CN110054354A - 一种垃圾焚烧发电渗滤液厌氧处理装置 - Google Patents

一种垃圾焚烧发电渗滤液厌氧处理装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种垃圾焚烧发电渗滤液厌氧处理装置，包括依次相连通的过滤池、集水池和厌氧池，所述过滤池上设有渗滤液进水口，所述厌氧池上设有出水口，所述过滤池内设有多层滤料，所述多层滤料自上而下依次为无烟煤层、活性碳层、用于除去钙离子的活性滤料一、用于去除镁离子的活性滤料二和砾石层。本发明的有益效果是：未经处理的废水的COD值在4000左右，镁离子含量为350，钙离子含量为3500，经过厌氧处理的废水COD值将至200左右，镁离子含量降低了90.2％，钙离子含量降低了95.7％。

Description

一种垃圾焚烧发电渗滤液厌氧处理装置
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种垃圾焚烧发电渗滤液厌氧处理装置。
背景技术
城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。渗滤液是液体在填埋场重力流动的产物，主要来源于降水和垃圾本身的内含水。由于液体在流动过程中有许多因素可能影响到渗滤液的性质，包括物理因素、化学因素以及生物因素等，所以渗滤液的性质在一个相当大的范围内变动。一般来说，其pH值在4-9之间，COD在2000-62000mg/L的范围内，BOD5从60-45000mg/L，重金属浓度含量也相对较高。
城市垃圾填埋场渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，若不加处理而直接排入环境，会造成严重的环境污染。以保护环境为目的，对渗滤液进行处理是必不可少的。
目前各污水处理厂监测表明垃圾焚烧发电渗滤液中重金属离子主要为钙、镁离子，钙、镁虽然是人体生长的必须元素，但高浓度的钙、镁离子会给生产和生活带来一些弊端。例如含高、镁钙离子的出水在回用时会使管道内结垢从而堵塞管道，此外高钙、镁离子的垃圾焚烧发电渗滤液会对活性污泥中的微生物产生抑制作用从而影响出水水质
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种垃圾焚烧发电渗滤液厌氧处理装置，可以高效的处理垃圾焚烧发电渗滤液，提高其可生化性。
本发明提供了如下的技术方案：
一种垃圾焚烧发电渗滤液厌氧处理装置，包括依次相连通的过滤池、集水池和厌氧池，所述过滤池上设有渗滤液进水口，所述厌氧池上设有出水口，所述过滤池内设有多层滤料，所述多层滤料自上而下依次为无烟煤层、活性碳层、用于除去钙离子的活性滤料一、用于去除镁离子的活性滤料二和砾石层。
优选的，所述活性滤料一的制备方法包括如下步骤：
S1、将粒径为1.2mm石英砂与质量浓度为8％的盐酸溶液按照质量比为1:0.8均匀混合，搅拌处理40h，过滤，将滤饼取出并干燥，得到产物A1；
S2、使用质量浓度为1％-3％的氢氧化钠溶液对产物A1洗涤2次，每次5min，将洗涤后的产物A1与质量浓度为10％的氢氧化钠溶液按照质量比为1:1.2均匀混合，搅拌处理40h，过滤，将滤饼取出并干燥，然后在400℃下煅烧2h，冷却至30℃，得到产物B1；
S3、将产物B1与质量浓度为18％的硫酸钙溶液按照质量比为1:1.8均匀混合，搅拌浸泡2h后添加质量浓度为10％的氢氧化钠溶液以及曝入二氧化碳，控制pH为9，在20℃搅拌反应1h，过滤，将滤饼取出，得到产物C1；
S4、先用质量浓度为1％-3％的氢氧化钠溶液洗涤1次，每次5min，再用蒸馏水洗涤4次，每次3min，洗去产物C1表面残留的硫酸钙溶液、氢氧化钠溶液，干燥后得到活性滤料一。
优选的，所述活性滤料二的制备方法包括如下步骤：
S1、将粒径为1.4mm石英砂与质量浓度为12％的盐酸溶液按照质量比为1.5:1均匀混合，搅拌处理48h，过滤，将滤饼取出并干燥，得到产物A2；
S2、使用质量浓度为2％的氢氧化钠溶液对产物A2洗涤3次，每次4min，将洗涤后的产物A2与质量浓度为12％的氢氧化钠溶液按照质量比为1:1.2均匀混合，搅拌处理48h，过滤，将滤饼取出并干燥，然后在400℃下煅烧4h，冷却至25℃，得到产物B2；
S3、将产物B2与质量浓度为11％的硫酸镁溶液按照质量比为1:1.4均匀混合，搅拌浸泡3h后添加质量浓度为14％的氢氧化钠溶液，控制pH为9，在25℃搅拌反应1h，过滤，将滤饼取出，得到产物C2；
S4、先用质量浓度为1％-3％的氢氧化钠溶液洗涤2次，每次4min，再用蒸馏水洗涤3次，每次4min，洗去产物C2表面残留的硫酸镁溶液、氢氧化钠溶液，干燥后得到活性滤料二。
优选的，所述厌氧池自上而下设有多个污泥承托盘，所述污泥称托盘内设有厌氧污泥，每个污泥承托盘下方均设有出水口。
优选的，所述厌氧池顶部还设有水封密闭装置，所述水密封装置包括厌氧池盖板、水封罐和气体收集装置，所述厌氧池盖板设有导管通入水封罐液面以下，所述水封罐顶部通过导管与气体收集装置相连。
本发明的有益效果是：
1、未经处理的废水的COD值在4000左右，镁离子含量为350，钙离子含量为3500，废水首先进入过滤池，过滤池内设有多层滤料，多层滤料自上而下依次为无烟煤层、活性碳层、用于除去钙离子的活性滤料一、用于去除镁离子的活性滤料二和砾石层，无烟煤层和活性碳层起到过滤吸附的作用，将废水中的颗粒物质去除，活性滤料一、活性滤料二将废水中的钙、镁离子去除，最后再进过砾石层的过滤，废水流入集水池，然后再进入厌氧池进行厌氧处理，经过厌氧处理的废水COD值将至200左右，镁离子含量降低了90.2％，钙离子含量降低了95.7％。
2、厌氧池内设有多个污泥承托盘、厌氧污泥与废水接触面积大大的增加，但又不破坏污泥絮体，出水不会使污泥大量的流失，节省了运行费用。
3、在厌氧池顶部设置水密闭装置，可收集厌氧处理过程中产生的气体，进行二次利用。
附图说明
图1是本发明结构示意图，图中箭头为废水流动方向。
附图中标记的含义如下：
10-过滤池 11-渗滤液进水口 12-无烟煤层 13-活性碳层 14-活性滤料一 15-活性滤料二 16-砾石层 20-集水池 30-厌氧池 31-出水口 32-污泥承托盘 40-水密封装置41-环形水槽 42-反应器盖 43-集气室
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做具体说明。
如图1所示，一种垃圾焚烧发电渗滤液厌氧处理装置，包括依次相连通的过滤池10、集水池20和厌氧池30，所述过滤池10上设有渗滤液进水口11，所述厌氧池30上设有出水口31，所述过滤池10内设有多层滤料，所述多层滤料自上而下依次为无烟煤层12、活性碳层13、用于除去钙离子的活性滤料一14、用于去除镁离子的活性滤料二15和砾石层16。
所述活性滤料一14的制备方法包括如下步骤：
S1、将粒径为1.2mm石英砂与质量浓度为8％的盐酸溶液按照质量比为1:0.8均匀混合，搅拌处理40h，过滤，将滤饼取出并干燥，得到产物A1；
S2、使用质量浓度为1％-3％的氢氧化钠溶液对产物A1洗涤2次，每次5min，将洗涤后的产物A1与质量浓度为10％的氢氧化钠溶液按照质量比为1:1.2均匀混合，搅拌处理40h，过滤，将滤饼取出并干燥，然后在400℃下煅烧2h，冷却至30℃，得到产物B1；
S3、将产物B1与质量浓度为18％的硫酸钙溶液按照质量比为1:1.8均匀混合，搅拌浸泡2h后添加质量浓度为10％的氢氧化钠溶液以及曝入二氧化碳，控制pH为9，在20℃搅拌反应1h，过滤，将滤饼取出，得到产物C1；
S4、先用质量浓度为1％-3％的氢氧化钠溶液洗涤1次，每次5min，再用蒸馏水洗涤4次，每次3min，洗去产物C1表面残留的硫酸钙溶液、氢氧化钠溶液，干燥后得到活性滤料一。
所述活性滤料二15的制备方法包括如下步骤：
S1、将粒径为1.4mm石英砂与质量浓度为12％的盐酸溶液按照质量比为1.5:1均匀混合，搅拌处理48h，过滤，将滤饼取出并干燥，得到产物A2；
S2、使用质量浓度为2％的氢氧化钠溶液对产物A2洗涤3次，每次4min，将洗涤后的产物A2与质量浓度为12％的氢氧化钠溶液按照质量比为1:1.2均匀混合，搅拌处理48h，过滤，将滤饼取出并干燥，然后在400℃下煅烧4h，冷却至25℃，得到产物B2；
S3、将产物B2与质量浓度为11％的硫酸镁溶液按照质量比为1:1.4均匀混合，搅拌浸泡3h后添加质量浓度为14％的氢氧化钠溶液，控制pH为9，在25℃搅拌反应1h，过滤，将滤饼取出，得到产物C2；
S4、先用质量浓度为1％-3％的氢氧化钠溶液洗涤2次，每次4min，再用蒸馏水洗涤3次，每次4min，洗去产物C2表面残留的硫酸镁溶液、氢氧化钠溶液，干燥后得到活性滤料二。
如图1所示，所述厌氧池30自上而下设有多个污泥承托盘32，所述污泥称托盘32内设有厌氧污泥，每个污泥承托盘32下方均设有出水口。
所述厌氧池30顶部还设有水封密闭装置40，所述水密封装置40包括厌氧池盖板41、水封罐42和气体收集装置43，所述厌氧池盖板41设有导管通入水封罐42液面以下，所述水封罐42顶部通过导管与气体收集装置43相连。
结果与检测
分别检测发电渗滤液厌氧处理装置的进水口出水口处的COD、钙离子含量、镁离子含量，得到表1
表1
由表1可知，经过本发明处理系统处理后的渗滤液CDO值极大的降低，提高了可生化性；镁离子含量降低了90.2％，因为石英砂经过酸洗去除表面的金属杂质后，自身的粒度变小，孔隙率变高，基质的比表面积增大，经过碱性溶液浸泡煅烧后，Mg(OH)2的含量也因硅酸盐本身的非沸石类孔道结构的多样性而分布的更加丰富饱满，活性滤料在石英砂孔道效应的协助下，充分发挥在垃圾渗滤液中镁离子的吸附作用，极大的提高滤料对镁离子的去除率；钙离子含量降低了95.7％，因为石英砂经过酸洗去除表面的金属杂质后，自身的粒度变小，孔隙率变高，基质的比表面积增大，经过碱性溶液浸泡以及二氧化碳的转化后，碳酸钙的含量也因硅酸盐本身的非沸石类孔道结构的多样性而分布均匀饱满，活性滤料自身的吸附性能得到大幅提升。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。

Claims (5)

1.一种垃圾焚烧发电渗滤液厌氧处理装置，其特征在于，包括依次相连通的过滤池(10)、集水池(20)和厌氧池(30)，所述过滤池上设有渗滤液进水口(11)，所述厌氧池(30)上设有出水口(31)，所述过滤池(10)内设有多层滤料，所述多层滤料自上而下依次为无烟煤层(12)、活性碳层(13)、用于除去钙离子的活性滤料一(14)、用于去除镁离子的活性滤料二(15)和砾石层(16)。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧发电渗滤液厌氧处理装置，其特征在于，所述活性滤料一(13)的制备方法包括如下步骤：
S1、将粒径为1.2mm石英砂与质量浓度为8％的盐酸溶液按照质量比为1:0.8均匀混合，搅拌处理40h，过滤，将滤饼取出并干燥，得到产物A1；
S2、使用质量浓度为1％-3％的氢氧化钠溶液对产物A1洗涤2次，每次5min，将洗涤后的产物A1与质量浓度为10％的氢氧化钠溶液按照质量比为1:1.2均匀混合，搅拌处理40h，过滤，将滤饼取出并干燥，然后在400℃下煅烧2h，冷却至30℃，得到产物B1；
S3、将产物B1与质量浓度为18％的硫酸钙溶液按照质量比为1:1.8均匀混合，搅拌浸泡2h后添加质量浓度为10％的氢氧化钠溶液以及曝入二氧化碳，控制pH为9，在20℃搅拌反应1h，过滤，将滤饼取出，得到产物C1；
S4、先用质量浓度为1％-3％的氢氧化钠溶液洗涤1次，每次5min，再用蒸馏水洗涤4次，每次3min，洗去产物C1表面残留的硫酸钙溶液、氢氧化钠溶液，干燥后得到活性滤料一。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧发电渗滤液厌氧处理装置，其特征在于，所述活性滤料二(14)的制备方法包括如下步骤：
S1、将粒径为1.4mm石英砂与质量浓度为12％的盐酸溶液按照质量比为1.5:1均匀混合，搅拌处理48h，过滤，将滤饼取出并干燥，得到产物A2；
S2、使用质量浓度为2％的氢氧化钠溶液对产物A2洗涤3次，每次4min，将洗涤后的产物A2与质量浓度为12％的氢氧化钠溶液按照质量比为1:1.2均匀混合，搅拌处理48h，过滤，将滤饼取出并干燥，然后在400℃下煅烧4h，冷却至25℃，得到产物B2；
S3、将产物B2与质量浓度为11％的硫酸镁溶液按照质量比为1:1.4均匀混合，搅拌浸泡3h后添加质量浓度为14％的氢氧化钠溶液，控制pH为9，在25℃搅拌反应1h，过滤，将滤饼取出，得到产物C2；
S4、先用质量浓度为1％-3％的氢氧化钠溶液洗涤2次，每次4min，再用蒸馏水洗涤3次，每次4min，洗去产物C2表面残留的硫酸镁溶液、氢氧化钠溶液，干燥后得到活性滤料二。
4.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧发电渗滤液厌氧处理装置，其特征在于，所述厌氧池(30)自上而下设有多个污泥承托盘(32)，所述污泥称托盘(32)内设有厌氧污泥，每个污泥承托盘(32)下方均设有出水口(31)。
5.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧发电渗滤液厌氧处理装置，其特征在于，所述厌氧池(30)顶部还设有水封密闭装置(40)，所述水密封装置(40)包括厌氧池盖板(41)、水封罐(42)和气体收集装置(43)，所述厌氧池盖板(41)设有导管通入水封罐(42)液面以下，所述水封罐(42)顶部通过导管与气体收集装置(43)相连。
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