垃圾渗滤液深度处理技术研究

论文摘要

卫生填埋是目前我国城市生活垃圾的主要处置方式。城市垃圾卫生填埋场在运营过程中会产生大量的垃圾渗滤液,这些渗滤液由于污染物浓度高、成分复杂、水质水量变化大,其处理难度很大。随着我国《生活垃圾填埋场污染控制标准GB16887-2008》新标准的颁布,垃圾填埋场渗滤液的达标排放处理已成为相关部门急待解决的难题。因此,探索经济、高效的垃圾渗滤液实用处理技术,显得十分迫切。本研究针对目前上海老港垃圾填埋场渗滤液无法达到《生活垃圾填埋场污染控制标准GB16887-2008》而又不希望采用基建和运行成本较高的膜处理技术问题,开展了生物、理化深度处理技术的研究,提出了生化-调碱预处理-铁碳微电解-Fenton组合工艺和调碱曝气-酸性催化曝气-Fenton联合工艺,通过工艺参数的考察,使得经两种工艺处理后的渗滤液的COD均低于100mg/L,实现了达标排放。其中,调碱曝气-酸性催化曝气-Fenton联合工艺因基建投资较小、处理成本较低、技术可靠性高,即将在老港垃圾填埋场展开中试。研究结果表明,对来自老港的垃圾渗滤液通过厌氧滤池—好氧接触氧化法预处理时,在添加高分子亲水材料A作为填料、好氧接触氧化池的出水回流到厌氧滤池、回流比R=200%、厌氧滤池的HRT=5d、好氧接触氧化池的HRT=18h的条件下,COD、TP、NH4+-N和TN可分别降低25%、32%、45%和46%。且生化预处理同时降低了后续调碱过程中pH调节的难度,可节约CaO用量5.4g/L。后续CaO调碱预处理可以有效去除渗滤液中的腐殖质和重金属,同时极大的降低原水中的磷含量,减少PO43-离子对Fenton反应的影响。在上述工艺处理渗滤液的基础上,继续采用铁碳微电解-Fenton组合工艺进一步处理,在初始pH为4、铁碳比为1：1、固液比为1：4、同时将体系持续曝气、反应时间为80min的条件下,COD、TP、NH4+-N和TN去除率可分别达到78%、97%、55%和54%。出水在初始pH为2、H2O2投加量为0.9g/L、H2O2/Fe2+摩尔比为5：1、反应时间为2 h、Fenton试剂一次添加的Fenton法工艺条件下,COD可以降低到90mg/L,能满足《生活垃圾填埋场污染控制标准GB16889-2008》中的排放限值。此时,经过联合工艺处理的渗滤液尾水COD去除率可达到94%,TP去除率为99%,NH4+-N去除率为58%,TN去除率为55%。采用调碱曝气-酸性催化曝气-Fenton联合工艺处理垃圾渗滤液,在调碱曝气2h、酸性催化曝气调节pH=2、催化氧化时间为2 h、Fenton法初始pH为2、H2O2投加量为2.4g/L、H2O2/Fe2+摩尔比为5:1、Fenton反应时间为2 h、Fenton试剂一次添加的条件下,COD由1395mg/L降低到了92mg/L,达到了《生活垃圾填埋场污染控制标准GB16887-2008》中的排放标准,COD去除率可达到93%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 垃圾渗滤液
• 1.1.1 垃圾渗滤液的来源
• 1.1.2 垃圾渗滤液的水质特点
• 1.1.3 垃圾渗滤液的危害
• 1.2 垃圾渗滤液处理技术
• 1.2.1 生物处理法
• 1.2.2 物理化学法
• 1.2.3 土地处理法
• 1.2.4 回灌法
• 1.2.5 组合工艺
• 1.3 我国渗滤液处理现状
• 1.3.1 垃圾渗滤液的排放标准
• 1.3.2 垃圾渗滤液的处理现状
• 1.3.3 渗滤液处理存在的问题
• 1.4 选题目的及意义
• 1.4.1 老港填埋场渗滤液工艺
• 1.4.2 课题的意义
• 1.4.3 技术路线
• 1.4.4 创新点
• 第二章 厌氧滤池—好氧接触氧化法处理渗滤液试验研究
• 2.1 工艺介绍
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 水样来源与水质
• 2.2.2 实验材料
• 2.2.3 艺流程
• 2.2.4 实验装置
• 2.2.5 微生物驯化
• 2.2.6 分析方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 厌氧生物滤池主要工艺参数的确定
• 2.3.2 好氧水力停留时间（HRT）
• 2.3.3 生化工艺对渗滤液的处理效果
• 2.4 结论
• 第三章 Fenton法处理渗滤液试验研究
• 3.1 工艺原理
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 水样来源与水质
• 3.2.2 材料
• 3.2.3 试验步骤
• 3.2.4 分析方法
• 3.2.5 COD去除率的计算
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 Fenton法最佳工艺条件的确定
• 3.3.2 预处理对Fenton处理效果的影响
• 3.3.3 生化-调碱后Fenton最佳工艺条件下的试验结果
• 3.4 结论
• 第四章 铁碳微电解法处理渗滤液试验研究
• 4.1 工艺原理
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 水样来源与水质
• 4.2.2 试剂
• 4.2.3 预处理
• 4.2.4 实验方法
• 4.2.5 分析方法
• 4.2.6 COD去除率的计算
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 铁碳微电解法最佳工艺条件的确定
• 4.3.2 生化-调碱后铁碳微电解最佳工艺条件下的试验结果
• 4.4 小结
• 第五章 铁碳微电解-Fenton组合工艺处理渗滤液试验研究
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 材料
• 5.1.2 分析方法
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 组合工艺的选择
• 2O₂投加量'>5.2.2 联合工艺的H₂O₂投加量
• 5.2.3 最佳工艺条件下的水质分析
• 5.3 结论
• 第六章 新型工艺处理渗滤液试验研究
• 6.1 材料与方法
• 6.1.1 水样来源
• 6.1.2 材料
• 6.1.3 实验方法
• 6.2 结果与讨论
• 6.2.1 催化pH对处理效果的影响
• 6.2.2 催化氧化时间对处理效果的影响
• 2O₂投加量'>6.2.3 Fenton法中的H₂O₂投加量
• 6.2.4 最佳工艺条件下的水质分析
• 6.3 结论
• 第七章 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文