CN105692867A - 一种用于垃圾渗滤液深度高效处理的臭氧接触氧化装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于垃圾渗滤液深度高效处理的臭氧接触氧化装置,包括经二级生物处理后的垃圾渗滤液进水管路、H2O2投加装置、气液混合泵、回用臭氧接触氧化反应室、反应室、至少三个接触氧化反应室、至少一个活性炭吸附室和排出经臭氧氧化处理的垃圾渗滤液的出水口。该接触氧化装置对经二级生化处理后的垃圾渗滤液出水的可生化性有显著的提升效果，颗粒活性炭的添加使得出水口的垃圾渗滤液液相臭氧含量极低，能够直接通入后续生物处理装置，并且通过臭氧回用管路及对各接触氧化反应室臭氧通入比例的调节使得臭氧利用率得到了较大的提高，降低了垃圾渗滤液深度处理的运行成本。

Description

一种用于垃圾渗滤液深度高效处理的臭氧接触氧化装置
技术领域
本发明涉及垃圾渗滤液深度高效处理装置，尤其涉及一种能够高效利用臭氧并且高效去除垃圾渗滤液出水液相残余臭氧的臭氧接触氧化装置。属于污水处理领域。
背景技术
随着中国经济在最近几十年中的飞速增长，人们的生活水平得到了普遍的提高，同时我国的工业水平也得到了巨大的提高。我国的居民生活垃圾以及工业垃圾产量呈现爆炸式增长。垃圾的卫生填埋由于其经济成本低而得到了广泛的应用，但是这一处理方法会产生大量危害巨大的垃圾渗滤液，我国当前主要采用生物处理技术对其进行处理。由于垃圾渗滤液中含有大量的难降解大分子有机物，使得生物处理出水水质难以达到新标准GB16889-2008《国家生活垃圾填埋场污染控制标准》中的排放要求。
针对这一情况，目前采用的工艺主要是生化处理+深度处理技术相结合的方式使得最终出水水质能够达到相关排放标准的要求。而在我国垃圾渗滤液深度处理方面，目前使用较多的是膜分离技术，垃圾渗滤液在通过混凝、厌氧与好氧等生化过程后，采用反应池外置管式膜MBR，再经过纳滤/反渗透（NF/RO）进行深度处理，利用NF/RO的高效截留去除有机物，使废水达标排放，同时产生的纳滤或者反渗透浓缩液回灌至填埋场。这一技术虽然处理效果不错，但是其存在投资成本高，运行费用高，浓缩液量大且难以处置等突出问题，使得其大规模应用受到制约。为此，作为垃圾渗滤液深度处理技术的高级氧化技术得到极大发展与应用。
高级氧化技术又称做深度氧化技术，是一种利用羟基自由基将废水中的难降解有机物氧化成小分子物质，甚至将部分污染物完全矿化成水和二氧化碳的污水处理技术，从而能够达到从根本上去除污染物的目的。同时，经高级氧化技术处理后的废水其可生化性能够得到大幅度提升，使得其对垃圾渗滤液这类含高浓度难降解有机物的废水也具有优异的处理效果。臭氧高级氧化技术作为主要的高级氧化技术之一，不但具有上述优点，且臭氧高级氧化技术具有无二次污染、反应迅速、易于模块化管理等优点。
目前，臭氧高级氧化技术用于垃圾渗滤液深度处理的工程实例较少。而且，目前存在的接触氧化装置也存在臭氧利用率不佳，出水液相臭氧含量过高，导致出水无法直接通入后续生物处理装置等不足。因此，改善接触氧化装置的相关结构，优化臭氧的投加模式，提高臭氧的利用率并大幅度降低出水液相臭氧含量，对经济性能优异的臭氧高级氧化技术+生物处理技术联用进行垃圾渗滤液的深度处理具有重要的工程意义。
发明内容
为了解决垃圾渗滤液深度处理技术存在的成本过高，且污染物难以从根本上去除的问题，本发明为臭氧高级氧化技术+生物处理技术联用提供了一种用于垃圾渗滤液深度高效处理的臭氧接触氧化装置。
本发明所述一种用于垃圾渗滤液深度高效处理的臭氧接触氧化装置包括:按进水顺序布置并依次连通的进水管路（1）、H2O2投加装置（2）、气液混合泵（3）、回用臭氧接触氧化反应室（14）、反应室（15）、接触氧化反应室（16）、活性炭吸附室（17）和出水口（10），所述回用臭氧接触氧化反应室（14）和反应室（15）顶部相连通，并设有尾气出口（13），所述接触氧化反应室（16）和活性炭吸附室（17）顶部连通，并设有臭氧回用管路（12），所述臭氧回用管路（12）中臭氧经气液混合泵（3）与进水管路（1）中的垃圾渗滤液混合后通入回用臭氧接触氧化反应室（14），所述回用臭氧接触氧化反应室（14）与接触氧化反应室（16）之间设有一个反应室（15）以分隔回用臭氧接触氧化反应室（14）和接触氧化反应室（16）反应后的气体。
所述反应室（15）用于隔绝回用臭氧接触氧化反应室（14）与接触氧化反应室（16）反应后的气体，为接触氧化反应室（16）反应后残余臭氧的重新利用提供条件。
所述接触氧化反应室（16）底部均设有曝气装置，并且经进气管路（8）通入各个接触氧化反应室（16）的臭氧比例可通过设置在各个接触氧化反应室进气分管路上的阀门（4）和流量计（5）进行调节。
所述活性炭吸附室（17）填充了颗粒活性炭（11），并利用多孔隔板（9）进行支撑。
本发明的有益效果是：通过上述方案，单独设置一个小的下流式反应室（15），使得回用臭氧接触氧化反应室（14）与接触氧化反应室（16）反应后的气体被隔绝开来，为接触氧化反应室（16）反应后残余臭氧的重新利用提供了条件；臭氧回用管路（12）使得接触氧化反应室（16）中尚未反应完的臭氧，能够经气液混合泵（3）与垃圾渗滤液进水混合后在回用臭氧接触反应室（14）重新被利用；利用垃圾渗滤液进水水质条件下，短时间内对臭氧的极高利用率，将回用臭氧与垃圾渗滤液进水混合通入回用臭氧接触氧化反应室（14），大幅降低最终排除尾气中臭氧含量并提高臭氧利用率；多级接触氧化反应室（16）的设置，能够根据垃圾渗滤液对臭氧在各个反应阶段的消耗特点，分别将各主要反应阶段设置在不同的接触氧化反应室（16），并通过控制各接触氧化反应室（16）的臭氧通入比例，优化臭氧投加方式，以提高臭氧的利用效率；设置的活性炭吸附室（17），利用臭氧与颗粒活性炭特别是负载有相应催化剂的颗粒活性炭之间的作用，使得出水液相中的臭氧含量得到大幅度的降低，从而使经臭氧氧化后的出水在通入后续生物处理装置后，不致造成微生物的大量灭活。
附图说明
图1为本发明的一种用于垃圾渗滤液深度高效处理的臭氧接触氧化装置结构主视示意图；
图中:1.进水管路2.H2O2投加装置3.气液混合泵4.阀门5.气体流量计6.曝气装置7.单向阀8.进气管路9.多孔隔板10.出水口11.活性炭12.臭氧回用管路；13.尾气出口；14.回用臭氧接触反应室15.反应室16.接触氧化反应室17.活性炭吸附室。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
根据本发明的一种用于垃圾渗滤液深度高效处理的臭氧接触氧化装置的主视示意图，其中进水管路（1）、回用臭氧接触氧化反应室（14）、反应室（15）、接触氧化反应室（16）和活性炭吸附室（17）中的箭头表示水流方向。进气管路（8）和臭氧回用管路（12）中箭头表示气流方向。
本发明的第一个隔室为回用臭氧接触氧化反应室（14），经接触氧化反应室（16）反应后的尾气与垃圾渗滤液进水由气液混合泵（3）混合后在此隔室进行接触氧化反应。
本发明中的反应室（15）用于隔绝回用臭氧接触氧化反应室（14）与接触氧化反应室（16）反应后的气体，为接触氧化反应室（16）反应后残余臭氧的重新利用提供条件。
本发明中的多个接触氧化反应室（16）及相应的管路阀门（4）利用垃圾渗滤液与臭氧在不同反应阶段对臭氧的反应动力学特性的不同，通过调节各个接触氧化反应室（16）中臭氧的投加比例，以提高臭氧的利用效率。
发明中的活性炭吸附室（17）通过液相中的臭氧与活性炭及相关催化剂的相互作用，去除溶解在液相中的残余臭氧。
本发明可以根据实施过程中具体的水质，选择过氧化氢投加量、各接触氧化反应室（16）臭氧投加量、接触氧化室（16）个数、活性炭吸附室（17）个数，以利于本发明可以针对不同水质的垃圾渗滤液达到最经济且高效的处理效果。
为了达到较好的处理效果，并且拥有良好的经济性，本发明比较适合与生物处理技术联用进行垃圾渗滤液二级出水的深度处理工艺，本发明可以在有效降解高浓度难降解有机物的同时，具有很高的臭氧利用效率，并且与生物处理技术具有很好的耦合性。
经试验，利用依照本发明制造的含3个接触氧化反应室（16）和一个活性炭吸附室（17）的反应装置深度处理垃圾渗滤液二级出水时，当垃圾渗滤液进水水质可生化性数值B/C仅为0.01左右时，经该装置处理后其出水水质B/C能够达到0.28左右，基本已满足生物处理对可生化性指标的要求。
经试验，利用依照本发明制造的含3个接触氧化反应室（16）和一个活性炭吸附室（17）的反应装置深度处理垃圾渗滤液二级出水时，臭氧回用后其臭氧利用率相对臭氧直接排放提高了10%左右，通过调整各接触氧化室的臭氧投加比，臭氧利用率相对各接触氧化室（16）平均投加最高有7%左右的提高，出水液相臭氧含量经填充普通颗粒活性炭的活性炭吸附室（17）处理后，出水液相臭氧含量能降低94%左右，液相臭氧含量相对于活性炭室（17）进水时的1.9-2.4mg/L的浓度得到了大幅度的降低。

Claims (4)

1.一种用于垃圾渗滤液深度高效处理的臭氧接触氧化装置，其特征在于：该装置包括按进水顺序布置并依次连通的进水管路（1）、H2O2投加装置（2）、气液混合泵（3）、回用臭氧接触氧化反应室（14）、反应室（15）、接触氧化反应室（16）、活性炭吸附室（17）和出水口（10）;
所述回用臭氧接触氧化反应室（14）和反应室（15）顶部相连通，并设有尾气出口（13）;
所述接触氧化反应室（16）和活性炭吸附室（17）顶部连通，并设有臭氧回用管路（12）;
所述臭氧回用管路（12）中臭氧经气液混合泵（3）与进水管路（1）中的垃圾渗滤液混合后通入回用臭氧接触氧化反应室（14）;
所述回用臭氧接触氧化反应室（14）与接触氧化反应室（16）之间设有一个反应室（15）以分隔回用臭氧接触氧化反应室（14）和接触氧化反应室（16）反应后的气体。
2.根据权利1要求的一种用于垃圾渗滤液深度高效处理的臭氧接触氧化装置，其特征在于:所述反应室（15）用于隔绝回用臭氧接触氧化反应室（14）与接触氧化反应室（16）反应后的气体，为接触氧化反应室（16）反应后残余臭氧的重新利用提供条件。
3.根据权利1要求的一种用于垃圾渗滤液深度高效处理的臭氧接触氧化装置，其特征在于:所述接触氧化反应室（16）底部均设有曝气装置，并且经进气管路（8）通入各个接触氧化反应室（16）的臭氧比例通过设置在各个接触氧化反应室（16）的进气分管路上的阀门（4）和流量计（5）进行调节。
4.根据权利1要求的一种用于垃圾渗滤液深度高效处理的臭氧接触氧化装置，其特征在于:所述活性炭吸附室（17）填充了颗粒活性炭（11），并利用多孔隔板（9）进行支撑。
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