CN211871514U - 一种垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统 - Google Patents

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孟灵建
刘歌
张义胜
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Abstract

本实用新型涉及污水处理技术领域,提供一种垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统,包括:臭氧发生器、加药罐、碱液罐、原液罐、管道混合器和催化反应塔;加药罐、碱液罐、原液罐分别与管道混合器连通,管道混合器与催化反应塔底部的进水口连通;所述催化反应塔的进水口设置布水器,所述催化反应塔内在进水口上方设置曝气头,所述曝气头上方设置催化填料层;所述催化填料层上方在竖直方向布置多个紫外灯;所述催化反应塔在紫外灯上方开设回水口;所述催化反应塔在回水口的上方设置三相分离器,催化反应塔在三相分离器的附近开设出水口;催化反应塔的顶部开设排气口。本实用新型能够提高垃圾渗滤液蒸发冷凝水中有机物的处理效果。

Description

一种垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域,尤其涉及一种垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统。
背景技术
近年来,随着我国城市化进程的加快和人民生活水平的逐渐提高,城市生活垃圾的产量不断增加,城市生活垃圾(有时也包含部分工业废弃物)在填埋场堆放过程中由于微生物的分解作用和受雨水的淋洗以及地表水和地下水的长期浸泡而产生垃圾渗滤液;现今,垃圾渗滤液的排放标准日益严格,国家陆续出台了《生活垃圾填埋污染物控制标准》GB16889-1997和GB16889-2008标准,逐渐提高对污染物排放标准的要求,部分地区甚至要求最终出水达到地方标准,这使得当今的环保技术产业面临前所未有的机遇和挑战。
臭氧是一种高效的氧化剂和消毒剂,臭氧在氧化过程中可以产生非常活跃的·OH,并诱发链式反应。臭氧的氧化能力很强,对除臭、脱色、杀菌、去除有机物和无机物有良好的效果,无二次污染,但是臭氧在处理垃圾渗滤液的蒸发冷凝水中的应用很少,主要是垃圾渗滤液是一种成分复杂、难降解、高浓度的有机废水,采用单一的臭氧处理方式难以将废水中的有机物彻底氧化降解,很难保证出水达标。
实用新型内容
本实用新型主要解决现有的垃圾渗滤液蒸发冷凝水中有机物难以彻底氧化降解技术问题,提出一种垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统,能够有效提高臭氧的氧化效率,提高垃圾渗滤液蒸发冷凝水中有机物的处理效果,以满足日益严格的垃圾渗滤液出水水质排放标准。
本实用新型提供了一种垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统,包括:臭氧发生器(1)、加药罐(2)、碱液罐(4)、原液罐(6)、管道混合器(8)和催化反应塔(11);
所述加药罐(2)、碱液罐(4)、原液罐(6)分别与管道混合器(8)连通,所述管道混合器(8)与催化反应塔(11)底部的进水口(18)连通;
所述催化反应塔(11)的进水口(18)设置布水器(12),所述催化反应塔(11)内在进水口(18)上方设置曝气头(13),所述曝气头(13)与臭氧发生器(1)连通,所述曝气头(13)上方设置催化填料层(14);所述催化填料层(14)上方在竖直方向布置多个紫外灯(15);所述催化反应塔(11)在紫外灯(15)上方开设回水口(19),所述回水口(19)通过循环泵(10)与管道混合器(8)连通;所述催化反应塔(11)在回水口(19)的上方设置三相分离器(16),所述催化反应塔(11)在三相分离器(16)的附近开设出水口(20);所述催化反应塔(11)的顶部开设排气口(21),所述排气口(21) 与尾气收集池(17)连通。
优选的,所述加药罐(2)通过加药计量泵(3)与管道混合器(8)连通。
优选的,所述加药罐(2)内为10~27%wt双氧水溶液。
优选的,所述碱液罐(4)通过加碱计量泵(5)与管道混合器(8)连通。
优选的,所述碱液罐(4)内为10~50%wt氢氧化钠溶液。
优选的,所述管道混合器(8)与催化反应塔(11)的进水口(18)之间设置pH值检测仪(9),所述pH值检测仪(9)与加碱计量泵(5)电连接。
优选的,所述原液罐(6)通过原液泵(7)与管道混合器(8)连通。
优选的,所述催化反应塔(11)的进水温度为20~35℃,上流速度为2m/h,停留时间为0.5~2小时。
优选的,所述曝气头(13)的直径为180mm;所述曝气头(13)布置微孔,微孔孔径为5μm,孔隙度35-50%,曝气气泡5μm;所述曝气头(13)耐压强度0.5-1.5MPa,压力损失不大于4000Pa。
优选的,所述臭氧发生器(1)采用氧气源,产生的臭氧浓度为 100-120mg/L。
本实用新型提供的一种垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统,通过设置臭氧发生器、加药罐、催化填料层、紫外灯和循环泵,当垃圾渗滤液蒸发冷凝水自原液罐进入催化反应塔后,臭氧发生器产生的臭氧将冷凝水中的部分有机物直接氧化为小分子,同时在来自加药罐中双氧水作用下加速臭氧分解产生高活性的羟基自由基,进一步降解水中难降解有机物,催化填料层中的催化剂能够有效提高臭氧的氧化效率,降低停留时间,最后臭氧在紫外灯照射下会分解产生活泼的次生氧化剂来进一步氧化难降解的有机物,最终将难降解有机物彻底氧化降解,提高垃圾渗滤液蒸发冷凝水中有机物的处理效果。循环泵作为系统的一部分,将经过催化反应塔后未充分利用的臭氧再次循环混合加入到反应塔中,可充分提高臭氧的利用率。
附图说明
图1是本实用新型供的垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统的结构示意图。
附图标记:臭氧发生器1;加药罐2;加药计量泵3;碱液罐4;加碱计量泵5;原液罐6;原液泵7;管道混合器8;pH值检测仪9;循环泵10;催化反应塔11;布水器12;曝气头13;催化填料层14;紫外灯15;三相分离器16;尾气收集池17;进水口18;回水口19;出水口20;排气口21。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。
图1是本实用新型供的垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统的结构示意图。如图1所示,本实用新型实施例提供的垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统,包括:臭氧发生器1、加药罐2、碱液罐4、原液罐6、管道混合器8和催化反应塔11。
所述加药罐2、碱液罐4、原液罐6分别与管道混合器8连通,所述管道混合器8与催化反应塔11底部的进水口18连通。其中,所述加药罐2通过加药计量泵3与管道混合器8连通。所述加药罐2内为10~27%wt双氧水溶液。所述碱液罐4通过加碱计量泵5与管道混合器8连通。所述碱液罐4内为 10~50%wt氢氧化钠溶液。原液罐6中装有垃圾渗滤液蒸发冷凝水原液。所述管道混合器8与催化反应塔11的进水口18之间设置pH值检测仪9,所述pH 值检测仪9与加碱计量泵5电连接,在线pH值检测仪9可采用在线pH检测仪;通过pH值检测仪9反馈电信号自动控制加碱计量泵5的转速,自动调节碱液的投加量。所述原液罐6通过原液泵7与管道混合器8连通。设置加药罐2 实现加药,设置加药罐2、碱液罐4、原液罐6、管道混合器8和pH值检测仪 9实现酸碱度调节。
所述催化反应塔11的进水口18设置布水器12,所述催化反应塔11内在进水口18上方设置曝气头13,所述曝气头13与臭氧发生器1连通,所述曝气头13上方设置催化填料层14;所述催化填料层14上方在竖直方向布置多个紫外灯15;所述催化反应塔11在紫外灯15上方开设回水口19,所述回水口19 通过循环泵10与管道混合器8连通;所述催化反应塔11在回水口19的上方设置三相分离器16,所述催化反应塔11在三相分离器16的附近开设出水口20;所述催化反应塔11的顶部开设排气口21,所述排气口21与尾气收集池17连通。催化反应塔11的布水器12均匀分散后,与臭氧依次通过曝气头13、催化剂填料层14和紫外灯15,通过循环泵10进行内部循环提高臭氧利用率,臭氧利用率达到90%以上。催化反应塔11的出水和残余臭氧通过三相分离器 16进行分离,残余臭氧收集至尾气收集池17。设置臭氧发生器1、曝气头13,实现臭氧催化氧化;设置紫外灯15实现紫外催化氧化;设置排气口21、尾气收集池17,实现尾气处理。
在本实施例中,所述催化反应塔11的进水温度为20~35℃,上流速度为 2m/h,停留时间为0.5~2小时。所述曝气头13的直径为180mm;所述曝气头 13布置微孔,微孔孔径为5μm,孔隙度35-50%,曝气气泡5μm;所述曝气头13耐压强度0.5-1.5MPa,压力损失不大于4000Pa。所述臭氧发生器1采用氧气源,产生的臭氧浓度为100-120mg/L。本实施例涉及的电子元件可由PLC 控制器进行自动控制。
本实施例的垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统的工作原理:臭氧发生器1制取的臭氧经催化反应塔11底部的曝气头13进入处理系统,原液罐6中的垃圾渗滤液蒸发冷凝水原液经原液泵7进入管道混合器8,来自加药罐2中的双氧水经加药计量泵3进入管道混合器8,来自碱液罐4中的氢氧化钠经加碱计量泵5进入管道过滤器8,冷凝水原液、双氧水溶液、氢氧化钠溶液三者进入管道过滤器8进行充分混合后,经pH值检测仪9检测后通过加碱计量泵5进行实时调节混合液pH值,经pH值检测仪9检测后原液与循环泵10循环液混合后经催化反应塔11底部进入处理系统,混合液经布水器12均匀分散后与经过曝气头13曝气的臭氧混合并发生反应,臭氧与原液的混合液随着混合液增加依次经过催化填料层14中的催化剂和紫外灯15的紫外灯照射,进一步将混合液中的有机物彻底降解,处理后的气液混合液一部分经循环泵10循环二次进入催化反应塔11提高臭氧利用率,另一部分混合液经三相分离器16后进行气液分离,分离的残余臭氧及气体自催化反应塔11顶部进入尾气收集池17进行吸收处理,分离的液体自出水口20排出。
本实用新型具体操作步骤:当需要对垃圾渗滤液蒸发冷凝水做处理时,首先设定pH值检测仪9至预定值,分别开启原液泵7、加药计量泵3和加碱计量泵 5使得混合液进入催化反应塔11,当混合液浸没过臭氧曝气头13后,开启臭氧发生器1制取臭氧并于混合液混合,混合后的气液混合液依次经过催化填料层 14和紫外灯15,当混合液浸没过紫外灯15后开启紫外灯15进行联合氧化处理,当混合液浸没过循环液出水口20后开启循环泵10对部分气液混合液进行二次循环处理。
利用本实施例的联合催化氧化处理系统对某垃圾填埋场垃圾渗滤液蒸发冷凝水进行处理:蒸发冷凝水原液水质指标COD为368.5mg/L,pH为7.15,水温为24.1℃,设定臭氧发生器产气流量为20g/h,在线pH检测仪pH为8.0~9.0,水力停留时间为120min,经本实施例的联合催化氧化处理系统进行处理后,出水COD为48.4mg/L,COD去除率为86.9%,出水满足相应生活垃圾填场污染控制指标。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统,其特征在于,包括:臭氧发生器(1)、加药罐(2)、碱液罐(4)、原液罐(6)、管道混合器(8)和催化反应塔(11);
所述加药罐(2)、碱液罐(4)、原液罐(6)分别与管道混合器(8)连通,所述管道混合器(8)与催化反应塔(11)底部的进水口(18)连通;
所述催化反应塔(11)的进水口(18)设置布水器(12),所述催化反应塔(11)内在进水口(18)上方设置曝气头(13),所述曝气头(13)与臭氧发生器(1)连通,所述曝气头(13)上方设置催化填料层(14);所述催化填料层(14)上方在竖直方向布置多个紫外灯(15);所述催化反应塔(11)在紫外灯(15)上方开设回水口(19),所述回水口(19)通过循环泵(10)与管道混合器(8)连通;所述催化反应塔(11)在回水口(19)的上方设置三相分离器(16),所述催化反应塔(11)在三相分离器(16)的附近开设出水口(20);所述催化反应塔(11)的顶部开设排气口(21),所述排气口(21)与尾气收集池(17)连通。
2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统,其特征在于,所述加药罐(2)通过加药计量泵(3)与管道混合器(8)连通。
3.根据权利要求1或2所述的垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统,其特征在于,所述加药罐(2)内为10~27%wt双氧水溶液。
4.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统,其特征在于,所述碱液罐(4)通过加碱计量泵(5)与管道混合器(8)连通。
5.根据权利要求1或4所述的垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统,其特征在于,所述碱液罐(4)内为10~50%wt氢氧化钠溶液。
6.根据权利要求5所述的垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统,其特征在于,所述管道混合器(8)与催化反应塔(11)的进水口(18)之间设置pH值检测仪(9),所述pH值检测仪(9)与加碱计量泵(5)电连接。
7.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统,其特征在于,所述原液罐(6)通过原液泵(7)与管道混合器(8)连通。
8.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统,其特征在于,所述催化反应塔(11)的进水温度为20~35℃,上流速度为2m/h,停留时间为0.5~2小时。
9.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统,其特征在于,所述曝气头(13)的直径为180mm;所述曝气头(13)布置微孔,微孔孔径为5μm,孔隙度35-50%,曝气气泡5μm;所述曝气头(13)耐压强度0.5-1.5MPa,压力损失不大于4000Pa。
10.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液蒸发冷凝水的联合催化氧化处理系统,其特征在于,所述臭氧发生器(1)采用氧气源,产生的臭氧浓度为100-120mg/L。
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CN112850876A (zh) * 2021-01-25 2021-05-28 江苏省环境科学研究院 一种用于臭氧催化氧化的三相反应器

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