CN110482749A - 一种深度处理垃圾渗滤液的耦合工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于垃圾处理技术领域，提供了一种深度处理垃圾渗滤液的电絮凝耦合系统，包括：电絮凝耦合过滤装置，所述电絮凝耦合过滤装置构设有前端的电解絮凝池和后端的光催化陶瓷膜过滤池；所述电解絮凝池设有阳极电解板、阴极电解板、搅拌器和PH调节装置；所述光催化陶瓷膜过滤池内设有光催化陶瓷模组件和光催化光源；所述电解絮凝池通过提升泵将电解絮凝后的垃圾渗滤液泵入光催化陶瓷膜过滤池；其中，所述电解絮凝池通入的电流密度为10‑1000mA/cm2，阳极电解板和阴极电解板的间距为1‑20cm，PH值为6‑9，电解絮凝时间为20‑90min；所述光催化陶瓷膜组件由至少两个非金属掺杂二氧化钛陶瓷膜组合而成，孔径为100‑1000nm。
Description
技术领域
本发明属于垃圾处理技术领域，尤其涉及一种深度处理垃圾渗滤液的电絮凝耦合系统。
背景技术
处理垃圾渗滤液的工艺方法包括生物处理法、物理化学法、土地处理法和回灌法等。但因为垃圾渗滤液的污染物种类、含量和水量在不同地区和季节的区别很大，含有大量难处理的物质，单纯采用某一项工艺很难达到渗滤液的排放要求，须要将不同的工艺进行合理耦合，才能保证渗滤液达到排放标准。在实际工程中，需要具体问题具体分析，根据要处理的水质和特点采用恰当的处理技术。耦合处理系统中通常用生物法或土地法进行垃圾渗滤液预处理，然后将物理化学法用作后续工艺。
实际工程中确保垃圾渗滤液可以达标的技术在经济和技术层面尚存在很多问题。目前常采用膜处理工艺作为生化处理后的深度处理工艺，可以有效保证垃圾渗滤液的处理出水达到国家标准，但在实际工程建设运行中还存在一些有待解决的问题，如前期投资大，工艺运行费用高、浓缩液较难处理等。面对垃圾渗滤液的处理处置现状和新修订标准的严格规定之间存在的差距，开发其他深度处理垃圾渗滤液的工艺显得非常急切。
发明内容
为了解决上述现有技术中的技术问题，本发明提供一种深度处理垃圾渗滤液的电絮凝耦合系统。
本发明是这样实现的，一种深度处理垃圾渗滤液的电絮凝耦合系统，包括：电絮凝耦合过滤装置，所述电絮凝耦合过滤装置构设有前端的电解絮凝池和后端的光催化陶瓷膜过滤池；所述电解絮凝池设有阳极电解板、阴极电解板、搅拌器和PH调节装置；所述光催化陶瓷膜过滤池内设有光催化陶瓷模组件和光催化光源；所述电解絮凝池通过提升泵将电解絮凝后的垃圾渗滤液泵入光催化陶瓷膜过滤池；其中，
所述电解絮凝池通入的电流密度为10-1000mA/cm2，阳极电解板和阴极电解板的间距为1-20cm，PH值为6-9，电解絮凝时间为20-90min；所述光催化陶瓷膜组件由至少两个非金属掺杂二氧化钛陶瓷膜组合而成，孔径为100-1000nm。
优选地，所述PH调节装置包括pH传感器、加药箱和PH测试计，所述加药箱位于pH传感器的上方，所述pH传感器与所述控制器连接，通过pH传感器将检测信息传输至控制器，控制器控制确定药剂投加量。
优选地，所述阳极电解板和阴极电解板电连接直流电源。
优选地，所述阳极电解片为铸铁，阴极电解片为不锈钢片，电解絮凝池通入的电流密度为95mA/cm2-105mA/cm2，阳极电解板和阴极电解板的间距为8cm-10cm，PH值为7-8，电解絮凝时间为65min-75min。
优选地，所述阳极电解片为RuO2，阴极电解片为不锈钢，电解絮凝池通入的电流密度为45mA/cm2-55mA/cm2，阳极电解板和阴极电解板的间距为8cm-10cm；PH值为6-7，电解絮凝时间为55min-65min。
优选地，所述阳极电解片为Ti，阴极电解片为不锈钢，电解絮凝池通入的电流密度为45mA/cm2-55mA/cm2，阳极电解板和阴极电解板的间距为8cm-10cm；PH值为6-7，电解絮凝时间为55min-65min。
优选地，所述阳极电解片为铝，阴极电解片为铝，电解絮凝池通入的电流密度为45mA/cm2-55mA/cm2，阳极电解板和阴极电解板的间距为8cm-10cm；PH值为6-7，电解絮凝时间为55min-65min。
优选地，所述非金属掺杂二氧化钛陶瓷膜，以Al2O3作为支撑体，通过溶胶凝胶法在陶瓷膜表面涂覆参杂非金属元素的二氧化钛粒子。
优选地，所述二氧化钛的粒径为5-100nm，参杂的非金属元素为N、B或S。
优选地，所述光催化光源为紫外灯，所述紫外灯的波长250-360nm。
本发明实施例提供的深度处理垃圾渗滤液的电絮凝耦合系统，通过电絮凝可以有效聚集污染物，同时，垃圾渗滤液中憎水性胶体颗粒的胶核为憎水性，所吸附的均为水化性离子，使胶核到分散介质的过渡逐渐变化，增加胶体粒子的稳定性，失稳后的悬浮颗粒通过相互接触发生絮凝反应，吸附和絮凝反应生成的颗粒物，进一步通过陶瓷膜组件过滤去除，并在紫外光的作用下，具有光催化效果，利用光催化技术缓解了处理垃圾渗滤液时的膜污染现象，从而提高膜分离效率，并提高光催化反应体系对垃圾渗滤液中难降解、有毒有机物降解的针对性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1是本发明实施例提供的一种深度处理垃圾渗滤液的电絮凝耦合系统系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明实施例中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
另外，在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例提供的深度处理垃圾渗滤液的电絮凝耦合系统，通过电絮凝可以有效聚集污染物，同时，垃圾渗滤液中憎水性胶体颗粒的胶核为憎水性，所吸附的均为水化性离子，使胶核到分散介质的过渡逐渐变化，增加胶体粒子的稳定性，失稳后的悬浮颗粒通过相互接触发生絮凝反应，吸附和絮凝反应生成的颗粒物，进一步通过陶瓷膜组件过滤去除，并在紫外光的作用下，具有光催化效果，利用光催化技术缓解了处理垃圾渗滤液时的膜污染现象，从而提高膜分离效率，并提高光催化反应体系对垃圾渗滤液中难降解、有毒有机物降解的针对性。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
实施例
请参阅图1，本实施例提供一种深度处理垃圾渗滤液的电絮凝耦合系统，包括：电絮凝耦合过滤装置，所述电絮凝耦合过滤装置构设有前端的电解絮凝池11和后端的光催化陶瓷膜过滤池12；所述电解絮凝池11设有阳极电解板111、阴极电解板112、搅拌器113和PH调节装置114；所述光催化陶瓷膜过滤池12内设有光催化陶瓷模组件121和光催化光源122；所述电解絮凝池11通过提升泵13将电解絮凝后的垃圾渗滤液泵入光催化陶瓷膜过滤池12；所述电解絮凝池11通入的电流密度为10-1000mA/cm2，阳极电解板111和阴极电解板112的间距为1-20cm，PH值为6-9，电解絮凝时间为20-90min；所述光催化陶瓷膜组件121由至少两个非金属掺杂二氧化钛陶瓷膜组合而成，孔径为100-1000nm，过滤电解絮凝之后大于0.1um的污染物；通过电絮凝可以有效聚集污染物，同时，垃圾渗滤液中憎水性胶体颗粒的胶核为憎水性，所吸附的均为水化性离子，使胶核到分散介质的过渡逐渐变化，增加胶体粒子的稳定性，失稳后的悬浮颗粒通过相互接触发生絮凝反应，吸附和絮凝反应生成的颗粒物，进一步通过陶瓷膜组件过滤去除，并在紫外光的作用下，具有光催化效果，利用光催化技术缓解了处理垃圾渗滤液时的膜污染现象，从而提高膜分离效率，并提高光催化反应体系对垃圾渗滤液中难降解、有毒有机物降解的针对性。
在本实施例中，垃圾渗滤液经生化处理后出水含盐量高、固体浓度高，若采用电絮凝和光催化陶瓷膜组件耦合工艺作为垃圾渗滤液的深度处理工艺，可以结合两种工艺的优点，既充分利用电化学氧化污染物的能力，又充分利用了铁、铝等离子絮凝能力，同时弥补单独电氧化工艺对COD去除效果一般、单独陶瓷膜组件膜污染严重、单独光催化陶瓷膜组件对可处理的可溶性目标污染物较少等不足，实现系统的同步电絮凝、膜过滤和光催化缓解膜污染。
上述中，具体的，所述PH调节装置包括pH传感器、加药箱和PH测试计，所述加药箱位于pH传感器的上方，所述pH传感器与所述控制器连接，通过pH传感器将检测信息传输至控制器，控制器控制确定药剂投加量，通过PH调节装置调节电解絮凝池的PH值，并通过PH测试计检测显示当前PH值，结构简单，使用方便。
在本实施例中，所述阳极电解板111和阴极电解板112电连接直流电源101。
在本实施例中，所述阳极电解片可为铸铁，阴极电解片可为不锈钢片，电解絮凝池通入的电流密度为95mA/cm2-105mA/cm2，阳极电解板和阴极电解板的间距为8cm-10cm，PH值为7-8，电解絮凝时间为65min-75min，较优的，电解絮凝池通入的电流密度为100mA/cm2，阳极电解板和阴极电解板的间距为10cm，PH值为8，电解絮凝时间为70min，再通过光催化陶瓷膜组件，垃圾渗滤液中COD去除率可达90％，氨氮去除率为95％，光催化陶瓷膜组件的使用寿命可达3000-5000h。
在本实施例中，所述阳极电解片为RuO2，阴极电解片为不锈钢，电解絮凝池通入的电流密度为45mA/cm2-55mA/cm2，阳极电解板和阴极电解板的间距为8cm-10cm；PH值为6-7，电解絮凝时间为55min-65min。
在本实施例中，所述阳极电解片为Ti，阴极电解片为不锈钢，电解絮凝池通入的电流密度为45mA/cm2-55mA/cm2，阳极电解板和阴极电解板的间距为8cm-10cm；PH值为6-7，电解絮凝时间为55min-65min。
在本实施例中，所述阳极电解片为铝，阴极电解片为铝，电解絮凝池通入的电流密度为45mA/cm2-55mA/cm2，阳极电解板和阴极电解板的间距为8cm-10cm；PH值为6-7，电解絮凝时间为55min-65min，较优的，电解絮凝池通入的电流密度为50mA/cm2，阳极电解板和阴极电解板的间距为10cm；PH值为6，电解絮凝时间为60min，再通过光催化陶瓷膜组件，磷酸盐的最大去除率可达99％。在pH＝7，其他运行条件相同时，氨氮去除率也可达到99％。
上述中，具体的，采用铁或铝等可溶性电极作为阳极，放置于水环境中，连通直流电，这时阳极被氧化，溶出大量阳离子如Fe3+或Al3+经过水解、聚合等作用产生大量多核物质，在外电压作用下凝聚沉淀废水中的污染物，再通过光催化陶瓷膜组件过滤去除。
在本实施例中，所述非金属掺杂二氧化钛陶瓷膜，以Al2O3作为支撑体，通过溶胶凝胶法在陶瓷膜表面涂覆参杂非金属元素的二氧化钛粒子。其中，所述二氧化钛的粒径为5-100nm，参杂的非金属元素为N、B或S，并且二氧化钛以具有最佳光催化效果的锐钛矿相为主。
在本实施例中，所述光催化光源122为紫外灯，该紫光灯外接交流电源102，输出紫外灯光的波长为250-360nm，在紫外光的作用下，具有光催化效果，利用光催化技术缓解了处理垃圾渗滤液时的膜污染现象，从而提高膜分离效率，并提高光催化反应体系对垃圾渗滤液中难降解、有毒有机物降解的针对性。
上述发明实施例提供的深度处理垃圾渗滤液的电絮凝耦合系统，通过电絮凝可以有效聚集污染物，同时，垃圾渗滤液中憎水性胶体颗粒的胶核为憎水性，所吸附的均为水化性离子，使胶核到分散介质的过渡逐渐变化，增加胶体粒子的稳定性，失稳后的悬浮颗粒通过相互接触发生絮凝反应，吸附和絮凝反应生成的颗粒物，进一步通过陶瓷膜组件过滤去除，并在紫外光的作用下，具有光催化效果，利用光催化技术缓解了处理垃圾渗滤液时的膜污染现象，从而提高膜分离效率，并提高光催化反应体系对垃圾渗滤液中难降解、有毒有机物降解的针对性。
有以下几点需要说明：
(1)、除非另作定义，本发明的实施例及附图中，同一标号代表同一含义。
(2)、本发明实施例附图中，只涉及到与本发明实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
(3)、为了清晰起见，在用于描述本发明的实施例的附图中，层或区域的厚度被放大。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
(4)、在不冲突的情况下，本发明的同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种深度处理垃圾渗滤液的电絮凝耦合系统，其特征在于，包括：电絮凝耦合过滤装置，所述电絮凝耦合过滤装置构设有前端的电解絮凝池和后端的光催化陶瓷膜过滤池；所述电解絮凝池设有阳极电解板、阴极电解板、搅拌器和PH调节装置；所述光催化陶瓷膜过滤池内设有光催化陶瓷模组件和光催化光源；所述电解絮凝池通过提升泵将电解絮凝后的垃圾渗滤液泵入光催化陶瓷膜过滤池；其中，
所述电解絮凝池通入的电流密度为10-1000mA/cm2，阳极电解板和阴极电解板的间距为1-20cm，PH值为6-9，电解絮凝时间为20-90min；所述光催化陶瓷膜组件由至少两个非金属掺杂二氧化钛陶瓷膜组合而成，孔径为100-1000nm。
2.如权利要求1所述的深度处理垃圾渗滤液的电絮凝耦合系统，其特征在于，所述PH调节装置包括pH传感器、加药箱和PH测试计，所述加药箱位于pH传感器的上方，所述pH传感器与所述控制器连接，通过pH传感器将检测信息传输至控制器，控制器控制确定药剂投加量。
3.如权利要求1所述的深度处理垃圾渗滤液的电絮凝耦合系统，其特征在于，所述阳极电解板和阴极电解板电连接直流电源。
4.如权利要求1所述的深度处理垃圾渗滤液的电絮凝耦合系统，其特征在于，所述阳极电解片为铸铁，阴极电解片为不锈钢片，电解絮凝池通入的电流密度为95mA/cm2-105mA/cm2，阳极电解板和阴极电解板的间距为8cm-10cm，PH值为7-8，电解絮凝时间为65min-75min。
5.如权利要求1所述的深度处理垃圾渗滤液的电絮凝耦合系统，其特征在于，所述阳极电解片为RuO2，阴极电解片为不锈钢，电解絮凝池通入的电流密度为45mA/cm2-55mA/cm2，阳极电解板和阴极电解板的间距为8cm-10cm；PH值为6-7，电解絮凝时间为55min-65min。
6.如权利要求1所述的深度处理垃圾渗滤液的电絮凝耦合系统，其特征在于，所述阳极电解片为Ti，阴极电解片为不锈钢，电解絮凝池通入的电流密度为45mA/cm2-55mA/cm2，阳极电解板和阴极电解板的间距为8cm-10cm；PH值为6-7，电解絮凝时间为55min-65min。
7.如权利要求1所述的深度处理垃圾渗滤液的电絮凝耦合系统，其特征在于，所述阳极电解片为铝，阴极电解片为铝，电解絮凝池通入的电流密度为45mA/cm2-55mA/cm2，阳极电解板和阴极电解板的间距为8cm-10cm；PH值为6-7，电解絮凝时间为55min-65min。
8.如权利要求1所述的深度处理垃圾渗滤液的电絮凝耦合系统，其特征在于，所述非金属掺杂二氧化钛陶瓷膜，以Al2O3作为支撑体，通过溶胶凝胶法在陶瓷膜表面涂覆参杂非金属元素的二氧化钛粒子。
9.如权利要求1所述的深度处理垃圾渗滤液的电絮凝耦合系统，其特征在于，所述二氧化钛的粒径为5-100nm，参杂的非金属元素为N、B或S。
10.如权利要求1所述的深度处理垃圾渗滤液的电絮凝耦合系统，其特征在于，所述光催化光源为紫外灯，所述紫外灯的波长250-360nm。
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