CN116282653A - 一种垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置,包括臭氧发生器、两个微纳米气泡发生器、稳定柱、一号催化反应柱、二号催化反应柱、MNR生化反应系统;本发明的工艺流程全密闭带压运行,无臭氧外泄风险,安全环保;并在对渗滤液处理时采用微纳米臭氧气泡发生技术,臭氧利用率达96%以上,尾气基本无臭氧味道;同时在一号氧化反应柱和二号氧化反应柱内采用臭氧催化剂,其所处的微环境能够对催化体系的物理和化学状态产生强烈的限制作用,催化效率进一步提升,从而针对性去除垃圾渗滤液中的难降解特征有机污染物,克服了常规臭氧催化剂易钝化失活问题,使用寿命长,增强催化臭氧氧化的效率。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理领域,具体涉及一种垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置。
背景技术
垃圾填埋场渗滤液目前采用“均化池+膜生物反应器(MBR)+纳滤(NF)+反渗透(RO)”处理工艺。渗滤液废水经过MBR、纳滤、反渗透系统处理后,清水达标排放,纳滤产生的浓缩液提取腐殖酸后,由蒸发系统进行进一步处置,反渗透产生的浓缩液直接进入燃烧蒸发系统处理,由于浓缩液处理成本偏高且运行难度较大,效率较低,同时垃圾渗滤液处理后的浓缩液废水中存在的较易降解的有机物已被微生物完全利用,剩余有机物为难降解大分子有机物,如酚类化合物、含氮化合物、酯和酮、烯烃、烷烃、醇类、多环芳烃、胺类和邻苯二甲酸类,无法作为营养源参与生物反应,难以直接通过常规的生化工艺进行处理,高级氧化技术可将难降解有机物分解为小分子有机物,作为生物利用碳源,日益成为难降解有机物处理的重要方法。
目前,垃圾渗滤液浓缩液的高级氧化技术主要有臭氧氧化法、电催化氧化法、光催化氧化法、Fenton氧化法、过硫酸盐氧化法、超声氧化法等几种方法,其中传统的臭氧催化氧化法工艺中臭氧的有效利用率不高,且反应效率相对偏低,部分自由基在还未进行反应就发生了淬灭,导致臭氧投加量大,从而投资大,运行费用高;Fenton氧化法具有设备简单,操作简便,反应速度快,出水性质稳定等优点,在废水处理实际工程中已逐步得到推广,但芬顿反应也存在以下不足:处理成本高、容易反色,反应条件难控制、反应腐蚀性强以及运输储存困难;光催化氧化技术主要采用TiO2纳米材料,主要是以两种形式进行使用,一是将纳米颗粒与待处理污水直接混合,通过搅拌使催化剂均匀分散并与被光解物充分混合,形成悬浮体系;二是将纳米负载在某种特定载体(如陶瓷膜)上进行,形成负载体系;悬浮体系较为简单方便,而且由于比表面积较大,对有机物具有较好的吸附作用以及对光子具有较好的吸收,与被光解物更充分地接触,受光充分,因此具有较好的光解作用;但两种使用形式均存在一定的缺点,悬浮体系纳米材料的使用存在催化剂粉末难以有效分离回收,在水溶液中易发生凝聚而使得活性成分损失等缺陷;负载体系的优点是将催化剂固定,更有利于催化剂的回收利用,但与此同时影响了降解的速率和效果,固定化光催化膜处理垃圾渗滤液的研究还不成熟。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案:
本发明包括臭氧发生器、两个微纳米气泡发生器、稳定柱、一号催化反应柱、二号催化反应柱、MNR生化反应系统;
所述垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置的处理流程包括以下步骤:
步骤一、在垃圾填埋场渗滤液浓缩液中加入混凝剂和助凝剂,进行混凝沉淀,得到一级清液;
步骤二、打开臭氧发生器,待臭氧发生器可以稳定制备臭氧后,打开臭氧发生器与微纳米气泡发生器之间的气体控制阀,使臭氧稳定的进入微纳米气泡发生器内;
步骤三、启动微纳米气泡发生器,将步骤一中的一级清液通过进液管注入微纳米气泡发生器内,含有臭氧微纳米气泡的渗滤液通过微纳米气泡发生器出液管进入到稳定柱内,并进行充分反应得二级清液;
步骤四、在压力的作用下使二级清液通过稳定柱顶部的管道从一号催化反应柱的底部进入,同时另一个微纳米气泡发生器在一号催化反应柱的内部产生气泡,使二级清液充分的与一号催化反应柱内部的臭氧催化剂进行二次反应,得三级清液;
步骤五、在压力的作用下使三级清液通过一号催化反应柱顶部的管道从二号催化反应柱的底部进入,并与二号催化反应柱内的臭氧催化剂进行反应,得四级清液;
步骤六、在压力的作用下使四级清液通过二号催化反应柱顶部的管道从MNR生化反应系统的顶部进入,同时臭氧发生器通过管道与二号催化反应柱和MNR生化反应系统之间的管道连通,使四级清液和臭氧再次反应并同时进入MNR生化反应系统内,最后从MNR生化反应系统的排水口排出。
优选的,所述步骤一中的混凝剂包括聚合硫酸铁和聚合氯化铝中的任意一种,所述助凝剂为聚丙烯酰胺。
优选的,所述混凝剂的加入量为0.1-2kg/m3 ,所述助凝剂的加入量为0.01-0.5kg/m3。
优选的,所述步骤二中臭氧的流量为1.5-2.0L/min,所述步骤三中微纳米气泡发生器的进渗滤液量为20-30L/min。
优选的,所述臭氧催化剂以复合多孔硅铝材料制成的催化载体和负载于催化载体上的催化组分组成,所述催化组分由过渡金属、稀土金属组成。
优选的,所述过渡金属为Fe、Cu、Mn、Ti、Zn中的一种或者几种,且过渡金属以氧化物计占催化剂总质量的0.1%-20.0%;所述稀土金属为镧、铈、镨、钕中的一种或几种。
优选的,所述复合多孔硅铝材料为纳米片状,氧化硅含量为1-20wt%,比表面积为800-1000m2/g。
优选的,所述催化载体的制备方法包括以下步骤:
S1、配制含有催化组分的浸渍液;
S2、将三水铝石在110-150℃与氢氧化钠接触,时间为12-24h,得到偏铝酸钠溶液;
S3、将所述偏铝酸钠溶液在搅拌条件下滴加到硫酸铝溶液中;
S4、将偏铝酸钠溶液、硫酸铝溶液和水玻璃在搅拌条件下同时滴加到步骤S3所得悬浮液中;
S5、将步骤S4所得产物在温度50-140℃下晶化6-24h;
S6、将步骤S5所得晶化产物过滤,并将过滤所得固体用去离子水洗涤、干燥,干燥温度为60-170℃,得催化载体。
S7、将S6制得的催化载体浸渍于S1制备的浸渍液30-40min。
S8、将S7制得的负载多金属的孔硅铝载体洗涤、烘干、高温煅烧,并在惰性气体下冷却,制成臭氧催化剂。
优选的,所述S1中浸渍液中所含催化组分的质量浓度以金属计为1wt%-5wt%;所述S2中氢氧化钠与三水铝石的Na/Al的摩尔比为(2-5):1,所述S3中硫酸铝溶液的浓度为0.1-1mol/kg。
优选的,所述S8中烘干温度为50-100℃,所述的高温煅烧操作在500-600℃下焙烧3-5h;所述惰性气体为氮气或氩气。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明的工艺流程全密闭带压运行,无臭氧外泄风险,安全环保;并在对渗滤液处理时采用微纳米臭氧气泡发生技术,臭氧利用率达96%以上,尾气基本无臭氧味道;同时在一号氧化反应柱和二号氧化反应柱内采用臭氧催化剂,以复合多孔硅铝材料制成的催化载体,采用过渡金属、稀土金属作为催化组分,多金属氧化物复合臭氧催化,不仅催化活性强,而且能够构建纳米孔道内催化活性中心,其所处的微环境能够对催化体系的物理和化学状态产生强烈的限制作用,催化效率进一步提升,从而针对性去除垃圾渗滤液中的难降解特征有机污染物,克服了常规臭氧催化剂易钝化失活问题,使用寿命长,增强催化臭氧氧化的效率。
附图说明
图1是本发明的臭氧纳米催化氧化流程示意图。
图2是本发明的臭氧催化剂及其表面微观结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本实施例的本发明提供了一种垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置,包括臭氧发生器、两个微纳米气泡发生器、稳定柱、一号催化反应柱、二号催化反应柱、MNR生化反应系统;
垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置的处理流程包括以下步骤:
步骤一、在垃圾填埋场渗滤液浓缩液中加入混凝剂和助凝剂,进行混凝沉淀,得到一级清液;
步骤二、打开臭氧发生器,待臭氧发生器可以稳定制备臭氧后,打开臭氧发生器与微纳米气泡发生器之间的气体控制阀,使臭氧稳定的进入微纳米气泡发生器内;
步骤三、启动微纳米气泡发生器,将步骤一中的一级清液通过进液管注入微纳米气泡发生器内,含有臭氧微纳米气泡的渗滤液通过微纳米气泡发生器出液管进入到稳定柱内,并进行充分反应得二级清液;
步骤四、在压力的作用下使二级清液通过稳定柱顶部的管道从一号催化反应柱的底部进入,同时另一个微纳米气泡发生器在一号催化反应柱的内部产生气泡,使二级清液充分的与一号催化反应柱内部的臭氧催化剂进行二次反应,得三级清液;
步骤五、在压力的作用下使三级清液通过一号催化反应柱顶部的管道从二号催化反应柱的底部进入,并与二号催化反应柱内的臭氧催化剂进行反应,得四级清液;
步骤六、在压力的作用下使四级清液通过二号催化反应柱顶部的管道从MNR生化反应系统的顶部进入,同时臭氧发生器通过管道与二号催化反应柱和MNR生化反应系统之间的管道连通,使四级清液和臭氧再次反应并同时进入MNR生化反应系统内,最后从MNR生化反应系统的排水口排出。
本实施例的步骤一中的混凝剂包括聚合硫酸铁和聚合氯化铝中的任意一种,助凝剂为聚丙烯酰胺。
本实施例的混凝剂的加入量为0.1-2kg/m3 ,助凝剂的加入量为0.01-0.5kg/m3。
本实施例的步骤二中臭氧的流量为1.5-2.0L/min,步骤三中微纳米气泡发生器的进渗滤液量为20-30L/min。
本实施例的臭氧催化剂以复合多孔硅铝材料制成的催化载体和负载于催化载体上的催化组分组成,催化组分由过渡金属、稀土金属组成。
本实施例的过渡金属为Fe、Cu、Mn、Ti、Zn中的一种或者几种,且过渡金属以氧化物计占催化剂总质量的0.1%-20.0%;稀土金属为镧、铈、镨、钕中的一种或几种。
本实施例的复合多孔硅铝材料为纳米片状,氧化硅含量为1-20wt%,比表面积为800-1000m2/g。
本实施例的催化载体的制备方法包括以下步骤:
S1、配制含有催化组分的浸渍液;
S2、将三水铝石在110-150℃与氢氧化钠接触,时间为12-24h,得到偏铝酸钠溶液;
S3、将偏铝酸钠溶液在搅拌条件下滴加到硫酸铝溶液中;
S4、将偏铝酸钠溶液、硫酸铝溶液和水玻璃在搅拌条件下同时滴加到步骤S3所得悬浮液中;
S5、将步骤S4所得产物在温度50-140℃下晶化6-24h;
S6、将步骤S5所得晶化产物过滤,并将过滤所得固体用去离子水洗涤、干燥,干燥温度为60-170℃,得催化载体。
S7、将S6制得的催化载体浸渍于S1制备的浸渍液30-40min。
S8、将S7制得的负载多金属的孔硅铝载体洗涤、烘干、高温煅烧,并在惰性气体下冷却,制成臭氧催化剂。
本实施例的S1中浸渍液中所含催化组分的质量浓度以金属计为1wt%-5wt%;S2中氢氧化钠与三水铝石的Na/Al的摩尔比为(2-5):1,S3中硫酸铝溶液的浓度为0.1-1mol/kg。
本实施例的S8中烘干温度为50-100℃,的高温煅烧操作在500-600℃下焙烧3-5h;惰性气体为氮气或氩气。
实施例1.
本实施例的本发明提供了一种垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置,包括臭氧发生器、两个微纳米气泡发生器、稳定柱、一号催化反应柱、二号催化反应柱、MNR生化反应系统;
垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置的处理流程包括以下步骤:
步骤一、在垃圾填埋场渗滤液浓缩液中加入混凝剂和助凝剂,进行混凝沉淀,得到一级清液;
步骤二、打开臭氧发生器,待臭氧发生器可以稳定制备臭氧后,打开臭氧发生器与微纳米气泡发生器之间的气体控制阀,使臭氧稳定的进入微纳米气泡发生器内;
步骤三、启动微纳米气泡发生器,将步骤一中的一级清液通过进液管注入微纳米气泡发生器内,含有臭氧微纳米气泡的渗滤液通过微纳米气泡发生器出液管进入到稳定柱内,并进行充分反应得二级清液;
步骤四、在压力的作用下使二级清液通过稳定柱顶部的管道从一号催化反应柱的底部进入,同时另一个微纳米气泡发生器在一号催化反应柱的内部产生气泡,使二级清液充分的与一号催化反应柱内部的臭氧催化剂进行二次反应,得三级清液;
步骤五、在压力的作用下使三级清液通过一号催化反应柱顶部的管道从二号催化反应柱的底部进入,并与二号催化反应柱内的臭氧催化剂进行反应,得四级清液;
步骤六、在压力的作用下使四级清液通过二号催化反应柱顶部的管道从MNR生化反应系统的顶部进入,同时臭氧发生器通过管道与二号催化反应柱和MNR生化反应系统之间的管道连通,使四级清液和臭氧再次反应并同时进入MNR生化反应系统内,最后从MNR生化反应系统的排水口排出。
本实施例的步骤一中的混凝剂包括聚合硫酸铁和聚合氯化铝中的任意一种,助凝剂为聚丙烯酰胺。
本实施例的混凝剂的加入量为0.1kg/m3 ,助凝剂的加入量为0.01kg/m3。
本实施例的步骤二中臭氧的流量为1.5L/min,步骤三中微纳米气泡发生器的进渗滤液量为20L/min。
本实施例的臭氧催化剂以复合多孔硅铝材料制成的催化载体和负载于催化载体上的催化组分组成,催化组分由过渡金属、稀土金属组成。
本实施例的过渡金属为Fe、Cu,且过渡金属以氧化物计占催化剂总质量的0.1%;稀土金属为镧。
本实施例的复合多孔硅铝材料为纳米片状,氧化硅含量为1wt%,比表面积为800m2/g。
本实施例的催化载体的制备方法包括以下步骤:
S1、配制含有催化组分的浸渍液;
S2、将三水铝石在110℃与氢氧化钠接触,时间为12h,得到偏铝酸钠溶液;
S3、将偏铝酸钠溶液在搅拌条件下滴加到硫酸铝溶液中;
S4、将偏铝酸钠溶液、硫酸铝溶液和水玻璃在搅拌条件下同时滴加到步骤S3所得悬浮液中;
S5、将步骤S4所得产物在温度50℃下晶化6h;
S6、将步骤S5所得晶化产物过滤,并将过滤所得固体用去离子水洗涤、干燥,干燥温度为60℃,得催化载体。
S7、将S6制得的催化载体浸渍于S1制备的浸渍液30min。
S8、将S7制得的负载多金属的孔硅铝载体洗涤、烘干、高温煅烧,并在惰性气体下冷却,制成臭氧催化剂。
本实施例的S1中浸渍液中所含催化组分的质量浓度以金属计为1wt%;S2中氢氧化钠与三水铝石的Na/Al的摩尔比为2:1,S3中硫酸铝溶液的浓度为0.1/kg。
本实施例的S8中烘干温度为50℃,的高温煅烧操作在500℃下焙烧3h;惰性气体为氮气或氩气。
实施例2.
本实施例的本发明提供了一种垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置,包括臭氧发生器、两个微纳米气泡发生器、稳定柱、一号催化反应柱、二号催化反应柱、MNR生化反应系统;
垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置的处理流程包括以下步骤:
步骤一、在垃圾填埋场渗滤液浓缩液中加入混凝剂和助凝剂,进行混凝沉淀,得到一级清液;
步骤二、打开臭氧发生器,待臭氧发生器可以稳定制备臭氧后,打开臭氧发生器与微纳米气泡发生器之间的气体控制阀,使臭氧稳定的进入微纳米气泡发生器内;
步骤三、启动微纳米气泡发生器,将步骤一中的一级清液通过进液管注入微纳米气泡发生器内,含有臭氧微纳米气泡的渗滤液通过微纳米气泡发生器出液管进入到稳定柱内,并进行充分反应得二级清液;
步骤四、在压力的作用下使二级清液通过稳定柱顶部的管道从一号催化反应柱的底部进入,同时另一个微纳米气泡发生器在一号催化反应柱的内部产生气泡,使二级清液充分的与一号催化反应柱内部的臭氧催化剂进行二次反应,得三级清液;
步骤五、在压力的作用下使三级清液通过一号催化反应柱顶部的管道从二号催化反应柱的底部进入,并与二号催化反应柱内的臭氧催化剂进行反应,得四级清液;
步骤六、在压力的作用下使四级清液通过二号催化反应柱顶部的管道从MNR生化反应系统的顶部进入,同时臭氧发生器通过管道与二号催化反应柱和MNR生化反应系统之间的管道连通,使四级清液和臭氧再次反应并同时进入MNR生化反应系统内,最后从MNR生化反应系统的排水口排出。
本实施例的步骤一中的混凝剂包括聚合硫酸铁和聚合氯化铝中的任意一种,助凝剂为聚丙烯酰胺。
本实施例的混凝剂的加入量为2kg/m3 ,助凝剂的加入量为0.5kg/m3。
本实施例的步骤二中臭氧的流量为2.0L/min,步骤三中微纳米气泡发生器的进渗滤液量为30L/min。
本实施例的臭氧催化剂以复合多孔硅铝材料制成的催化载体和负载于催化载体上的催化组分组成,催化组分由过渡金属、稀土金属组成。
本实施例的过渡金属为Ti、Zn,且过渡金属以氧化物计占催化剂总质量的20.0%;稀土金属为镨、钕。
本实施的复合多孔硅铝材料为纳米片状,氧化硅含量为20wt%,比表面积为1000m2/g。
本实施例的催化载体的制备方法包括以下步骤:
S1、配制含有催化组分的浸渍液;
S2、将三水铝石在150℃与氢氧化钠接触,时间为24h,得到偏铝酸钠溶液;
S3、将偏铝酸钠溶液在搅拌条件下滴加到硫酸铝溶液中;
S4、将偏铝酸钠溶液、硫酸铝溶液和水玻璃在搅拌条件下同时滴加到步骤S3所得悬浮液中;
S5、将步骤S4所得产物在温度140℃下晶化24h;
S6、将步骤S5所得晶化产物过滤,并将过滤所得固体用去离子水洗涤、干燥,干燥温度为170℃,得催化载体。
S7、将S6制得的催化载体浸渍于S1制备的浸渍液40min。
S8、将S7制得的负载多金属的孔硅铝载体洗涤、烘干、高温煅烧,并在惰性气体下冷却,制成臭氧催化剂。
本实施例的S1中浸渍液中所含催化组分的质量浓度以金属计为5wt%;S2中氢氧化钠与三水铝石的Na/Al的摩尔比为5:1,S3中硫酸铝溶液的浓度为1mol/kg。
本实施例的S8中烘干温度为100℃,的高温煅烧操作在600℃下焙烧5h;惰性气体为氮气或氩气。
实施例3.
本实施例的本发明提供了一种垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置,包括臭氧发生器、两个微纳米气泡发生器、稳定柱、一号催化反应柱、二号催化反应柱、MNR生化反应系统;
垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置的处理流程包括以下步骤:
步骤一、在垃圾填埋场渗滤液浓缩液中加入混凝剂和助凝剂,进行混凝沉淀,得到一级清液;
步骤二、打开臭氧发生器,待臭氧发生器可以稳定制备臭氧后,打开臭氧发生器与微纳米气泡发生器之间的气体控制阀,使臭氧稳定的进入微纳米气泡发生器内;
步骤三、启动微纳米气泡发生器,将步骤一中的一级清液通过进液管注入微纳米气泡发生器内,含有臭氧微纳米气泡的渗滤液通过微纳米气泡发生器出液管进入到稳定柱内,并进行充分反应得二级清液;
步骤四、在压力的作用下使二级清液通过稳定柱顶部的管道从一号催化反应柱的底部进入,同时另一个微纳米气泡发生器在一号催化反应柱的内部产生气泡,使二级清液充分的与一号催化反应柱内部的臭氧催化剂进行二次反应,得三级清液;
步骤五、在压力的作用下使三级清液通过一号催化反应柱顶部的管道从二号催化反应柱的底部进入,并与二号催化反应柱内的臭氧催化剂进行反应,得四级清液;
步骤六、在压力的作用下使四级清液通过二号催化反应柱顶部的管道从MNR生化反应系统的顶部进入,同时臭氧发生器通过管道与二号催化反应柱和MNR生化反应系统之间的管道连通,使四级清液和臭氧再次反应并同时进入MNR生化反应系统内,最后从MNR生化反应系统的排水口排出。
本实施例的步骤一中的混凝剂包括聚合硫酸铁和聚合氯化铝中的任意一种,助凝剂为聚丙烯酰胺。
本实施例的混凝剂的加入量为1kg/m3 ,助凝剂的加入量为0.25kg/m3。
本实施例的步骤二中臭氧的流量为1.8L/min,步骤三中微纳米气泡发生器的进渗滤液量为25L/min。
本实施例的臭氧催化剂以复合多孔硅铝材料制成的催化载体和负载于催化载体上的催化组分组成,催化组分由过渡金属、稀土金属组成。
本实施例的过渡金属为Fe、Mn,且过渡金属以氧化物计占催化剂总质量的10.0%;稀土金属为镧、铈。
本实施例的复合多孔硅铝材料为纳米片状,氧化硅含量为9wt%,比表面积为900m2/g。
本实施例的催化载体的制备方法包括以下步骤:
S1、配制含有催化组分的浸渍液;
S2、将三水铝石在130℃与氢氧化钠接触,时间为18h,得到偏铝酸钠溶液;
S3、将偏铝酸钠溶液在搅拌条件下滴加到硫酸铝溶液中;
S4、将偏铝酸钠溶液、硫酸铝溶液和水玻璃在搅拌条件下同时滴加到步骤S3所得悬浮液中;
S5、将步骤S4所得产物在温度95℃下晶化15h;
S6、将步骤S5所得晶化产物过滤,并将过滤所得固体用去离子水洗涤、干燥,干燥温度为115℃,得催化载体。
S7、将S6制得的催化载体浸渍于S1制备的浸渍液35min。
S8、将S7制得的负载多金属的孔硅铝载体洗涤、烘干、高温煅烧,并在惰性气体下冷却,制成臭氧催化剂。
本实施例的S1中浸渍液中所含催化组分的质量浓度以金属计为3wt%;S2中氢氧化钠与三水铝石的Na/Al的摩尔比为3:1,S3中硫酸铝溶液的浓度为0.6mol/kg。
本实施例的S8中烘干温度为75℃,的高温煅烧操作在550℃下焙烧4h;惰性气体为氮气或氩气。
对比例1.
与实施例3不同是采用活性炭替代多孔硅铝材料。
对比例2.
与实施例3不同是催化组分中未添加过渡金属。
对比例3.
与实施例3不同是催化组分中未添加稀土金属。
对比例4.
与实施例3不同是硫酸铝的浓度改为1.2mol/ kg。
对比例5.
与实施例3不同是S8中冷却时未在惰性气体下冷却。
将实施例1-3及对比例1-5制备的臭氧催化剂进行性能测试。
以某苯酚-甲醛(1:1)溶液为原料,将催化剂装填于鼓泡床反应器中,以臭氧为氧化介质,对其进行间歇式处理,苯酚-甲醛溶液COD为226mg/L。
处理条件为常温常压,催化剂用量50g,渗滤液500mL,臭氧量9.7g/m 3 ,通气时间30min。
从实施例1-3可看出,本发明的新型臭氧氧化剂在对渗滤液进行处理后,渗滤液中的某苯酚-甲醛去除率达到90%以上;
从对比例1-5可看出,采用对比例1-5制备的新型臭氧氧化剂的去除率虽然达到80%以上,但是其去除率不如本发明的新型臭氧氧化剂去除率先高。
本发明的创新点在于:
本发明的工艺流程全密闭带压运行,无臭氧外泄风险,安全环保;并在对渗滤液处理时采用微纳米臭氧气泡发生技术,臭氧利用率达96%以上,尾气基本无臭氧味道;同时在一号氧化反应柱和二号氧化反应柱内采用臭氧催化剂,以复合多孔硅铝材料制成的催化载体,采用过渡金属、稀土金属作为催化组分,多金属氧化物复合臭氧催化,不仅催化活性强,而且能够构建纳米孔道内催化活性中心,其所处的微环境能够对催化体系的物理和化学状态产生强烈的限制作用,催化效率进一步提升,从而针对性去除垃圾渗滤液中的难降解特征有机污染物,克服了常规臭氧催化剂易钝化失活问题,使用寿命长,增强催化臭氧氧化的效率。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置,其特征在于,包括臭氧发生器、两个微纳米气泡发生器、稳定柱、一号催化反应柱、二号催化反应柱、MNR生化反应系统;
所述垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置的处理流程包括以下步骤:
步骤一、在垃圾填埋场渗滤液浓缩液中加入混凝剂和助凝剂,进行混凝沉淀,得到一级清液;
步骤二、打开臭氧发生器,待臭氧发生器可以稳定制备臭氧后,打开臭氧发生器与微纳米气泡发生器之间的气体控制阀,使臭氧稳定的进入微纳米气泡发生器内;
步骤三、启动微纳米气泡发生器,将步骤一中的一级清液通过进液管注入微纳米气泡发生器内,含有臭氧微纳米气泡的渗滤液通过微纳米气泡发生器出液管进入到稳定柱内,并进行充分反应得二级清液;
步骤四、在压力的作用下使二级清液通过稳定柱顶部的管道从一号催化反应柱的底部进入,同时另一个微纳米气泡发生器在一号催化反应柱的内部产生气泡,使二级清液充分的与一号催化反应柱内部的臭氧催化剂进行二次反应,得三级清液;
步骤五、在压力的作用下使三级清液通过一号催化反应柱顶部的管道从二号催化反应柱的底部进入,并与二号催化反应柱内的臭氧催化剂进行反应,得四级清液;
步骤六、在压力的作用下使四级清液通过二号催化反应柱顶部的管道从MNR生化反应系统的顶部进入,同时臭氧发生器通过管道与二号催化反应柱和MNR生化反应系统之间的管道连通,使四级清液和臭氧再次反应并同时进入MNR生化反应系统内,最后从MNR生化反应系统的排水口排出。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置,其特征在于,所述步骤一中的混凝剂包括聚合硫酸铁和聚合氯化铝中的任意一种,所述助凝剂为聚丙烯酰胺。
3.根据权利要求2所述的一种垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置,其特征在于,所述混凝剂的加入量为0.1-2kg/m3 ,所述助凝剂的加入量为0.01-0.5kg/m3。
4.根据权利要求1所述的一种垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置,其特征在于,所述步骤二中臭氧的流量为1.5-2.0L/min,所述步骤三中微纳米气泡发生器的进渗滤液量为20-30L/min。
5.根据权利要求1所述的一种垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置,其特征在于,所述臭氧催化剂以复合多孔硅铝材料制成的催化载体和催化组分组成,所述催化组分由过渡金属、稀土金属组成。
6.根据权利要求5所述的一种垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置,其特征在于,所述过渡金属为Fe、Cu、Mn、Ti、Zn中的一种或者几种,且过渡金属以氧化物计占催化剂总质量的0.1%-20.0%;所述稀土金属为镧、铈、镨、钕中的一种或几种。
7.根据权利要求5所述的一种垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置,其特征在于,所述复合多孔硅铝材料为纳米片状,氧化硅含量为1-20wt%,比表面积为800-1000m2/g。
8.根据权利要求5所述的一种垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置,其特征在于,所述催化载体的制备方法包括以下步骤:
S1、配制含有催化组分的浸渍液;
S2、将三水铝石在110-150℃与氢氧化钠接触,时间为12-24h,得到偏铝酸钠溶液;
S3、将所述偏铝酸钠溶液在搅拌条件下滴加到硫酸铝溶液中;
S4、将偏铝酸钠溶液、硫酸铝溶液和水玻璃在搅拌条件下同时滴加到步骤S3所得悬浮液中;
S5、将步骤S4所得产物在温度50-140℃下晶化6-24h;
S6、将步骤S5所得晶化产物过滤,并将过滤所得固体用去离子水洗涤、干燥,干燥温度为60-170℃,得催化载体;
S7、将S6制得的催化载体浸渍于S1制备的浸渍液30-40min;
S8、将S7制得的负载多金属的孔硅铝载体洗涤、烘干、高温煅烧,并在惰性气体下冷却,制成臭氧催化剂。
9.根据权利要求8所述的一种垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置,其特征在于,所述S1中浸渍液中所含催化组分的质量浓度以金属计为1wt%-5wt%;所述S2中氢氧化钠与三水铝石的Na/Al的摩尔比为(2-5):1,所述S3中硫酸铝溶液的浓度为0.1-1mol/kg。
10.根据权利要求8所述的一种垃圾填埋场渗滤液氧化处理装置,其特征在于,所述S8中烘干温度为50-100℃,所述的高温煅烧操作在500-600℃下焙烧3-5h;所述惰性气体为氮气或氩气。
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
CN118183910A (zh) * | 2024-05-15 | 2024-06-14 | 四川省科源工程技术测试中心有限责任公司 | 一种垃圾填埋场污染渗滤液的处理系统及方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017128600A1 (zh) * | 2016-01-30 | 2017-08-03 | 北京纬纶华业环保科技股份有限公司 | 用于废水处理的臭氧催化氧化催化剂及其制备方法 |
CN108069500A (zh) * | 2016-11-11 | 2018-05-25 | 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院 | 一种臭氧催化湿式氧化处理有机废水的方法 |
CN108147614A (zh) * | 2016-12-05 | 2018-06-12 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种炼油反渗透浓水的预处理方法及装置 |
CN108212134A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-06-29 | 北京化工大学 | 含硅薄水铝石催化剂载体及其制备方法 |
CN111392914A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-07-10 | 北京禹涛环境工程有限公司 | 一种非均相复合催化氧化污水深度处理方法及其系统 |
CN113149330A (zh) * | 2021-03-03 | 2021-07-23 | 深圳市长隆科技有限公司 | 一种垃圾填埋场老龄垃圾渗滤液的处理方法 |
-
2023
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017128600A1 (zh) * | 2016-01-30 | 2017-08-03 | 北京纬纶华业环保科技股份有限公司 | 用于废水处理的臭氧催化氧化催化剂及其制备方法 |
CN108069500A (zh) * | 2016-11-11 | 2018-05-25 | 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院 | 一种臭氧催化湿式氧化处理有机废水的方法 |
CN108147614A (zh) * | 2016-12-05 | 2018-06-12 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种炼油反渗透浓水的预处理方法及装置 |
CN108212134A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-06-29 | 北京化工大学 | 含硅薄水铝石催化剂载体及其制备方法 |
CN111392914A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-07-10 | 北京禹涛环境工程有限公司 | 一种非均相复合催化氧化污水深度处理方法及其系统 |
CN113149330A (zh) * | 2021-03-03 | 2021-07-23 | 深圳市长隆科技有限公司 | 一种垃圾填埋场老龄垃圾渗滤液的处理方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118183910A (zh) * | 2024-05-15 | 2024-06-14 | 四川省科源工程技术测试中心有限责任公司 | 一种垃圾填埋场污染渗滤液的处理系统及方法 |
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