CN114988631A - 一种深度处理垃圾渗滤液的双氧化-电化学氧化组合工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种深度处理垃圾渗滤液的双氧化‑电化学氧化组合工艺，包括以下步骤：S1、通过臭氧发生器对垃圾渗滤液存储罐内的垃圾渗滤液进行预处理，处理时间为20‑30min；本发明通过利用臭氧对垃圾渗滤液进行初步除杂、除臭和杀菌处理，然后利用电催化氧化反应和电催化芬顿法对垃圾渗滤液进行循环处理，然后通过曝气设备为电解池内提供了外源氧气，加快了有机物的反应速率，并通过球形微波无极灯发出紫外辐射光辅助电催化芬顿法对垃圾渗滤液中COD进行去除，提高了对COD去除的效率，增加了对垃圾渗滤液的处理效率，且避免了微生物失活的情况发生，提高了对垃圾渗滤液中COD、高氨氮、高总氮、高总磷和高盐分的处理效果。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾渗滤液处理技术领域，特别涉及一种深度处理垃圾渗滤液的双氧化-电化学氧化组合工艺。
背景技术
垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分，扣除垃圾、覆土层的饱和持水量，并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度的有机废水，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，重金属浓度和市政污水中重金属的浓度基本一致。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；
传统的垃圾渗滤液的处理方式，通常是利用生物法对垃圾渗滤液中的COD、高氨氮、高总氮、高总磷和高盐分进行去除，由于处理方式较为单一，处理效率较低，且垃圾渗滤液中高盐分会使微生物失活，进而影响了对垃圾渗滤液的处理效果，为此，提出一种深度处理垃圾渗滤液的双氧化-电化学氧化组合工艺。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例希望提供一种深度处理垃圾渗滤液的双氧化-电化学氧化组合工艺，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供有益的选择。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：一种深度处理垃圾渗滤液的双氧化-电化学氧化组合工艺，包括以下步骤：
S1、通过臭氧发生器对垃圾渗滤液存储罐内的垃圾渗滤液进行预处理，处理时间为20-30min；
S2、将预处理完成后的垃圾渗滤液导入电解池内，并将硫酸溶液按比例混入垃圾渗滤液中；
S3、通过Ru-Ta/Ti三元电极作为电解池的阳极，不锈钢作为电解池的阴极，电解电压为5-7V；
S4、以溶铁形式向电解池内投加Fe2+，Fe2+投加量为1-2mmol/L，溶铁完成后，向电解池内缓慢加入双氧水，双氧水的投加量与COD的质量比为1:1；
S5、通过电解池利用电催化氧化反应和电催化芬顿法对垃圾渗滤液重复循环处理，处理时间为20-40min，并通过曝气设备对电解池内进行曝气处理；
S6、通过球形微波无极灯在微波的作用下发出紫外辐射光，辅助电催化芬顿法对垃圾渗滤液中的有机物进行降解；
S7、将循环处理后的垃圾渗滤液排出至沉淀池中，通过加入氢氧化钠将垃圾渗滤液调节为碱性，使垃圾渗滤液铁元素以硫酸铁的形式进行沉淀，从而形成上清液；
S8、将形成的上清液泵送入吹脱塔中，利用吹脱塔对上清液进行吹脱处理，将氨氮化合物从上清液中去除。
进一步优选的，所述S1中，通过臭氧发生器将臭氧导入垃圾渗滤液存储罐内，利用臭氧对垃圾渗滤液进行除杂、除臭和杀菌处理。
进一步优选的，所述S2中，通过将硫酸溶液加入垃圾渗滤液中时，使垃圾渗滤液呈酸性。
进一步优选的，所述S3中，通过Ru-Ta/Ti三元电极作为电解池的阳极，增加了电解池阳极的耐腐蚀性能，提高电解池的电催化性能，且具有较高的析氧过电位。
进一步优选的，所述S4中，Fe2+为还原铁粉，通过将还原铁粉加入垃圾渗滤液中，使垃圾渗滤液在电催化的作用下形成硫酸铁，通过向电解池内缓慢加入双氧水，利用双氧水增加了垃圾渗滤液中COD去除的效率。
进一步优选的，所述S5中，通过曝气设备对电解池的底部进行鼓气，使添加的Fe2+和双氧水与垃圾渗滤液充分的混合，而且为电解池内提供了外源氧气，使电解池阴极的表面通过电子还原反应产生H2O2，加快了有机物的反应速率。
进一步优选的，所述S6中，通过电解池底部的球形微波无极灯在微波的作用下发出紫外辐射光，当垃圾渗滤液中双氧水的浓度提高时，通过球形微波无极灯辅助电催化芬顿法对垃圾渗滤液中COD进行去除，提高了对COD去除的效率，且增加对难降解的有机物的去除效果，提高对垃圾渗滤液的深度处理效果。
进一步优选的，所述S7中，通过沉淀池对循环处理后垃圾渗滤液进行沉淀处理，然后通过加入氢氧化钠将处理后垃圾渗滤液调节为碱性，然后使垃圾渗滤液中硫酸铁在沉淀池的底部进行沉淀，使沉淀池的顶部形成上清液，并上清液从沉淀池内排出。
进一步优选的，所述S8中，通过将上清液中泵送入吹脱塔中，利用吹脱塔对上清液进行吹脱处理，对上清液中含有的氨氮化合物去除，完成对垃圾渗滤液的深度处理。
本发明实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：本发明通过利用臭氧对垃圾渗滤液进行初步除杂、除臭和杀菌处理，然后利用电催化氧化反应和电催化芬顿法对垃圾渗滤液进行循环处理，然后通过曝气设备为电解池内提供了外源氧气，加快了有机物的反应速率，并通过球形微波无极灯发出紫外辐射光辅助电催化芬顿法对垃圾渗滤液中COD进行去除，提高了对COD去除的效率，增加了对垃圾渗滤液的处理效率，且避免了微生物失活的情况发生，提高了对垃圾渗滤液中COD、高氨氮、高总氮、高总磷和高盐分的处理效果。
上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。
图1为本发明的步骤流程图。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例
如图1所示，本发明实施例提供了一种深度处理垃圾渗滤液的双氧化-电化学氧化组合工艺，包括以下步骤：
S1、通过臭氧发生器对垃圾渗滤液存储罐内的垃圾渗滤液进行预处理，处理时间为20min；
S2、将预处理完成后的垃圾渗滤液导入电解池内，并将硫酸溶液按比例混入垃圾渗滤液中；
S3、通过Ru-Ta/Ti三元电极作为电解池的阳极，不锈钢作为电解池的阴极，电解电压为5V；
S4、以溶铁形式向电解池内投加Fe2+，Fe2+投加量为1mmol/L，溶铁完成后，向电解池内缓慢加入双氧水，双氧水的投加量与COD的质量比为1:1；
S5、通过电解池利用电催化氧化反应和电催化芬顿法对垃圾渗滤液重复循环处理，处理时间为20min，并通过曝气设备对电解池内进行曝气处理；
S6、通过球形微波无极灯在微波的作用下发出紫外辐射光，辅助电催化芬顿法对垃圾渗滤液中的有机物进行降解；
S7、将循环处理后的垃圾渗滤液排出至沉淀池中，通过加入氢氧化钠将垃圾渗滤液调节为碱性，使垃圾渗滤液铁元素以硫酸铁的形式进行沉淀，从而形成上清液；
S8、将形成的上清液泵送入吹脱塔中，利用吹脱塔对上清液进行吹脱处理，将氨氮化合物从上清液中去除。
在一个实施例中，S1中，通过臭氧发生器将臭氧导入垃圾渗滤液存储罐内，利用臭氧对垃圾渗滤液进行除杂、除臭和杀菌处理；通过利用氧对垃圾渗滤液进行除杂、除臭和杀菌处理，降低了垃圾渗滤液中杂质和细菌的含量，且降低了垃圾渗滤液的臭味。
在一个实施例中，S2中，通过将硫酸溶液加入垃圾渗滤液中时，使垃圾渗滤液呈酸性；通过将硫酸溶液加入垃圾渗滤液中时，使垃圾渗滤液呈酸性，以便后续利用还原铁粉对垃圾渗滤液进行除杂处理。
在一个实施例中，S3中，通过Ru-Ta/Ti三元电极作为电解池的阳极，增加了电解池阳极的耐腐蚀性能，提高电解池的电催化性能，且具有较高的析氧过电位；通过Ru-Ta/Ti三元电极增加了电解池阳极的耐腐蚀和电催化性能，且具有较高的析氧过电位，以便对垃圾渗滤液进行电催化处理。
在一个实施例中，S4中，Fe2+为还原铁粉，通过将还原铁粉加入垃圾渗滤液中，使垃圾渗滤液在电催化的作用下形成硫酸铁，通过向电解池内缓慢加入双氧水，利用双氧水增加了垃圾渗滤液中COD去除的效率；通过利用还原铁粉与垃圾渗滤液混合，然后在电催化的作用形成硫酸铁，对垃圾渗滤液进一步进行除杂处理，然后通过利用双氧水增加了垃圾渗滤液中COD去除的效率。
在一个实施例中，S5中，通过曝气设备对电解池的底部进行鼓气，使添加的Fe2+和双氧水与垃圾渗滤液充分的混合，而且为电解池内提供了外源氧气，使电解池阴极的表面通过电子还原反应产生H2O2，加快了有机物的反应速率；通过曝气设备将空气导入电解池的底部，从而对电解池内的垃圾渗滤液进行混合搅拌，使还原铁粉和双氧水与垃圾渗滤液充分的混合，同时为电解池内提供了外源氧气，使电解池阴极在外源氧气的作用下通过电子还原反应产生H2O2，从而增加了垃圾渗滤液中H2O2的浓度，加快了垃圾渗滤液中有机物的反应速率。
在一个实施例中，S6中，通过电解池底部的球形微波无极灯在微波的作用下发出紫外辐射光，当垃圾渗滤液中双氧水的浓度提高时，通过球形微波无极灯辅助电催化芬顿法对垃圾渗滤液中COD进行去除，提高了对COD去除的效率，且增加对难降解的有机物的去除效果，提高对垃圾渗滤液的深度处理效果；通过球形微波无极灯在微波的作用下发出紫外辐射光，对垃圾渗滤液进行辐射，从而利用垃圾渗滤液中双氧水辅助电催化芬顿法对垃圾渗滤液中COD进行去除，并对难降解的有机物进行降解处理，增加了对垃圾渗滤液的深度处理效果，提高了处理效率。
在一个实施例中，S7中，通过沉淀池对循环处理后垃圾渗滤液进行沉淀处理，然后通过加入氢氧化钠将处理后垃圾渗滤液调节为碱性，然后使垃圾渗滤液中硫酸铁在沉淀池的底部进行沉淀，使沉淀池的顶部形成上清液，并上清液从沉淀池内排出；通过沉淀池对处理后垃圾渗滤液进行沉淀，并通过加入氢氧化钠将处理后垃圾渗滤液调节为碱性，使垃圾渗滤液中硫酸铁在沉淀池的底部进行沉淀，以便进行回收处理，然后使沉淀池的顶部形成上清液，从而完成了对硫酸铁和上清液的分离工作。
在一个实施例中，S8中，通过将上清液中泵送入吹脱塔中，利用吹脱塔对上清液进行吹脱处理，从而对上清液中含有的氨氮化合物进行去除，完成了对垃圾渗滤液的深度处理。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种深度处理垃圾渗滤液的双氧化-电化学氧化组合工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过臭氧发生器对垃圾渗滤液存储罐内的垃圾渗滤液进行预处理，处理时间为20-30min；
S2、将预处理完成后的垃圾渗滤液导入电解池内，并将硫酸溶液按比例混入垃圾渗滤液中；
S3、通过Ru-Ta/Ti三元电极作为电解池的阳极，不锈钢作为电解池的阴极，电解电压为5-7V；
S4、以溶铁形式向电解池内投加Fe2+，Fe2+投加量为1-2mmol/L，溶铁完成后，向电解池内缓慢加入双氧水，双氧水的投加量与COD的质量比为1:1；
S5、通过电解池利用电催化氧化反应和电催化芬顿法对垃圾渗滤液重复循环处理，处理时间为20-40min，并通过曝气设备对电解池内进行曝气处理；
S6、通过球形微波无极灯在微波的作用下发出紫外辐射光，辅助电催化芬顿法对垃圾渗滤液中的有机物进行降解；
S7、将循环处理后的垃圾渗滤液排出至沉淀池中，通过加入氢氧化钠将垃圾渗滤液调节为碱性，使垃圾渗滤液铁元素以硫酸铁的形式进行沉淀，从而形成上清液；
S8、将形成的上清液泵送入吹脱塔中，利用吹脱塔对上清液进行吹脱处理，将氨氮化合物从上清液中去除。
2.根据权利要求1所述的一种深度处理垃圾渗滤液的双氧化-电化学氧化组合工艺，其特征在于：所述S1中，通过臭氧发生器将臭氧导入垃圾渗滤液存储罐内，利用臭氧对垃圾渗滤液进行除杂、除臭和杀菌处理。
3.根据权利要求1所述的一种深度处理垃圾渗滤液的双氧化-电化学氧化组合工艺，其特征在于：所述S2中，通过将硫酸溶液加入垃圾渗滤液中时，使垃圾渗滤液呈酸性。
4.根据权利要求1所述的一种深度处理垃圾渗滤液的双氧化-电化学氧化组合工艺，其特征在于：所述S3中，通过Ru-Ta/Ti三元电极作为电解池的阳极，增加电解池阳极的耐腐蚀性能，提高电解池的电催化性能，且具有较高的析氧过电位。
5.根据权利要求1所述的一种深度处理垃圾渗滤液的双氧化-电化学氧化组合工艺，其特征在于：所述S4中，Fe2+为还原铁粉，通过将还原铁粉加入垃圾渗滤液中，使垃圾渗滤液在电催化的作用下形成硫酸铁，通过向电解池内缓慢加入双氧水，利用双氧水增加了垃圾渗滤液中COD去除的效率。
6.根据权利要求1所述的一种深度处理垃圾渗滤液的双氧化-电化学氧化组合工艺，其特征在于：所述S5中，通过曝气设备对电解池的底部进行鼓气，使添加的Fe2+和双氧水与垃圾渗滤液充分的混合，而且为电解池内提供了外源氧气，使电解池阴极的表面通过电子还原反应产生H2O2。
7.根据权利要求1所述的一种深度处理垃圾渗滤液的双氧化-电化学氧化组合工艺，其特征在于：所述S6中，通过电解池底部的球形微波无极灯在微波的作用下发出紫外辐射光，当垃圾渗滤液中双氧水的浓度提高时，通过球形微波无极灯辅助电催化芬顿法对垃圾渗滤液中COD进行去除。
8.根据权利要求1所述的一种深度处理垃圾渗滤液的双氧化-电化学氧化组合工艺，其特征在于：所述S7中，通过沉淀池对循环处理后垃圾渗滤液进行沉淀处理，然后通过加入氢氧化钠将处理后垃圾渗滤液调节为碱性，然后使垃圾渗滤液中硫酸铁在沉淀池的底部进行沉淀，使沉淀池的顶部形成上清液，并上清液从沉淀池内排出。
9.根据权利要求1所述的一种深度处理垃圾渗滤液的双氧化-电化学氧化组合工艺，其特征在于：所述S8中，通过将上清液中泵送入吹脱塔中，利用吹脱塔对上清液进行吹脱处理，对上清液中含有的氨氮化合物去除，完成对垃圾渗滤液的深度处理。
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