一种危废填埋场渗滤液厂区回用方法及系统

技术领域

本发明涉及危废填埋场渗滤液处理技术领域，具体涉及一种危废填埋场渗滤液厂区回用方法及系统。

背景技术

危险废物通常指被列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。其普遍特性表现为：毒性大、环境风险大、难于管理、不宜用普遍废物（如生活垃圾等）的通用方法进行管理和处置。

危废填埋场填埋的危险废物一般都包括工业废物、含汞、镉废电池、废矿物油、农药废物、热处理废物、含重金属废物等，这些废物填埋后，会有部分溶解到填埋场的渗滤液中，导致渗滤液具有重金属含量高、硬度含量高、腐蚀元素多、有机物含量高、氨氮含量高等特点。

由于危废填埋场填埋物质不同，造成渗滤液水质差异较大，因此现阶段并没有十分完善的处理工艺，常规处理工艺采用“物化+蒸发+生化”的方法处理，产水达标后外排进入园区污水处理厂处理。然而，此常规处理工艺，通常是由于渗滤液中有机物含量较高，导致蒸发母液含水率较高，回填填埋场会造成污染物质二次析出，重复污染的现象；另外由于渗滤液含量较大，同时危废处理厂对工业用水需求也较大，渗滤液处理达标后外排管网，会造成水资源的浪费。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种危废填埋场渗滤液厂区回用方法及系统，其采用两级光催化氧化单元，对渗滤液中有机物进行去除，保证了后续干化单元产生的杂盐具有低含水率，同时杂盐与系统产生的污泥进行混合压榨，污泥对杂盐进行包裹，避免了填埋后二次污染；另外可以对渗滤液进行资源化利用，回用于危废厂工业用水。

本发明公开了一种危废填埋场渗滤液厂区回用方法，包括：

将危废填埋场渗滤液进行初步反应，去除包括硅、氟和钙镁的硬度离子，得到初步反应液和初步反应污泥；

将所述初步反应液进行一级光催化氧化，将废液中的大分子有机物破解成小分子有机物，得到一级光催化液和一级光催化污泥；

将所述一级光催化液进行二级光催化氧化，将废液中的小分子有机物氧化成H

将所述二级光催化液进行脱氨处理，得到脱氨液；

将所述脱氨液进行蒸发处理，得到浓缩液和蒸发冷凝水；

将所述浓缩液进行干化处理，得到杂盐和干化冷凝水；

将所述蒸发冷凝水和干化冷凝水进行深度处理，产水进行厂区回用，浓液回流继续进行初步反应；

将所述初步反应污泥、一级光催化污泥、二级光催化污泥和杂盐依次进行污泥缓存和污泥压榨，产生的泥饼进行填埋处置。

作为本发明的进一步改进，所述危废填埋场渗滤液的COD≥10000mg/L、TDS≥25000mg/L、硅离子≥1000mg/L、氟离子≥1500mg/L、总硬度≥2500mg/L。

作为本发明的进一步改进，所述将危废填埋场渗滤液进行初步反应，包括：

将危废填埋场渗滤液依次进行硅离子去除反应、氟离子去除反应和钙镁离子去除反应，得到初步反应液和初步反应污泥。

作为本发明的进一步改进，所述一级光催化氧化的光源采用频率为50Hz的紫外光，催化剂采用钛剂，一级光催化污泥的产量≤1‰。

作为本发明的进一步改进，所述二级光催化氧化的光源采用频率为30Hz的紫外光，催化剂采用铁剂，二级光催化污泥的产量≤5‰。

作为本发明的进一步改进，所述脱氨处理采用脱氨塔工艺，通过调节二级光催化液pH由酸性至碱性，对渗滤液中氨氮进行脱除。

作为本发明的进一步改进，所述蒸发处理采用三效蒸发工艺，利用危废厂内产生的废热对所述脱氨液进行蒸发处理。

作为本发明的进一步改进，所述干化处理采用滚筒式干燥机进行。

作为本发明的进一步改进，所述深度处理采用“STRO+EDI”工艺。

本发明还公开了一种危废填埋场渗滤液厂区回用系统，用于实现上述危废填埋场渗滤液厂区回用方法，包括：

初步反应单元，用于将危废填埋场渗滤液进行初步反应，去除包括硅、氟和钙镁的硬度离子，得到初步反应液和初步反应污泥；

一级光催化单元，用于将所述初步反应液进行一级光催化氧化，将废液中的大分子有机物破解成小分子有机物，得到一级光催化液和一级光催化污泥；

二级光催化单元，用于将所述一级光催化液进行二级光催化氧化，将废液中的小分子有机物氧化成H

脱氨单元，用于将所述二级光催化液进行脱氨处理，得到脱氨液；

蒸发单元，用于将所述脱氨液进行蒸发处理，得到浓缩液和蒸发冷凝水；

干化单元，用于将所述浓缩液进行干化处理，得到杂盐和干化冷凝水；

深度处理单元，用于将所述蒸发冷凝水和干化冷凝水进行深度处理，产水进行厂区回用，浓液回流继续进行初步反应；

污泥缓存单元和污泥压榨单元，用于将所述初步反应污泥、一级光催化污泥、二级光催化污泥和杂盐依次进行污泥缓存和污泥压榨，产生的泥饼进行填埋处置。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明首先通过初步反应将危废填埋场渗滤液中的硅离子、氟离子、钙镁硬度离子与渗滤液进行分离，避免了造成系统内设备腐蚀与结垢等问题；然后采用两级光催化氧化处理，通过调整系统内部灯组件的频率，将渗滤液中的大分子有机物、小分子有机物进行分级氧化处理，保证了后续干化处理产生杂盐的低含水率；同时系统产生的污泥与杂盐进行混合压榨，污泥对杂盐进行包裹，避免了填埋后期杂盐中离子成分的析出，造成二次污染；同时，通过后续的深度处理，实现了产水的厂区回用，实现了水资源的经济性利用，减少了地下水资源的开采利用。

附图说明

图1为本发明公开的危废填埋场渗滤液厂区回用方法的流程图；

图2为本发明公开的危废填埋场渗滤液厂区回用系统的框架图。

图中：

1、初步反应单元；2、一级光催化单元；3、二级光催化单元；4、脱氨单元；5、蒸发单元；6、干化单元；7、深度处理单元；8、污泥缓存单元；9、污泥压榨单元。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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的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。

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：

如图1所示，本发明提供一种危废填埋场渗滤液厂区回用方法，包括：

步骤1、将危废填埋场渗滤液进行初步反应，去除包括硅、氟和钙镁的硬度离子，得到初步反应液和初步反应污泥；其中，

危废填埋场渗滤液的指标为：COD≥10000mg/L、TDS≥25000mg/L、硅离子≥1000mg/L、氟离子≥1500mg/L、总硬度≥2500mg/L；

将危废填埋场渗滤液进行初步反应，包括：将危废填埋场渗滤液依次进行硅离子去除反应、氟离子去除反应和钙镁离子去除反应，得到初步反应液和初步反应污泥。

步骤2、将初步反应液进行一级光催化氧化，将废液中的大分子有机物破解成小分子有机物，得到一级光催化液和一级光催化污泥；其中，

一级光催化氧化的光源采用频率为50Hz的紫外光，催化剂采用钛剂，一级光催化污泥的产量≤1‰；更进一步，催化剂采用粒径为5mm的氧化钛，同时还可根据有机物成分的不同，投加不同含量的H

步骤3、将一级光催化液进行二级光催化氧化，将废液中的小分子有机物氧化成H

二级光催化氧化的光源采用频率为30Hz的紫外光，催化剂采用铁剂，二级光催化污泥的产量≤5‰；更进一步，催化剂采用粒径为1mm的氧化铁，同时还可根据有机物成分的不同，投加不同含量的H

步骤4、将二级光催化液进行脱氨处理，得到脱氨液；其中，

脱氨处理采用脱氨塔工艺，通过调节二级光催化液pH由酸性至碱性，即可对渗滤液中氨氮进行脱除，又可直接进入后续蒸发单元，避免pH的二次调节。

步骤5、将脱氨液进行蒸发处理，得到浓缩液和蒸发冷凝水；其中，

蒸发处理采用三效蒸发工艺，利用危废厂内产生的废热对脱氨液进行蒸发处理。

步骤6、将浓缩液进行干化处理，得到杂盐和干化冷凝水；其中，

干化处理采用滚筒式干燥机进行，利用高温蒸汽对浓缩液进行干化；高温蒸汽来源于焚烧锅炉蒸汽。

步骤7、将蒸发冷凝水和干化冷凝水进行深度处理，产水进行厂区回用，浓液回流继续进行初步反应；其中，

深度处理采用“STRO+EDI”工艺。

步骤8、将初步反应污泥、一级光催化污泥、二级光催化污泥和杂盐依次进行污泥缓存和污泥压榨，产生的泥饼进行填埋处置。

如图2所示，本发明提供一种危废填埋场渗滤液厂区回用系统，包括：沿危废填埋场渗滤液处理方向依次设置的初步反应单元1、一级光催化单元2、二级光催化单元3、脱氨单元4和蒸发单元5，蒸发单元5的浓缩液口与干化单元6的进液口相连，蒸发单元5和干化单元6的冷凝水口与深度处理单元7相连，深度处理单元7的出水口达标排放、浓液口与初步反应单元1的进液口相连，初步反应单元1、一级光催化单元2、二级光催化单元3的出泥口与干化单元6的杂盐口均与污泥缓存单元8的进泥口相连，污泥缓存单元8的出泥口与污泥压榨单元9的进泥口相连，污泥压榨单元9的出泥填埋处置；

具体的：

初步反应单元1，用于将危废填埋场渗滤液进行初步反应，去除包括硅、氟和钙镁的硬度离子，得到初步反应液和初步反应污泥；其中，初步反应单元1采用一体化混凝沉淀设备，设置三级反应槽，针对硅离子、氟离子、钙镁离子进行分别去除。

一级光催化单元2，用于将初步反应液进行一级光催化氧化，将废液中的大分子有机物破解成小分子有机物，得到一级光催化液和一级光催化污泥；

其中，一级光催化单元2采用光催化氧化工艺，光源采用频率为50Hz的紫外光，催化剂采用粒径为5mm的氧化钛，同时根据有机物成分的不同，投加不同含量的H

二级光催化单元3，用于将一级光催化液进行二级光催化氧化，将废液中的小分子有机物氧化成H

脱氨单元4，用于将二级光催化液进行脱氨处理，得到脱氨液；其中，脱氨单元4采用脱氨塔，此单元调节二级光催化液pH由酸性至碱性，即可对渗滤液中氨氮进行脱除，又可直接进入后续蒸发单元，避免pH的二次调节。

蒸发单元5，用于将脱氨液进行蒸发处理，得到浓缩液和蒸发冷凝水；其中，蒸发单元5采用三效蒸发系统，利用危废厂内产生的废热对渗滤液进行蒸发处理。

干化单元6，用于将浓缩液进行干化处理，得到杂盐和干化冷凝水；其中，干化单元6采用滚筒式干燥机，利用高温蒸汽对浓缩液进行干化；高温蒸汽来源于焚烧锅炉蒸汽。

深度处理单元7，用于将蒸发冷凝水和干化冷凝水进行深度处理，产水进行厂区回用，浓液回流继续进行初步反应；其中，深度处理单元7采用“STRO+EDI”工艺，产水达标厂区回用，浓液进行回流至初步反应单元1。

污泥缓存单元8和污泥压榨单元9，用于将初步反应污泥、一级光催化污泥、二级光催化污泥和杂盐依次进行污泥缓存和污泥压榨，产生的泥饼进行填埋处置；其中，污泥压榨单元9采用板框压滤机。

实施例

本发明提供一种危废填埋场渗滤液厂区回用方法，包括：

S1、将危废填埋场渗滤液提升入初步反应单元，通过三级反应槽，每级反应时间45min，分别投加镁剂进行除硅，药剂投加量摩尔比1.2:1，投加石灰进行除氟，药剂投加量摩尔比1.3:1，投加NaOH、Na

S2、将初步反应单元的出水提升进入一级光催化单元，反应时间2.5h，采用光催化氧化工艺，光源采用紫外光，频率50Hz，催化剂采用氧化钛，粒径5mm，同时根据有机物成分的不同，投加不同含量的H

S3、将一级光催化单元出水提升进入二级光催化单元，反应时间2.5h，采用光催化氧化工艺，光源采用紫外光，频率30Hz，催化剂采用氧化铁，粒径1mm，同时根据有机物成分的不同，投加不同含量的H

S4、将二级光催化单元出水提升进入脱氮单元，采用化学脱氮塔，采用空气作为氧化剂，同时添加均相催化剂，使氨氮通过一系列反应，最终转化为氮气和水排出；其中，脱氨处理出水的水质指标为：总硬度:190mg/L，氟离子:90mg/L，硅离子:96mg/L，COD:870mg/L，TDS:27410mg/L，氨氮:183mg/L；

S5、将脱碳塔出水提升进入蒸发单元，蒸发采用“三效蒸发”的工艺，采用高温蒸汽加热渗滤液，使其中水分子进行蒸发析出，金属离子及盐分浓缩进入蒸发浓缩液；其中，蒸发处理出水的水质指标为：总硬度:53mg/L，氟离子:20mg/L，硅离子:36mg/L，COD:106mg/L，TDS:3335mg/L，氨氮:84mg/L；

S6、将蒸发浓缩液提升进入干化单元，干化采用滚筒式干燥机，利用高温蒸汽加热浓缩液；浓缩液中的盐分与有机物与低压蒸汽换热（0.6Mpa），盐分形成固体杂盐，转运至污泥暂存单元；

S7、将蒸发产水提升进入深度处理单元，深度处理单元采用“STRO+EDI”工艺，STRO工艺可将大部分有机物和离子截留，水分子通过反渗透膜，通过反渗透膜后进入EDI系统，通过阳、阴离子膜对阳、阴离子的选择透过作用以及离子交换树脂对水中离子的交换作用，在电场的作用下实现水中离子的定向迁移，从而达到水的深度净化除盐，最终达到危废厂工业水使用标准，进行厂区回用；深度处理单元产生的浓液进行回流至初步反应单元；其中，深度处理出水的水质指标为：总硬度:21mg/L，氟离子:6mg/L，硅离子:12mg/L，COD:32mg/L，TDS:113mg/L，氨氮:5mg/L；

S8、将初步反应污泥、一级光催化污泥、二级光催化污泥、杂盐进入污泥缓存单元，提升至污泥压榨单元进行压榨，污泥压榨单元采用板框压滤机，产生的泥饼进行厂区填埋。

本发明先催化氧化后脱氨处理、蒸发处理的设计依据为，本发明先采用光催化氧化工艺去除COD，受TDS影响较小，先把COD去除更加有利于后续脱氨反应，蒸发反应处理的效果，同时降低了蒸发系统的清洗频率，另外蒸发反应产生的盐泥比例更低，进入填埋场的填埋量更少，更加具有经济性。

本发明先进行催化氧化、脱氨处理、蒸发处理等前序处理，而后深度处理的设计依据为：本项目是属于危废填埋场渗滤液，具有高硬、高COD、高TDS的特点。而反渗透+离子交换只是对TDS具有高截留率，对COD、硬度的耐污染度十分低，本项目的水质已远远超过反渗透+离子交换的耐受限值，无法直接进行反渗透+离子交换处理，会造成系统污堵十分严重，长时间运行会造成系统报废。

本发明的优点为：

本发明首先通过初步反应将危废填埋场渗滤液中的硅离子、氟离子、钙镁硬度离子与渗滤液进行分离，避免了造成系统内设备腐蚀与结垢等问题；然后采用两级光催化氧化处理，通过调整系统内部灯组件的频率，将渗滤液中的大分子有机物、小分子有机物进行分级氧化处理，保证了后续干化处理产生杂盐的低含水率；同时系统产生的污泥与杂盐进行混合压榨，污泥对杂盐进行包裹，避免了填埋后期杂盐中离子成分的析出，造成二次污染；同时，通过后续的深度处理，实现了产水的厂区回用，实现了水资源的经济性利用，减少了地下水资源的开采利用。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。