CN202369461U

CN202369461U - 一种垃圾渗滤液深度处理装置

Info

Publication number: CN202369461U
Application number: CN2011204635693U
Authority: CN
Inventors: 张晖; 张俊; 李江波; 吴小刚; 张道斌
Original assignee: Wuhan University WHU
Current assignee: Wuhan University WHU
Priority date: 2011-11-21
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2021-11-21

Abstract

一种垃圾渗滤液深度处理装置，属于环保行业污水处理技术领域。本实用新型主要由渗滤液贮槽，两组电解槽，五个带搅拌装置的试剂罐，一个竖流式沉淀池和一个清液贮槽组成。通过阀门和恒流泵，第一试剂罐与渗滤液贮槽连接，渗滤液贮槽分别与第一电解槽、第二电解槽连接，第二试剂罐与第一电解槽连接，第三试剂罐与第二电解槽连接，第四试剂罐与第二电解槽连接，第五试剂罐与沉淀池连接。该实用新型针对晚期渗滤液，生化处理后的渗滤液以及渗滤液经超滤、纳滤处理后的浓缩液都有明显的处理效果，故具有适应性强、操作灵活简便、处理效果好的特点。

Description

一种垃圾渗滤液深度处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种垃圾渗滤液深度处理装置，属于污水处理技术领域。

背景技术

晚期渗滤液，生化处理后的渗滤液以及渗滤液经超滤、纳滤处理后的浓缩液具有的相同特征是难生物降解，而且这类渗滤液中往往还含有氨氮，使得渗滤液出水不能达标排放。

近年来，一种污水的深度处理技术——电化学氧化除氨技术迅速发展，并在制革废水、养牛场废水、市政废水处理中表现出良好的效果。其基本原理为：

阳极：2Cl^-→ClX+2e^-

Cl₂+H₂O→HOCl+H⁺+Cl^-

2NH₄ ⁺+HClO→N₂+2H₂O+6H⁺+2Cl^-

在处理这些废水时，一般使用的阳极板为Ti/Pt-Ir，Ti/RhO_x-TiO，Ti/PdO-Co₃O₄，TiO₂/TiRuO₂，DSA和Ti/Pt。当电化学氧化用于处理垃圾渗滤液时，TiO₂/RuO₂，PbO₂/SnO₂，Ti/Pt，SPR，PbO₂/Ti和BDD等阳极板也能有效去除氨氮负荷。影响氨氮去除效果的因素除了阳极板材料外，还有电流密度和渗滤液中的氯离子浓度，且电流密度越大、氯离子浓度越高，氨氮的去除效果越好。电化学氧化在去除氨氮的过程中对有机物也有一定的去除效率，但去除氨氮和去除有机物之间存在着竞争效应。当渗滤液中的氨氮去除殆尽后，有机物的去除速率明显加快。

对于处理难生物降解的渗滤液，电Fenton技术是一种常规的选择。电Fenton法是将电化学和Fenton氧化相结合的方法，其实质是把用电化学法产生的Fe2+和H₂O₂作为Fenton试剂的持续来源，具有反应条件温和、有机物降解效率高以及矿化度高的优点，目前电Fenton法降解有机物已得到众多学者的广泛关注。但电Fenton工艺对氨氮的去除收效甚微。

针对晚期渗滤液，生化处理后的渗滤液或是渗滤液经超滤、纳滤处理后的浓缩液，电Fenton工艺虽然在去除有机物方面比电化学氧化占优，但在去除氨氮方面却不及电化学氧化法。

本实用新型的装置采用先电化学氧化再采用电Fenton工艺，达到同时去除氨氮和降解有机物的目的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种垃圾渗滤液深度处理装置，根据水质特点，配合阀门的启闭，启用一组或两组电解槽来达到去除渗滤液中的难生物降解的有机物及氨氮的目的。

本实用新型采用以下方案：

一种垃圾渗滤液深度处理装置，包括渗滤液贮槽5，第一电解槽15、第二电解槽26，五个带搅拌装置的试剂罐，即第一试剂罐3、第二试剂罐11、第三试剂罐25、第四试剂罐32、第五试剂罐36，一个沉淀池39和一个清液贮槽41；

通过阀门和恒流泵，第一试剂罐3与渗滤液贮槽5连接，渗滤液贮槽5分别与第一电解槽15、第二电解槽26连接，第二试剂罐11与第一电解槽15连接，第三试剂罐25与第二电解槽26连接，第四试剂罐32与第二电解槽26连接，第五试剂罐36与沉淀池39连接；

渗滤液贮槽5和电解槽15、26底部安有微孔曝气管6、17、29，微孔曝气管分别与气泵4、14、21相连，微孔曝气管及与其相连接的空气输送管道为耐酸材料制成。

第一电解槽15、第二电解槽26均为双极板电路的翻腾式电解槽，第一电解槽15、第二电解槽26为耐酸材料制成。第一电解槽15中安装的阳极为析氯不溶性电极板，阴极为不溶性电极板。第二电解槽26中安装的阳极为适用于电Fenton体系的阳极，阴极为不溶性电极板或碳毡电极。

沉淀池39可以为竖流式沉淀池，也可由具备相同功能的二沉池替代。

带搅拌装置的试剂罐3、11、25、32、36中盛装的溶液依次为浓硫酸、氯化钠、双氧水、硫酸亚铁、氢氧化钠。

电解槽15在设计时应满足电解过程中电流密度不小于400Am^2-。电解槽26在设计时应满足电解过程中总电流不小于2A。

本实用新型的垃圾渗滤液深度处理装置，主要针对晚期渗滤液，生化处理后的渗滤液以及渗滤液经超滤、纳滤处理后的浓缩液，以去除渗滤液中的难生物降解的有机物及氨氮。

1、对于晚期渗滤液，难生物降解的有机物浓度以及氨氮浓度都很高，该装置对其的处理原理如下：

渗滤液经pH调节酸化后，在较高氯离子浓度和较高的电流密度的条件下，首先经过电化学氧化去除渗滤液中的氨氮。电化学除氨的原理为：

阳极：2Cl^-→Cl₂+2e^-

Cl₂+H₂O→HOCl+H⁺+Cl^-

2NH₄ ⁺+HClO→N₂+2H₂O+6H⁺+2Cl^-

处理后的渗滤液自流至第二级电解槽，在此发生电Fenton反应。电Fenton发生的方式有以下两种：

(1)电Fenton反应所需的H₂O₂由恒流泵泵入，所需的Fe²⁺一部分由恒流泵泵入，一部分由阴极还原。此时采用的阳极板适用于电Fenton体系即可，采用的阴极为不溶性电极板。原理为：

Fe²⁺+H₂O₂→Fe³⁺+OH^-+·OH

阴极：Fe³⁺+e^-→Fe²⁺

反应产生的·OH氧化难生物降解有机物。

(2)电Fenton反应所需的Fe²⁺由恒流泵泵入，所需的H₂O₂由阴极还原产生。此时采用的阳极板适用于电Fenton体系即可，采用的阴极为碳毡电极。原理为：

O₂(g)+H⁺+2e^-→2H₂O₂

Fe²⁺+H₂O₂→Fe³⁺+OH^-+·OH

反应产生的·OH氧化难生物降解有机物。

经电Fenton处理后的渗滤液自流至竖流式沉淀池，中途添加碱液。在沉淀池中Fe²⁺、Fe³⁺被沉淀下来，上清液流入清液贮槽。

2、对于生化处理后的渗滤液以及渗滤液经超滤、纳滤处理后的浓缩液，

(1)若渗滤液中氨氮浓度还很高，则其技术原理同1。

(2)若渗滤液中氨氮浓度达到排放标准，则其技术原理为：

渗滤液经pH调节酸化后，跳过第一级电解槽，由恒流泵泵入第二级电解槽，在此发生电Fenton反应。电Fenton反应发生的方式与技第一级电解槽术原理1中介绍的相同。

(3)若渗滤液只是氨氮超标，则其技术原理为：

渗滤液经pH调节酸化后，在较高氯离子浓度和较高的电流密度的条件下，经过电化学氧化去除渗滤液中的氨氮。电化学除氨的原理与技术原理1中介绍的相同。

经电化学氧化处理后的渗滤液跳过第二级电解槽，自流至竖流式沉淀池，中途添加碱液调节pH，上清液流入清液贮槽。

所以该实用新型针对晚期渗滤液，生化处理后的渗滤液以及渗滤液经超滤、纳滤处理后的浓缩液具有适应性强、操作灵活简便、处理效果好的特点。适用于处理晚期渗滤液，生化处理后的渗滤液以及渗滤液经超滤、纳滤处理后的浓缩液。

附图说明

图1垃圾渗滤液深度处理装置结构示意图。

1，8，13，30，34，38-恒流泵；2，7，9，10，12，22，23，28，33，37-阀门；3-第一试剂罐，11-第二试剂罐，25-第三试剂罐，32-第四试剂罐，36-第五试剂罐；4，14，21，-气泵；5-渗滤液贮槽；6，17，29-微孔曝气管；15-第一电解槽，26-第二电解槽；16，27-电极板；18，24，40-支架；19，31-稳压直流电源；20，35-溢流堰；39-沉淀池；41-清液贮槽。

具体实施方式

以处理难生物降解的有机物和氨氮浓度都很高的晚期渗滤液为例，结合附图1对本实用新型工作过程做进一步的描述。

将晚期渗滤液引入渗滤液贮槽5，并开启其中的搅拌电机。待渗滤液注满后，打开阀门2，启动恒流泵1，从第一试剂罐3中泵出浓硫酸至渗滤液贮槽5，当到达预定pH时，关停恒流泵1，关闭阀门1。开启气泵4并调节至适当的流量，吹脱硫化氢、二氧化碳等气体。

一段时间后，打开阀门7、10、22，关闭阀门9、23，启动恒流泵8，调节至设定流量，将渗滤液泵入第一电解槽15。当有渗滤液从溢流堰20溢出时，启动气泵14并调节至适当流量；打开阀门12，启动恒流泵13，调节至设定流量，将配制好的氯化钠溶液泵入第一电解槽15；启动稳压直流电源19至恒定预设电流值。经电解后的渗滤液经过阀门22自流至第二电解槽26。

当有渗滤液从溢流堰35溢出时，启动气泵21并调节至适当流量；打开阀门28，启动恒流泵30，调节至设定流量，将配制好的双氧水泵入第二电解槽26；打开阀门33，启动恒流泵34，调节至设定流量，将配制好的硫酸亚铁溶液泵入第二电解槽26；启动稳压直流电源31至恒定预设电流值；打开阀门37，启动恒流泵38，调节至设定流量，将配制好的氢氧化钠溶液经管道泵入竖流式沉淀池39。

竖流式沉淀池39上清液自流至清液贮槽41。

Claims

1.一种垃圾渗滤液深度处理装置，其特征在于，包括渗滤液贮槽（5），第一电解槽（15）、第二电解槽（26），五个带搅拌装置的试剂罐，即第一试剂罐（3）、第二试剂罐（11）、第三试剂罐（25）、第四试剂罐（32）、第五试剂罐（36），一个沉淀池（39）和一个清液贮槽（41）；

通过阀门和恒流泵，第一试剂罐（3）与渗滤液贮槽（5）连接，渗滤液贮槽（5）分别与第一电解槽（15）、第二电解槽（26）连接，第二试剂罐（11）与第一电解槽（15）连接，第三试剂罐（25）与第二电解槽（26）连接，第四试剂罐（32）与第二电解槽（26）连接，第五试剂罐（36）与沉淀池（39）连接；

渗滤液贮槽（5）和第一电解槽（15）、第二电解槽（26）底部安有微孔曝气管（6、17、29），微孔曝气管分别与气泵（4、14、21）相连，微孔曝气管及与其相连接的空气输送管道为耐酸材料制成。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，第一电解槽电解槽（15）、第二电解槽（26）均为双极板电路的翻腾式电解槽，第一电解槽（15）、第二电解槽（26）为耐酸材料制成。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征是，第一电解槽（15）中安装的阳极为析氯不溶性电极板，阴极为不溶性电极板。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征是，第二电解槽（26）中安装的阳极为适用于电Fenton体系的阳极，阴极为不溶性电极板或碳毡电极。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征是，沉淀池（39）为竖流式沉淀池或二沉池。