申請日2015.11.24

　　公開(公告)日2016.02.03

　　IPC分類號C02F1/52; C02F1/28

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種垃圾滲濾液MBR+NF濃縮液中高濃度Ca2+、Mg2+的去除及再利用方法，本發(fā)明利用磷酸根與MBR+NF濃縮液中的Ca2+、Mg2+發(fā)生反應(yīng)，生成沉淀混合物，再進(jìn)行固液分離，從而達(dá)到有效去除Ca2+、Mg2+，且沉淀后上清液中殘留磷酸根含量很低的目的。沉淀物通過加硝酸溶解，可用作含腐植酸水溶性肥料的原料，實現(xiàn)資源利用。該方法先進(jìn)、實用、經(jīng)濟(jì)，流程及設(shè)備簡單，占地少，無二次污染。

　　權(quán)利要求書

　　1.垃圾滲濾液MBR+NF濃縮液中高濃度Ca2+、Mg2+去除及再利用方法，其特征在于：包括如下步驟：

　　1)將垃圾滲濾液MBR+NF濃縮液，泵入反應(yīng)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)料液pH，根據(jù)料液中鈣、鎂離子的濃度，加入磷酸三鈉，機械攪拌反應(yīng);反應(yīng)后的泥水混合液經(jīng)固液分離，得到沉淀物和上清液;采用膜提取上清液中的腐殖酸作為水溶性肥料;

　　2)在步驟1)所得的沉淀物中加入濃硝酸將沉淀物溶解，作為含腐植酸水溶性肥料的原料。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液MBR+NF濃縮液中高濃度Ca2+、Mg2+去除及再利用方法，其特征在于：所述的垃圾滲濾液MBR+NF濃縮液中，Ca2+>1000mg/L，Mg2+>800mg/L。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液MBR+NF濃縮液中高濃度Ca2+、Mg2+去除及再利用方法，其特征在于：反應(yīng)系統(tǒng)中，機械攪拌反應(yīng)的時間為10~15min，n(Ca2++Mg2+)/n(PO43-)=1.6-1.7，料液pH=10-11。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液MBR+NF濃縮液中高濃度Ca2+、Mg2+去除及再利用方法，其特征在于：固液分離后的上清液中Ca2+<250mg/L，Mg2+<200mg/L，PO43-<20mg/L。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液MBR+NF濃縮液中高濃度Ca2+、Mg2+去除及再利用方法，其特征在于：步驟2)所制得的含腐植酸水溶性肥料的原料中，有機物COD濃度為10g/L以上。

　　說明書

　　滲濾液MBR+NF濃縮液中高濃度Ca2+、Mg2+去除及再利用方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于垃圾處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種垃圾滲濾液MBR+NF濃縮液中高濃度Ca2+、Mg2+去除及再利用方法。

　　背景技術(shù)

　　垃圾滲濾液是一類含有機物、氨氮、重金屬、無機鹽等復(fù)雜污染物的高濃度有機廢水，是垃圾衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥過程中的主要二次污染之一。目前滲濾液處理典型工藝為MBR+NF，該組合工藝在使處理出水達(dá)到《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-2008)中排放標(biāo)準(zhǔn)限值的同時，不可避免地產(chǎn)生占原液體積1/8-1/4的MBR+NF濃縮液，目前處理這種濃縮液的方法有回灌填埋場、高級氧化、回噴焚燒爐與飛灰固化和蒸發(fā)等，但這些方法都存在成本昂貴或影響處理系統(tǒng)穩(wěn)定性等缺陷或不足，實際上難于長期穩(wěn)定運行。

　　早期垃圾填埋場或焚燒發(fā)電廠的滲濾液含有較高濃度的二價無機鹽離子如Ca2+、Mg2+等。目前已公開或授權(quán)的關(guān)于從垃圾滲濾液MBR+NF濃縮液中分離回收腐植酸的專利尚未注意到其的不利影響。在對滲濾液MBR+NF濃縮液膜分離回收腐植酸過程中，隨著濃縮倍數(shù)的增加，濃縮液中二價鹽離子濃度在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步升高，滲透壓升高，有效推動力下降，導(dǎo)致膜通量下降而無法進(jìn)行高倍數(shù)的濃縮，或大大提高能耗。此外，二價離子被膜截留富集在膜表面，由于過飽和而極易生成CaSO4沉淀析出在膜表面而造成不可逆污染，進(jìn)而破壞膜系統(tǒng)。在MBR+NF濃縮液分離回收腐植酸工藝中，膜污染關(guān)系到工藝運行的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性。因此，在處理料液之前，對料液進(jìn)行有效的預(yù)處理，可以有效降低料液中高濃度的Ca2+、Mg2+離子，提高膜通量，減輕膜污染，以保障后續(xù)膜分離系統(tǒng)的分離濃縮效果、運行穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明采用磷酸鹽沉淀法去除Ca2+、Mg2+，所產(chǎn)生的沉淀物經(jīng)溶解形成含腐植酸水溶肥料的原料，而上清液中由于Ca2+、Mg2+及磷酸鹽濃度很低，非常有利于后續(xù)采用膜技術(shù)提取含腐植酸水溶肥料。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于針對含高濃度Ca2+、Mg2+的滲濾液MBR+NF濃縮液在膜技術(shù)提取含腐植酸水溶肥料過程中難于高倍數(shù)濃縮、能耗較高或硫酸鈣等析出造成膜系統(tǒng)難于穩(wěn)定運行等缺陷，提供一種利用磷酸根來沉淀去除滲濾液MBR+NF濃縮液中高濃度的Ca2+、Mg2+，并對固液分離后沉淀物進(jìn)行再利用的方法。該工藝先進(jìn)、實用、經(jīng)濟(jì)，流程及設(shè)備簡單，占地少，無二次污染。

　　為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

　　(1)將滲濾液MBR+NF濃縮液泵入反應(yīng)池，根據(jù)化學(xué)計量比n(Ca2++Mg2+)/n(PO43-)=1.6-1.7投加磷酸三鈉，調(diào)節(jié)反應(yīng)料液pH=10-11，機械攪拌反應(yīng)10~15min;

　　(2)將步驟(1)得到的反應(yīng)混合液，通過固液分離得到吸附有腐植酸的磷酸鈣、鎂混合沉淀物以及上清液;滲濾液MBR+NF濃縮液經(jīng)去除Ca2+、Mg2+處理后得到的上清液中Ca2+<250mg/L、Mg2+<200mg/L、PO43-<20mg/L;

　　(3)將步驟(2)中的沉淀物通過加入濃硝酸溶解，形成含腐植酸水溶性肥料的原料，其有機物COD濃度(主要是腐植酸)在10g/L以上;

　　步驟(2)中的上清液中Ca2+、Mg2+及磷酸鹽含量很低，有利于其進(jìn)一步膜提取腐植酸為水溶性肥料。

　　本發(fā)明的顯著優(yōu)點在于：

　　(1)本發(fā)明中選擇磷酸三鈉做為沉淀劑來去除MBR+NF濃縮液中高濃度Ca2+、Mg2+，不僅降低了料液中Ca2+、Mg2+的濃度，而且形成的磷酸鈣鎂混合沉淀物還吸附一定量的腐植酸，沉淀物加濃硝酸調(diào)節(jié)pH溶解后，形成含有腐植酸及N、P等營養(yǎng)元素的溶液，可作為含腐植酸水溶肥料的原料;

　　(2)經(jīng)過固液分離后的MBR+NF濃縮液上清液中的Ca2+、Mg2+濃度較低，且該方法引進(jìn)的磷酸根濃度也很低，非常有利于后續(xù)對其采取膜技術(shù)提取腐植酸為水溶性肥料;

　　(3)本方法先進(jìn)、實用、經(jīng)濟(jì)，流程及設(shè)備簡單，占地少，無二次污染。