CN217377627U - 高效的垃圾渗滤液预处理装置及垃圾渗滤液处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高效的垃圾渗滤液预处理装置及垃圾渗滤液处理系统，该预处理装置包括设有进水管和出水管的壳体，壳体内设有阳极板、阴极板、底部穿孔隔板以及多块侧面穿孔隔板，多块侧面穿孔隔板与底部穿孔隔板围设形成至少一个电催化反应区，各电催化反应区均位于阳极板与阴极板之间的电场内并且均设有粒子电极。本实用新型采用阳极板、阴极板和粒子电极以形成三维电催化反应，能提高对渗滤液的处理效果和效率，能使某些难生化降解的物质转变成容易处理的物质，提高废水的可生化性；通过底部穿孔隔板与侧面穿孔隔板相配合，约束形成电催化反应区，电催化反应区多方向进出水，可提高渗滤液的传质效率和反应效率，提高渗滤液的均一性。

Description

高效的垃圾渗滤液预处理装置及垃圾渗滤液处理系统

技术领域

本实用新型属于垃圾渗滤液处理技术领域，具体涉及一种高效的垃圾渗滤液预处理装置及采用该垃圾渗滤液预处理装置的垃圾渗滤液处理系统。

背景技术

垃圾渗滤液是国际公认的难处理废水，会对地表水、地下水、土壤环境造成不可估量的巨大污染。目前，垃圾渗滤液处理普遍采用“预处理+生化处理+深度处理(如膜、高级氧化、蒸发等)”的组合工艺；垃圾渗滤液一般具有高浓度、难降解两大特性，这迫使渗滤液的预处理最好采用高级氧化方法，如仅采用常规的混凝沉淀工艺作为预处理，其后端的生化系统处理负荷会过高，处理效果也会差。有研究表明，针对渗滤液氯离子含量高的特点，用电化学法进行处理可以保证良好的去除效果。电催化氧化技术是一种难降解有机废水处理技术，是以电为催化剂，在电极和水中发生一系列氧化还原反应，分解大部分有机污染物的过程。传统的电催化氧化反应采用二维电极系统，比表面积小、电流效率低、能耗大，实际应用中受到严重制约。

实用新型内容

本实用新型涉及一种高效的垃圾渗滤液预处理装置及采用该垃圾渗滤液预处理装置的垃圾渗滤液处理系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型涉及一种高效的垃圾渗滤液预处理装置，包括壳体，所述壳体上设有进水管和出水管，所述壳体内设有阳极板、阴极板、底部穿孔隔板以及设于底部穿孔隔板顶面上的多块侧面穿孔隔板，所述多块侧面穿孔隔板与所述底部穿孔隔板围设形成至少一个电催化反应区，各所述电催化反应区均位于所述阳极板与所述阴极板之间的电场内，并且各所述电催化反应区内均设有粒子电极。

作为实施方式之一，所述进水管和所述出水管分别布置于所述壳体的相对的两面侧壁上；所述电催化反应区有多个，多个电催化反应区依次排列并且排列方向垂直于进水管所在侧壁。

作为实施方式之一，所述阳极板为一块，所述阴极板为两块并且分列于所述阳极板的两侧。

作为实施方式之一，阳极板两侧各有两块侧面穿孔隔板，每侧的两块侧面穿孔隔板位于所述阳极板与对应侧的阴极板之间。

作为实施方式之一，壳体底部布置有曝气机构，所述曝气机构位于所述底部穿孔隔板下方。

作为实施方式之一，所述曝气机构包括自壳体外延伸至壳体内的曝气主管以及铺设在壳体底部的多根曝气支管，各曝气支管均与所述曝气主管连接，所述曝气支管上设有多个微孔曝气头。

作为实施方式之一，每个电催化反应区内的粒子电极填充率为35～50％。

作为实施方式之一，所述粒子电极为铁-碳粒子电极。

作为实施方式之一，所述阳极板为钛基阳极板，钛基阳极板表面具有钌涂层、铱涂层钌铱涂层；所述阴极板为石墨阴极板或不锈钢阴极板。

本实用新型还涉及一种垃圾渗滤液处理系统，包括预处理装置、生化处理装置和深度处理装置，所述预处理装置采用如上所述的高效的垃圾渗滤液预处理装置。

本实用新型至少具有如下有益效果：

本实用新型提供的垃圾渗滤液预处理装置，采用阳极板、阴极板和粒子电极以形成三维电催化反应，在阳极板处，废水中的Cl^-、OH^-被氧化成Cl₂、O₂，不仅可减少了废水中的盐度，而且提高了废水中的溶解氧含量，在碱性条件下，产生的Cl₂会转化成HClO，能有效除去废水中的氨氮；在阴极板处，废水中的物质如O₂、Fe³⁺、H⁺等会被还原成OH^-、Fe²⁺、H₂，产生的Fe²⁺是絮凝剂、脱色剂，可强化厌氧微生物的活性，以及可与一些有机物配合形成不溶于水的金属络合物而降低废水中的有机污染物含量；投加的粒子电极构成第三极，在阴极板与阳极板间的电场作用下形成不可胜计的小型电池，从而增加面体比、提高电流效率、降低反应能耗，阴极板与阳极板间的电场会提高粒子电极产生新生态Fe²⁺及活性[H]的效率，Fe²⁺和活性[H]能与渗滤液中的许多污染物组分发生氧化还原反应，尤其是能使某些难生化降解的物质转变成容易处理的物质，提高废水的可生化性。通过底部穿孔隔板与侧面穿孔隔板相配合，约束形成电催化反应区，电催化反应区多方向进出水，可提高渗滤液的传质效率和反应效率，提高渗滤液的均一性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现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实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的垃圾渗滤液预处理装置的结构示意图；

图2和图3为本实用新型实施例提供的垃圾渗滤液预处理装置的两个剖面结构示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1-图3，本实用新型实施例提供一种高效的垃圾渗滤液预处理装置，包括壳体1，所述壳体1上设有进水管11和出水管12，所述壳体1内设有阳极板21、阴极板22、底部穿孔隔板31以及设于底部穿孔隔板31顶面上的多块侧面穿孔隔板32，所述多块侧面穿孔隔板32与所述底部穿孔隔板31围设形成至少一个电催化反应区，各所述电催化反应区均位于所述阳极板21与所述阴极板22之间的电场内，并且各所述电催化反应区内均设有粒子电极23。

在其中一个实施例中，上述壳体1为长方体形壳体1，材质可选用聚乙烯、玻璃钢或不锈钢。可选地，壳体1顶部敞口设置。进一步地，如图1，可在壳体1外围设置扶梯16等以便于相关人员攀升至壳体1顶部，扶梯16上端平台与壳体1顶端之间可有一定距离，例如为800～1000mm。另外，在壳体1底部还可设置排污及排空管13。

优选地，阳极板21和阴极板22的板面均平行于竖向；其中，阳极板21和阴极板22可通过极板固定架24固定，该极板固定架24可以安装在壳体1内壁行，或者固定在底部穿孔隔板31上。在其中一个实施例中，所述阳极板21为钛基阳极板21，钛基阳极板21表面具有钌涂层、铱涂层钌铱涂层；所述阴极板22为石墨阴极板22或不锈钢阴极板22；阴极板22可为石墨极板或不锈钢极板。上述阳极板21表面具有耐腐蚀的惰性贵金属层，阴极板22采用惰性石墨或耐腐蚀性较好的不锈钢，能较好地适应渗滤液成分复杂、氯离子含量高、有害物质多、腐蚀性强等特点，保证对渗滤液的预处理效果。

优选地，上述粒子电极23为铁-碳粒子电极23，呈球体状，比重大于水，本实施例中，该粒子电极23的尺寸为Φ15～25mm。作为优选方案，每个电催化反应区内的粒子电极23填充率为35～50％，可保证对渗滤液的预处理效果和效率。

本实施例提供的垃圾渗滤液预处理装置，采用阳极板21、阴极板22和粒子电极23以形成三维电催化反应，在阳极板21处，废水中的Cl^-、OH^-被氧化成Cl₂、O₂，不仅可减少了废水中的盐度，而且提高了废水中的溶解氧含量，在碱性条件下，产生的Cl₂会转化成HClO，能有效除去废水中的氨氮；在阴极板22处，废水中的物质如O₂、Fe³⁺、H⁺等会被还原成OH^-、Fe²⁺、H₂，产生的Fe²⁺是絮凝剂、脱色剂，可强化厌氧微生物的活性，以及可与一些有机物配合形成不溶于水的金属络合物而降低废水中的有机污染物含量；投加的粒子电极23构成第三极，在阴极板22与阳极板21间的电场作用下形成不可胜计的小型电池，从而增加面体比、提高电流效率、降低反应能耗，阴极板22与阳极板21间的电场会提高粒子电极23产生新生态Fe²⁺及活性[H]的效率，Fe²⁺和活性[H]能与渗滤液中的许多污染物组分发生氧化还原反应，尤其是能使某些难生化降解的物质转变成容易处理的物质，提高废水的可生化性。

上述底部穿孔隔板31的板面优选为平行于水平面，在该底部穿孔隔板31上可以阵列开孔；该底部穿孔隔板31既作为水流通道，也能较好地承托粒子电极23。在其中一个实施例中，底部穿孔隔板31横隔在壳体1内腔中，并且其长度小于壳体1长度。

上述侧面穿孔隔板32的板面优选为平行于竖向，并且与阳极板21的板面平行，在侧面穿孔隔板32上可以阵列开孔；侧面穿孔隔板32既作为水流通道，同时较好地对粒子电极23进行约束，保证粒子电极23的填充率。在其中一个实施例中，侧面穿孔隔板32的两个侧面分别与壳体1的两个侧壁相抵接，侧面穿孔隔板32的底端则与底部穿孔隔板31的上表面接触。

通过底部穿孔隔板31与侧面穿孔隔板32相配合，约束形成电催化反应区，电催化反应区多方向进出水，可提高渗滤液的传质效率和反应效率，提高渗滤液的均一性。

在其中一个实施例中，底部穿孔隔板31和侧面穿孔隔板32上的孔为圆孔，孔径在8～15mm范围内。

优选地，电催化反应区有多个，能提高对渗滤液的处理效率，并且废水能在多个电催化反应区流通，从而形成多级预处理效果，有效地提高对渗滤液的处理效果。在其中一个实施例中，所述进水管11和所述出水管12分别布置于所述壳体1的相对的两面侧壁上，所述多个电催化反应区依次排列并且排列方向垂直于进水管11所在侧壁，基本上，废水从进水管11流通至出水管12的过程中，会经过多个电催化反应区，因此能获得较好的处理效果。

在优选的方案中，如图1和图2，所述阳极板21为一块，所述阴极板22为两块并且分列于所述阳极板21的两侧，相应地可在阳极板21的两侧分别形成电场，保证对渗滤液的预处理效果和效率。在该方案中，优选为在阳极板21的两侧分别形成一个电催化反应区，也即阳极板21两侧各有两块侧面穿孔隔板32，每侧的两块侧面穿孔隔板32位于所述阳极板21与对应侧的阴极板22之间。

对于上述长方体式的壳体1，进水管11和出水管12优选为布置在该壳体1的两个短边侧壁上。其中，进水管11和出水管12的轴线优选为垂直于阳极板21的板面。进一步地，如图1和图2，进水管11靠近壳体1底端布置，出水管12靠近壳体1顶端布置，能延长废水在壳体1中的流通行程，并且，基本上可限定废水依次通过各个电催化反应区，从而保证处理效果。

优选地，在出水管12处可设置溢流堰14，该溢流堰14可与壳体1内壁围合形成一集水槽15，出水管12则与该集水槽15连通。

进一步优化上述预处理装置，如图2和图3，壳体1底部布置有曝气机构，所述曝气机构位于所述底部穿孔隔板31下方。曝气可提高废水的传质效率，保证废水的均一性，以及减少粒子电极23的板结等；在碱性条件下，曝气还可从废水中剥离出一些游离氨，进而降低废水中的氨氮含量。在其中一个实施例中，如图2，所述曝气机构包括自壳体1外延伸至壳体1内的曝气主管41以及铺设在壳体1底部的多根曝气支管42，各曝气支管42均与所述曝气主管41连接，所述曝气支管42上设有多个微孔曝气头43；采用微孔曝气头43能在壳体1内产生较多的纳米气泡，使气泡在废水中能长时间停留，可提高氧气的有效利用率。

可选地，侧面穿孔隔板32倾斜布置，例如通过两块侧面穿孔隔板32与底部穿孔隔板31围合形成一个电催化反应区时，该两块侧面穿孔隔板32的顶端相互靠近，以致该电催化反应区呈三角形区或等腰梯形区；基于该设计，倾斜布置的两块侧面穿孔隔板32能起到压迫水流和曝气气流的作用，延长废水和气泡在电催化反应区内的停留时间，改善废水与粒子电极23的接触效果，从而改善渗滤液的处理效果和效率。

实施例二

本实用新型实施例提供一种垃圾渗滤液处理系统，包括预处理装置、生化处理装置和深度处理装置，所述预处理装置采用上述实施例一所提供的高效的垃圾渗滤液预处理装置。其中，生化处理装置和深度处理装置可采用本领域常规设备；预处理装置、生化处理装置和深度处理装置之间的连接结构为本领域常规技术，此处从略。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效的垃圾渗滤液预处理装置，包括壳体，所述壳体上设有进水管和出水管，其特征在于：所述壳体内设有阳极板、阴极板、底部穿孔隔板以及设于底部穿孔隔板顶面上的多块侧面穿孔隔板，所述多块侧面穿孔隔板与所述底部穿孔隔板围设形成至少一个电催化反应区，各所述电催化反应区均位于所述阳极板与所述阴极板之间的电场内，并且各所述电催化反应区内均设有粒子电极。

2.如权利要求1所述的高效的垃圾渗滤液预处理装置，其特征在于：所述进水管和所述出水管分别布置于所述壳体的相对的两面侧壁上；所述电催化反应区有多个，多个电催化反应区依次排列并且排列方向垂直于进水管所在侧壁。

3.如权利要求1所述的高效的垃圾渗滤液预处理装置，其特征在于：所述阳极板为一块，所述阴极板为两块并且分列于所述阳极板的两侧。

4.如权利要求3所述的高效的垃圾渗滤液预处理装置，其特征在于：阳极板两侧各有两块侧面穿孔隔板，每侧的两块侧面穿孔隔板位于所述阳极板与对应侧的阴极板之间。

5.如权利要求1至4中任一项所述的高效的垃圾渗滤液预处理装置，其特征在于：壳体底部布置有曝气机构，所述曝气机构位于所述底部穿孔隔板下方。

6.如权利要求5所述的高效的垃圾渗滤液预处理装置，其特征在于：所述曝气机构包括自壳体外延伸至壳体内的曝气主管以及铺设在壳体底部的多根曝气支管，各曝气支管均与所述曝气主管连接，所述曝气支管上设有多个微孔曝气头。

7.如权利要求1所述的高效的垃圾渗滤液预处理装置，其特征在于：每个电催化反应区内的粒子电极填充率为35～50％。

8.如权利要求1或7所述的高效的垃圾渗滤液预处理装置，其特征在于：所述粒子电极为铁-碳粒子电极。

9.如权利要求1所述的高效的垃圾渗滤液预处理装置，其特征在于：所述阳极板为钛基阳极板，钛基阳极板表面具有钌涂层、铱涂层钌铱涂层；所述阴极板为石墨阴极板或不锈钢阴极板。

10.一种垃圾渗滤液处理系统，包括预处理装置、生化处理装置和深度处理装置，其特征在于：所述预处理装置采用如权利要求1至9中任一项所述的高效的垃圾渗滤液预处理装置。

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