CN114105377A - 一种垃圾渗滤液处理系统与工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种垃圾渗滤液处理系统，包括：预处理装置，用于对待处理的垃圾渗滤液进行过滤以及沉淀的预处理；电气浮装置，接所述预处理装置的出口，用于去除预处理之后的垃圾渗滤液的油脂和悬浮颗粒物；电催化氧化装置，接所述电气浮装置的出口，用于进行电催化氧化去除垃圾渗滤液中的有机污染物和氨氮；DTRO膜处理装置，接所述电催化氧化装置的出口，对垃圾渗滤液进行DTRO膜处理得到符合标准的出水。本发明还提供了一种垃圾渗滤液处理工艺，采用预处理+电气浮+电催化+DTRO膜集成处理工艺，具有出水指标高、运行稳定、效率高、适用范围广、工艺流程简、可控性强的特点。
Description
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种垃圾渗滤液处理系统与工艺。
背景技术
由生活垃圾(包括餐厨垃圾等)填埋所产生的垃圾渗滤液，由于其污染程度高、高含盐、高总氮等特点，如不经过有效处理而排入环境，会严重污染地表和地下水资源，因此，垃圾渗滤液的有效处理和资源化利用十分关键。
垃圾渗滤液的传统处理方法有回灌法、生物法+膜组合工艺等，但都存在一定的缺点。回灌法是指适应渗滤液水质水量变化特点，利用有机物场内分解而滋生的微生物处理渗滤液中的有机污染物，这种方法仅针对产生少量垃圾渗滤液的处理，长期回灌渗滤液中的污染物不仅不能有效分解，反而会不断滋生累积，有一定的限制性。而生物法+膜组合工艺包括生物处理与MBR、UF/NF/RO等模组合工艺结合，其中生物法主要是多段硝化和反硝化结合工艺，处理后出水经过MBR深度处理达到城镇污水处理厂要求的进水指标；同时，将生物法处理出水与UF/NF/RO组合工艺结合也是一种成熟的处理工艺，但是其处理成本高、NF和RO工段的浓水处理问题是困扰这一技术的难题。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，解决现有技术的能耗大、效率低、易引发二次污染、占地面积大等关键问题，本发明的目的在于提供一种垃圾渗滤液处理系统与工艺，以达到越来越严格的处理指标，并且操作条件方法简便，占用场地面积小，最终达到尽量降低处理成本的效果。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种垃圾渗滤液处理系统，包括：
预处理装置，用于对待处理的垃圾渗滤液进行过滤以及沉淀的预处理；
电气浮装置，接所述预处理装置的出口，用于去除预处理之后的垃圾渗滤液的油脂和悬浮颗粒物；
电催化氧化装置，接所述电气浮装置的出口，用于进行电催化氧化去除垃圾渗滤液中的有机污染物和氨氮；
DTRO膜处理装置，接所述电催化氧化装置的出口，对垃圾渗滤液进行DTRO膜处理得到符合标准的出水。
优选地，所述预处理装置包括格栅单元、活性砂过滤单元以及混凝单元，所述待处理的垃圾渗滤液依次流经格栅单元、活性砂过滤单元以及混凝单元，完成过滤以及沉淀。
优选地，所述电气浮装置包括电化学气泡发生器、固液分离池和除渣机，电化学气泡发生器设于固液分离池底部，除渣机设于固液分离池上部，所述预处理之后的垃圾渗滤液在固液分离池与电化学气泡发生器产生的微纳气泡结合后上浮，经除渣机去除。
优选地，所述电催化氧化装置中，阳极为氧化铱、氧化钌、氧化钽、铱钽合金氧化物、铱钌合金氧化物、铂铱钌合金氧化物、氧化铅或锑-锡氧化物，或为铂涂覆的钛阳极、石墨阳极或石墨纤维刷阳极；阴极为不锈钢阴极、石墨阴极或石墨纤维刷阴极。
优选地，所述阳极为网状、多孔板状或棒状；所述阴极为网状、多孔板状或棒状。
优选地，所述阴极和阳极之间的距离为10mm-30mm。
优选地，所述DTRO膜系统的操作压力为5-120Bar。
本发明还提供了一种垃圾渗滤液处理工艺，包括：
步骤1，预处理
将待处理的垃圾渗滤液依次进行过滤和沉淀；
步骤2，电气浮处理
利用电气浮工艺，去除预处理之后的垃圾渗滤液的油脂和悬浮颗粒物；
步骤3，电催化氧化处理
对电气浮处理之后的垃圾渗滤液进行电催化氧化反应处理，去除垃圾渗滤液中的有机污染物和氨氮；
步骤4，DTRO膜处理
对电催化氧化处理之后的垃圾渗滤液进行DTRO膜处理，得到符合标准的出水。
优选地，所述电催化氧化处理中，外加电场电压1-15.0V，电流密度5-60mA/cm2，停留时间30min-180min。
优选地，所述DTRO膜处理得到的浓水分为两部分，一部分返回步骤1与待处理的垃圾渗滤液混合，另一部分经电催化氧化后低温蒸发，得到符合标准的出水。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、采用电气浮处理垃圾渗滤液，可以有效去除和收集废水中的悬浮油，由于电化学气泡发生器产生的气泡尺寸小，悬浮能力强，可以实现油脂的高效处理和回收。
2、采用电催化和DTRO结合处理工艺，利用电催化技术的强氧化能力去除水中易造成膜污染的有机污染物(例如腐殖酸、油脂、表面活性剂)和氨氮，并产生一定量的活性自由基和活性氯(例如羟基自由基、超氧自由基)，有效解决后续DTRO工段中细菌增生问题，有效缓解膜面污染，提高DTRO的运行稳定性和处理效率。
3、本工艺处理流程短、占地面积小、运行稳定性高、出水品质高。
附图说明
图1为本发明处理工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1所示，本发明为一种垃圾渗滤液处理工艺，包括：
步骤1，预处理
将待处理的垃圾渗滤液依次进行过滤和沉淀。为实现该步骤，本发明提供了一种预处理装置，示例地，预处理装置主要包括格栅单元、活性砂过滤单元以及混凝单元，使待处理的垃圾渗滤液依次流经格栅单元、活性砂过滤单元以及混凝单元，完成过滤以及沉淀。
步骤2，电气浮处理
利用电气浮工艺，去除预处理之后的垃圾渗滤液的油脂和悬浮颗粒物。为实现该步骤，本发明提供了一种电气浮装置，电气浮装置接前述预处理装置的出口，示例地，电气浮装置主要包括电化学气泡发生器、固液分离池和除渣机，电化学气泡发生器设于固液分离池底部，除渣机设于固液分离池上部，预处理之后的垃圾渗滤液在固液分离池与电化学气泡发生器产生的微纳气泡结合后上浮，经除渣机去除。
其中，在预处理之后的垃圾渗滤液进入电气浮装置之前，可先在混凝池中与絮凝剂、助絮剂以及碱混合，油脂和悬浮颗粒物等在其中形成絮体，再用电气浮进行分离去除。
步骤3，电催化氧化处理
对电气浮处理之后的垃圾渗滤液进行电催化氧化反应处理，去除垃圾渗滤液中的有机污染物和氨氮；为实现该步骤，本发明提供了一种电催化氧化装置，电催化氧化装置接前述电气浮装置的出口。示例地，电催化氧化装置中，阳极可选择氧化铱、氧化钌、氧化钽、铱钽合金氧化物、铱钌合金氧化物、铂铱钌合金氧化物、氧化铅或锑-锡氧化物，或铂涂覆的钛阳极、石墨阳极或石墨纤维刷阳极；阴极则可选择不锈钢阴极、石墨阴极或石墨纤维刷阴极。在形状上，阳极可选择网状、多孔板状或棒状；阴极则可选择网状、多孔板状或棒状。布置时，阴极和阳极之间的距离宜为10mm-30mm。可选的工艺参数为：外加电场电压1-15.0V，电流密度5-60mA/cm2，停留时间30min-180min。
步骤4，DTRO膜处理
对电催化氧化处理之后的垃圾渗滤液进行DTRO膜处理，出水达到工业外排水一级A标准。为实现该步骤，本发明提供了一种DTRO膜处理装置，DTRO膜处理装置接前述电催化氧化装置的出口。示例地，本发明中DTRO膜系统的操作压力可选择5-120Bar。
而DTRO膜处理得到的浓水可分为两部分，一部分返回步骤1与待处理的垃圾渗滤液混合，另一部分经电催化氧化后低温蒸发，得到符合标准的出水。该步骤中的电催化氧化与步骤3电催化氧化采用相同手段，但采用的电流密度要更高。该步骤中的低温蒸发是利用低温(200度以下的气体)将水变成水蒸汽带出，从而将盐分和有机物结晶或浓缩处理，实现对污水的处理。
以下是几个具体的实施例。
实施例1
待处理的垃圾渗滤液初始COD为18160mg/L，氨氮为2600mg/L，氯离子含量为18000mg/L。
a、将垃圾渗滤液通过提升泵计入格栅单元、活性砂过滤单元，去除大尺寸悬浮物；
b、随后进入混凝池，添加PAC80 mg/L，PAM 4mg/L，氢氧化钠调节pH为10，进入电气浮装置，去除悬浮颗粒物和油脂；
c、出水进入电催化氧化装置，调节外加电场电压为5.4V，电流密度为20mA/cm2，停留时间为120min，进行电催化氧化去除COD和氨氮，出水COD为9680mg/L，氨氮为300mg/L。
d、处理后出水再进入DTRO膜处理装置，浓水返回预处理装置稀释原水，维持原水水质稳定，出水COD为45mg/L，氨氮为6mg/L，达到生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)表3标准。
实施例2
待处理的垃圾渗滤液初始COD为23460mg/L，氨氮为2780mg/L，氯离子含量为28700mg/L。
e、将垃圾渗滤液通过提升泵计入格栅单元、活性砂过滤单元，去除大尺寸悬浮物，并可进行初步混凝；
f、随后进入混凝池，添加PAC100 mg/L，PAM 5mg/L，氢氧化钠调节pH为10，进入电气浮装置，去除悬浮颗粒物和油脂；
g、出水进入电催化氧化装置，调节外加电场电压为5.4V，电流密度为20mA/cm2，停留时间为120min，进行电催化氧化去除COD和氨氮，出水COD为12680mg/L，氨氮为540mg/L。
h、处理后出水再进入DTRO膜处理装置，浓水返回预处理装置稀释原水，维持原水水质稳定，出水COD为52mg/L，氨氮为7mg/L，达到生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)表3标准。
Claims (10)
1.一种垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，包括：
预处理装置，用于对待处理的垃圾渗滤液进行过滤以及沉淀的预处理；
电气浮装置，接所述预处理装置的出口，用于去除预处理之后的垃圾渗滤液的油脂和悬浮颗粒物；
电催化氧化装置，接所述电气浮装置的出口，用于进行电催化氧化去除垃圾渗滤液中的有机污染物和氨氮；
DTRO膜处理装置，接所述电催化氧化装置的出口，对垃圾渗滤液进行DTRO膜处理得到符合标准的出水。
2.根据权利要求1所述垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述预处理装置包括格栅单元、活性砂过滤单元以及混凝单元，所述待处理的垃圾渗滤液依次流经格栅单元、活性砂过滤单元以及混凝单元，完成过滤以及沉淀。
3.根据权利要求1所述垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述电气浮装置包括电化学气泡发生器、固液分离池和除渣机，电化学气泡发生器设于固液分离池底部，除渣机设于固液分离池上部，所述预处理之后的垃圾渗滤液在固液分离池与电化学气泡发生器产生的微纳气泡结合后上浮，经除渣机去除。
4.根据权利要求1所述垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述电催化氧化装置中，阳极为氧化铱、氧化钌、氧化钽、铱钽合金氧化物、铱钌合金氧化物、铂铱钌合金氧化物、氧化铅或锑-锡氧化物，或为铂涂覆的钛阳极、石墨阳极或石墨纤维刷阳极；阴极为不锈钢阴极、石墨阴极或石墨纤维刷阴极。
5.根据权利要求1或4所述垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述阳极为网状、多孔板状或棒状；所述阴极为网状、多孔板状或棒状。
6.根据权利要求5所述垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述阴极和阳极之间的距离为10mm-30mm。
7.根据权利要求1所述垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述DTRO膜系统的操作压力为5-120Bar。
8.一种垃圾渗滤液处理工艺，其特征在于，包括：
步骤1，预处理
将待处理的垃圾渗滤液依次进行过滤和沉淀；
步骤2，电气浮处理
利用电气浮工艺，去除预处理之后的垃圾渗滤液的油脂和悬浮颗粒物；
步骤3，电催化氧化处理
对电气浮处理之后的垃圾渗滤液进行电催化氧化反应处理，去除垃圾渗滤液中的有机污染物和氨氮；
步骤4，DTRO膜处理
对电催化氧化处理之后的垃圾渗滤液进行DTRO膜处理，得到符合标准的出水。
9.根据权利要求8所述垃圾渗滤液处理工艺，其特征在于，所述电催化氧化处理中，外加电场电压1-15.0V，电流密度5-60mA/cm2，停留时间30min-180min。
10.根据权利要求8所述垃圾渗滤液处理工艺，其特征在于，所述DTRO膜处理得到的浓水分为两部分，一部分返回步骤1与待处理的垃圾渗滤液混合，另一部分经电催化氧化后低温蒸发，得到符合标准的出水。
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