20～25℃)，將滲濾液生化—納濾濃縮液經過濾膜過濾去除懸浮物質，以40mL/h的流量通過樹脂床層，廢水處理量為400mL/批。原滲濾液濃縮液CODCr為5360mg/L，吸附出水CODCr為372mg/L，CODCr的去除率為93.1％。
依次用溫度60±2℃的30mL重量百分比為8％的NaOH水溶液和50mL水逆流脫附再生樹脂床層，脫附流量20mL/h，CODCr的脫附率為98％。後面流出的低濃度脫附液(約60mL)，用於配製下一批次脫附劑。樹脂洗滌用水可以直接排出。
實施例2將各20mL的NDA-88樹脂分別裝入三個帶夾套的玻璃吸附柱中(Φ20×350mm)，分別為I、II、III三個吸附塔。取400mL的褐色廢水進行預處理，控制玻璃夾套水溫為20±1℃，將廢水以2BV/h的流量通過NDA-88樹脂床層，處理量為400mL/批，吸附出水為淺黃色，CODCr降至320mg/L。出水再經中和即可達相應的汙水排放標準。樹脂的吸附可以採用雙塔串聯吸附，單塔脫附的運行方式。先將I、II塔串聯順流吸附，I塔作為首柱，II塔作為尾柱，當I塔吸附飽和後，切換成II、III塔串聯順流吸附，II塔作為首柱，III塔作為尾柱，同時I塔進行順流脫附，如此循環操作，可以保證整個裝置始終連續運行。
經吸附後的NDA-88樹脂依次用30mL重量百分比為8％的NaOH水溶液和50mL水，脫附溫度為60±2℃，脫附劑流量為1BV/h。其中高濃脫附液CODCr超過30000mg/L，高濃脫附液熱值高，焚燒效果良好，低濃度洗脫液套用於下批脫附操作，樹脂經脫附再生後可恢復吸附能力。
實施例3其它操作條件同實施實例1，將滲濾液生化—納濾濃縮後的溶液液吸附流量提高一倍，經過預處理後以80mL/h的流量通過樹脂床層，吸附處理效果如下原滲濾液濃縮液CODCr為4643mg/L，吸附出水CODCr為342mg/L，CODCr的去除率為90.5％。
實施例4其它操作條件同實施實例1，吸附處理效果如下原滲濾液濃縮後CODCr為4643mg/L，吸附出水CODCr為386mg/L，CODCr的去除率為91.7％。脫附劑選用30mL重量百分比濃度為7％的NaOH水溶液，CODCr的脫附率為95.5％，脫附劑流量為0.5BV/h。
實施例5其它操作條件同實施實例1，將滲濾液濃縮液的吸附溫度提高。廢水經過預處理後，在40℃的溫度下以10mL/h的流量通過樹脂床層，吸附處理效果如下原滲濾液濃縮液CODCr為5120mg/L，吸附出水CODCr為465mg/L，CODCr的去除率為91.1％。
實施例6其它操作條件同實施實例1，將滲濾液濃縮液的吸附溫度降低。廢水經過預處理後，在5℃的溫度下通過樹脂床層，吸附處理效果如下原滲濾液濃縮液CODCr為5120mg/L，吸附出水CODCr為415mg/L，CODCr的去除率為91.9％。
實施例7將20ml氨基修飾複合功能吸附樹脂NDA-99裝入帶夾套的玻璃吸附柱中(Φ20×350mm)。室溫下(20～25℃)，將滲濾液生化—反滲透濃縮後過濾除去懸浮的雜質後，以40mL/h的流量通過樹脂床層，廢水處理量為400mL/批。原滲濾液濃縮液CODCr為5120mg/L，吸附出水CODCr為386mg/L，CODCr的去除率為92.5％。
實施例8其它操作條件同實施實例7，將滲濾液生化—反滲透濃縮液，以40mL/h的流量通過樹脂床層，廢水處理量為400mL/批。原滲濾液濃縮液CODCr為5918mg/L，吸附出水CODCr為486mg/L，CODCr的去除率為91.8％。脫附劑選用30mL重量百分比濃度為7％的NaOH水溶液，脫附劑流量為3BV/h。
權利要求
1.一種城市生活垃圾滲濾液生化膜濾濃縮後的處理方法，其步驟為(1)將城市生活垃圾滲濾液生化-膜濾濃縮液經過預處理後，在0～40℃的溫度和0.5～5BV/h的流量條件下，通過裝填有氨基修飾複合功能吸附樹脂的裝置，吸附出水加鹼中和後即可排放；(2)將步驟(1)中吸附了有機物的氨基修飾複合功能吸附樹脂用重量百分比為6～8％的氫氧化鈉溶液脫附再生，脫附劑流量為0.5～3.0BV/h。
2.根據權利要求1所述的一種城市生活垃圾滲濾液處理濃縮後的處理方法，其特徵在於步驟(1)中所述的氨基修飾複合功能吸附樹脂是指在樹脂後交聯過程中，對氯球進行功能化反應，在樹脂表面引入氨基製備而成的一種樹脂。
3.根據權利要求2所述的一種城市生活垃圾滲濾液處理濃縮後的處理方法，其特徵在於步驟(1)中所述的氨基修飾複合功能吸附樹脂為NDA-88、NDA-99樹脂。
4.根據權利要求2或3所述的一種城市生活垃圾滲濾液處理濃縮後的處理方法，其特徵在於步驟(1)中樹脂的吸附可以採用雙塔串聯吸附，單塔脫附的運行方式，即每種樹脂設置I、II、III三個吸附塔，先將I、II塔串聯順流吸附，I塔作為首柱，II塔作為尾柱，當I塔吸附飽和後，切換成II、III塔串聯順流吸附，II塔作為首柱，III塔作為尾柱，同時I塔進行順流脫附。
5.根據權利要求2或3所述的一種城市生活垃圾滲濾液處理濃縮後的處理方法，其特徵在於步驟(2)中脫附後的高濃度脫附液填埋、焚燒或綜合利用，低濃度脫附液可用於配製下一批脫附劑循環套用。
全文摘要
本發明公開了一種城市生活垃圾滲濾液生化膜濾濃縮後的處理方法。廢水來自垃圾滲濾液處理工藝中納濾或反滲透膜截留的濃縮液，其處理步驟為將預處理後的滲濾液濃縮液在常溫和0.5～5BV/h的流量條件下，通過裝填有複合功能吸附樹脂的裝置，吸附出水加鹼中和後即可排放；將上述樹脂用氫氧化鈉溶液脫附再生，脫附劑流量為0.5～3.0BV/h。高濃度脫附液的體積為原滲濾液體積的1/100左右，高濃度脫附液焚燒、填埋或綜合利用，低濃度脫附液可用於配製下一批脫附劑循環套用。本發明可以將滲濾液濃縮液的COD
文檔編號B01J20/22GK101054216SQ20071002091
公開日2007年10月17日 申請日期2007年4月3日 優先權日2007年4月3日
發明者李愛民, 劉福強, 張龍, 樊健, 李正斌, 王津南, 張波, 盧宇飛, 龍超, 張全興 申請人:南京大學, 江蘇南大戈德環保科技有限公司