CN219507791U - 一种渗滤液纳滤浓缩液处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及垃圾渗沥液处理技术领域，且公开了一种渗滤液纳滤浓缩液处理装置，包括浓缩液水池，浓缩液水池出水端通过水管连通有第一反应池，第一反应池出水端通过水管连通有第一斜管沉淀池，第一斜管沉淀池出水端通过水管连通有澄清水池，澄清水池出水端通过水管连通有第二反应池，通过对纳滤浓缩液污染物含量高、处理难度大的问题将混凝沉淀工艺与异相Fenton工艺相结合，在混凝沉淀单元去除浓缩液中大部分HS类大分子有机物以及部分小分子HyI，同时在混凝作用下实现浓缩液中DON的去除保证系统尾端出水中TN和NH₄ ⁺ _‑N的达标排放，在异相Fenton单元进一步氧化分解剩余有机组分并实现COD的出水达标。

Description

一种渗滤液纳滤浓缩液处理装置

技术领域

本实用新型涉及垃圾渗沥液处理技术领域，具体为一种渗滤液纳滤浓缩液处理装置。

背景技术

垃圾填埋场渗沥液水质复杂、处理难度大。现阶段垃圾渗沥液处理的主流工艺为“生化+膜分离技术”。目前，在纳滤膜处理过程中通过对纳滤膜的选型以及产水率的控制往往可以保证很好的出水效果甚至能够实现达标排放。这同时也意味着膜分离过程会产生更高污染物浓度的浓缩液，特别是分子量较大且难以生化降解的腐殖酸HS类大分子有机物在纳滤浓缩液中得到了大量的富集。

以Fenton氧化工艺为代表的高级氧化工艺反应迅速彻底且无选择性，具有较好的工程应用前景。然而pH响应范围窄、催化剂难以分离回收、反应产生大量含铁污泥等问题限制了传统的Fenton氧化工艺在工程上的大规模应用。针对上述问题，研究人员提出了以固相介质作为催化剂的异相Fenton氧化工艺，在过氧化氢H₂O₂的作用下氧化分解吸附在固相催化剂表面的有机污染物。解决了传统的Fenton氧化工艺的诸多缺陷在有机物含量高的纳滤浓缩液处理中得到了较广泛的应用。

目前，异相Fenton氧化工艺在处理纳滤浓缩液中，存在以下问题亟待解决：

1、垃圾渗沥液纳滤浓缩液有机物含量高，其COD范围在2000~15000 mg·L^-1。由于氧化能力的限制，要实现纳滤浓缩液COD出水的达标往往需要2~4级的处理装置进行串联。导致工程占地面积大，施工成本高。

2、在异相Fenton反应过程中废水COD质量与投加的H₂O₂质量存在1:3~1:6的关系。进水有机物含量高会增加加药成本导致总加药成本高居不下。

3、有机物含量较高的纳滤浓缩液中溶解性有机氮DON含量往往较高，异相Fenton工艺在氧化分解有机物的同时会导致DON转化为NH₄ ⁺ _-N，这使得出水NH₄ ⁺ _-N无法达到标准要求。

4、在处理工程中往往要通过人工检测水质指标并计算加药量。受前端诸多因素影响纳滤浓缩液的水质指标往往存在较大波动。这也增加了异相Fenton氧化工艺的加药量的计算难度，另一方面水质的波动也会影响到工艺出水指标的达标排放，为此，提出一种渗滤液纳滤浓缩液处理装置。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种渗滤液纳滤浓缩液处理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种渗滤液纳滤浓缩液处理装置，包括浓缩液水池，所述浓缩液水池出水端通过水管连通有第一反应池，所述第一反应池出水端通过水管连通有第一斜管沉淀池，所述第一斜管沉淀池出水端通过水管连通有澄清水池，所述澄清水池出水端通过水管连通有第二反应池，所述第二反应池出水端通过水管连通有催化剂回收池，所述催化剂回收池出水端通过水管连通有第二斜管沉淀池。

作为优选，上述第一反应池加药端通过水管分别连通有第一加药桶和第二加药桶。

作为优选，上述第二反应池进水端分别通过水管连通有第三加药桶、第四加药桶和第五加药桶，所述第二斜管沉淀池加药端通过水管连通有第六加药桶。

作为优选，上述第一反应池、第二反应池、第二斜管沉淀池、第一加药桶、第二加药桶、第三加药桶、第四加药桶、第五加药桶和第六加药桶内部均设置有搅拌机构。

作为优选，上述搅拌机构包括电机、转轴和搅拌桨，所述电机输出轴端固定于转轴的一端，所述转轴远离电机一端固定有搅拌桨。

作为优选，上述第二斜管沉淀池出水端连通有排水管，所述浓缩液水池进水端连通有加液管，所述第一斜管沉淀池和第二斜管沉淀池出泥端连通有污泥脱水池。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

通过对纳滤浓缩液污染物含量高、处理难度大的问题将混凝沉淀工艺与异相Fenton工艺相结合，在混凝沉淀单元去除浓缩液中大部分HS类大分子有机物以及部分小分子HyI，同时在混凝作用下实现浓缩液中DON的去除保证系统尾端出水中TN和NH₄ ⁺ _-N的达标排放，在异相Fenton单元进一步氧化分解剩余有机组分并实现COD的出水达标。

通过对单一异相Fenton工艺在处理浓缩液过程中工程占地面积大，施工成本高的问题，将能够高效去除大分子有机物且药剂成本低的混凝沉淀工艺作为异相Fenton工艺的预处理单元，规避了单一处理工艺在浓缩液处理工程中的诸多缺陷，在保证出水达标排放的前提下大大减少了工程占地面积以及药剂投加与施工成本。

通过在线监测单元实时数据分析前端进水水质并通过药品配制投加单元控制处理装置中药剂的投加种类与投加量，在进水水质波动较大时降低加药量计算难度，节约了人工成本。

通过出水保障单元作为NF膜系统透过液以及浓缩液处理装置出水达标排放的保障，规避了进水水质波动较大时无法实现渗沥液全量化处理的风险。

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为本实用新型的渗沥液纳滤浓缩液处理结构示意图；

图2为本实用新型的流程示意图；

图3为本实用新型的搅拌机构结构示意图。

附图标记说明：1、浓缩液水池；2、第一反应池；3、第一斜管沉淀池；4、澄清水池；5、第二反应池；6、催化剂回收池；7、第二斜管沉淀池；8、污泥脱水池；9、出水保障单元；10、第一加药桶；11、第二加药桶；12、第三加药桶；13、第四加药桶；14、第五加药桶；15、第六加药桶；16、在线监测单元；17、电机；18、转轴；19、搅拌桨。

实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

实施例

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种渗滤液纳滤浓缩液处理装置，包括浓缩液水池1，浓缩液水池1出水端通过水管连通有第一反应池2，第一反应池2是混凝反应池，在第一反应池2内设置有混凝剂加药口以及助凝剂加药口，加药口的进药均来自药品配制投加单元，第一反应池2顶部的搅拌机构，用于用于促进药剂与浓缩液的充分混合，第一反应池2出水端通过水管连通有第一斜管沉淀池3，第一斜管沉淀池3出水端通过水管连通有澄清水池4，澄清水池4出水端通过水管连通有第二反应池5，第二反应池5是异相Fenton反应池，第二反应池5出水端通过水管连通有催化剂回收池6，催化剂回收池6出水端通过水管连通有第二斜管沉淀池7。

第一反应池2加药端通过水管分别连通有第一加药桶10和第二加药桶11，第二反应池5进水端分别通过水管连通有第三加药桶12、第四加药桶13和第五加药桶14，第二斜管沉淀池7加药端通过水管连通有第六加药桶15，第一加药桶10是混凝剂加药桶，第二加药桶11是助凝剂加药桶，第三加药桶12是酸加药桶，第四加药桶13是异相Fenton加药桶，第五加药桶14是H₂O₂加药桶，第六加药桶15是碱加药桶，第一加药桶10、第二加药桶11、第三加药桶12、第四加药桶13、第五加药桶14和第六加药桶15构成药品配制投加单元，药品配制投加单元用于控制反应中所需药品的配制与投加，并且在加药桶的底部均设置有出药口，配制完成的药品经泵由加药桶内提升至混凝沉淀单元以及异相Fenton单元的相应加药口处。

浓缩液水池1、第一反应池2、第一斜管沉淀池3和污泥脱水池8组成混凝沉淀单元，混凝沉淀单元用以降低后续异相Fenton单元的处理负荷及加药成本，并通过对纳滤浓缩液中DON的去除保证尾端出水中TN和NH₄ ⁺ _-N的达标排放；

第一反应池2、第二反应池5、第二斜管沉淀池7、第一加药桶10、第二加药桶11、第三加药桶12、第四加药桶13、第五加药桶14和第六加药桶15内部均设置有搅拌机构，加药桶的顶部安装的搅拌机构实现药品配制过程中的溶液的充分溶解，第二斜管沉淀池7出水端连通有排水管，浓缩液水池1进水端连通有加液管，第一斜管沉淀池3和第二斜管沉淀池7出泥端连通有污泥脱水池8。

搅拌机构包括电机17、转轴18和搅拌桨19，电机17输出轴端固定于转轴18的一端，转轴18远离电机17一端固定有搅拌桨19，经过混凝沉淀单元处理后的得到混凝沉淀单元出水，混凝沉淀单元出水流入异相Fenton单元，进一步氧化分解浓缩液中剩余的有机组分实现COD的出水达标。异相Fenton单元由澄清水池4、第二反应池5、催化剂回收池6和第二斜管沉淀池7组成，并且异相Fenton单元内设有酸加药口、异相Fenton催化剂加药口、H₂O₂加药口以及碱加药口，加药口的进药均来自药品配制投加单元，澄清水池4用以存储混凝沉淀单元处理后的混凝沉淀单元出水以待后续处理。

澄清水池4内的混凝沉淀单元出水经由提升泵提升至第二反应池5，第二反应池5进水管道处设有酸加药口用以调节进水pH；第二反应池5顶部设有搅拌机构，用以保证异相Fenton反应的充分进行，反应结束后第二反应池5内废水经流至催化剂回收池6，通过重力沉降作用实现催化剂与浓缩液的分离。催化剂回收池6底部设有催化剂回流管，沉淀后的催化剂可通过泵提升至第二反应池5以实现催化剂的回收利用，经过催化剂分离后的废水经由泵提升至第二斜管沉淀池7，第二斜管沉淀池7顶端设有碱加药口用以回调pH至中性。第二斜管沉淀池7底部设有污泥排放管道用以控制污泥排入混凝沉淀单元的污泥脱水池8内部。

在线监测单元16分别监测系统进水处的纳滤浓缩液原液、混凝沉淀单元出水以及异相Fenton单元出水水质指标，用以计算各单元加药量并判断系统出水能否达标排放，在线监测单元16分别与系统进水管道、混凝沉淀单元出水管道以及异相Fenton单元出水管道连接。分别对进水处的纳滤浓缩液原液、混凝沉淀单元出水以及异相Fenton单元出水水质指标进行监测，用以计算各单元加药量并判断系统出水能否达标排放；出水保障单元9为纳滤膜系统可保障在前端进水水质过高时前端纳滤膜透过液以及异相Fenton单元出水的达标排放，以实现渗沥液的全量化处理，在线监测单元16监测异相Fenton单元出水未达标时，异相Fenton单元出水用泵提升至出水保障单元9进行深度处理，出水保障单元9浓缩液可回流至系统前端。

工作原理：当需要对垃圾的渗滤液纳滤浓缩液进行处理时，首先将渗滤液纳滤浓缩液泵入到MBR膜生物反应器内部，将生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，从而减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备截留槽内的活性污泥与大分子有机物，渗滤液纳滤浓缩液在进入到纳滤膜系统，可保障在前端进水水质过高时，前端纳滤膜透过液以及异相Fenton单元出水的达标排放，以实现渗沥液的全量化处理；

首先待处理浓缩液进入到浓缩液水池1、第一反应池2、第一斜管沉淀池3和污泥脱水池8的作用下，可实现浓缩液中大多数HS类大分子有机物以及部分小分子的亲水性有机质HyI的去除，以降低后续异相Fenton单元的处理负荷及加药成本。同时通过对浓缩液中DON的去除，保证系统出水中TN和NH₄ ⁺ _-N的达标排放，首先控制第一反应池2内部的电机17输出轴转动，带动搅拌桨19转动，在搅拌作用下向第一反应池2中投加混凝剂，控制搅拌时间至结束；

然后调低搅拌速率，在搅拌作用下向第一反应池2中投加助凝剂，控制搅拌时间至结束，充分反应后的废水流入第一斜管沉淀池3进行沉淀，实现固液分离，经固液分离后的上清液即为出水，出水通过泵提升至异相Fenton单元进行深度处理，分离后的沉淀通过污泥排放管道进入污泥脱水池8，经过经过混凝沉淀单元处理后的混凝沉淀单元出水流入异相Fenton单元，在异相Fenton单元进一步氧化分解剩余有机组分并实现出水COD的达标；

异相Fenton单元处理步骤如下：经过混凝沉淀单元出水，由澄清水池4提升至第二反应池5，同时向混凝沉淀单元出水投加稀硫酸调节其pH值至4，在第二反应池5的搅拌作用下，向第二反应池5投加异相Fenton催化剂，充分搅拌后，保持搅拌速率并向第二反应池5中匀速连续投加H₂O₂，控制反应时间至反应结束，反应结束后废水流入催化剂回收池6，通过重力沉降实现催化剂的分离回收，分离催化剂后的废水进入第二斜管沉淀池7，投加NaOH溶液调节废水的pH值至7。在调节pH过程中会有固体物质出现，经固液分离后的出水即为异相Fenton单元出水，在线监测单元16对异相Fenton单元出水进行实时监测，如出水指标满足排放标准即可直接排放。如出水指标高于排放标准则进入出水保障单元9进行处理。

渗滤液纳滤浓缩液处理装置的处理方法，包括如下步骤：

S1、纳滤浓缩液通过泵由浓缩液水池1提升至第一反应池2，开启第一反应池2的搅拌机构，控制搅拌机构速率为200r·min^-1，在搅拌作用下向第一反应池2中投加混凝剂，控制搅拌时间15min至结束；

S2、将搅拌速率降低至50r·min^-1，在搅拌作用下向第一反应池2中投加助凝剂，控制搅拌时间为15min；

S3、充分反应后的废水流入第一斜管沉淀池3进行沉淀，实现固液分离，固液分离后的上清液即为混凝沉淀单元出水，混凝沉淀单元出水由泵提升至异相Fenton单元的澄清水池4以待后续深度处理，分离后的沉淀通过污泥排放管道进入污泥脱水池8；

S4、混凝沉淀单元出水由澄清水池4通过泵提升至第二反应池5，同时通过药品配制投加单元投加稀硫酸控制进水pH为4；

S5、开启第二反应池5的搅拌机构，控制搅拌机构速率为300r·min^-1，在搅拌作用下向第二反应池5中投加异相Fenton催化剂；

S6、搅拌5min后向第二反应池5中投加H₂O₂，H₂O₂的加药方式为匀速连续投加，控制反应时间至反应结束，反应过程中保持搅拌机构速率为300r·min^-1；

S7、充分反应后的废水进入催化剂回收池6通过重力沉降实现催化剂的分离回收，此时反应体系内pH值约2-3，无铁泥产生，体系中沉淀得到的固体即为可回收利用的催化剂，沉淀后的催化剂通过泵回流至第二反应池5；

S8、分离催化剂后的废水进入第二斜管沉淀池7，投加NaOH溶液调节废水的pH值至7，在此过程中废水中的铁离子会形成氢氧化铁沉淀实现固液分离，经固液分离后的出水即为异相Fenton单元出水，分离后的沉淀通过污泥排放管道进入污泥脱水池8；

S9、异相Fenton单元出水在在线监测单元16的进行实时监测，如出水指标满足排放标准即可直接排放，如出水指标高于排放标准则进入出水保障单元9进行处理。

至此，已经结合附图对本实用新型实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各零部件的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

本领域技术人员可以理解，本实用新型的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本实用新型中。特别地，在不脱离本实用新型精神和教导的情况下，本实用新型的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本实用新型的范围。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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 (6)

1.一种渗滤液纳滤浓缩液处理装置，包括浓缩液水池（1），其特征在于：所述浓缩液水池（1）出水端通过水管连通有第一反应池（2），所述第一反应池（2）出水端通过水管连通有第一斜管沉淀池（3），所述第一斜管沉淀池（3）出水端通过水管连通有澄清水池（4），所述澄清水池（4）出水端通过水管连通有第二反应池（5），所述第二反应池（5）出水端通过水管连通有催化剂回收池（6），所述催化剂回收池（6）出水端通过水管连通有第二斜管沉淀池（7）。

2.根据权利要求1所述的一种渗滤液纳滤浓缩液处理装置，其特征在于：所述第一反应池（2）加药端通过水管分别连通有第一加药桶（10）和第二加药桶（11）。

3.根据权利要求2所述的一种渗滤液纳滤浓缩液处理装置，其特征在于：所述第二反应池（5）进水端分别通过水管连通有第三加药桶（12）、第四加药桶（13）和第五加药桶（14），所述第二斜管沉淀池（7）加药端通过水管连通有第六加药桶（15）。

4.根据权利要求3所述的一种渗滤液纳滤浓缩液处理装置，其特征在于：所述第一反应池（2）、第二反应池（5）、第二斜管沉淀池（7）、第一加药桶（10）、第二加药桶（11）、第三加药桶（12）、第四加药桶（13）、第五加药桶（14）和第六加药桶（15）内部均设置有搅拌机构。

5.根据权利要求4所述的一种渗滤液纳滤浓缩液处理装置，其特征在于：所述搅拌机构包括电机（17）、转轴（18）和搅拌桨（19），所述电机（17）输出轴端固定于转轴（18）的一端，所述转轴（18）远离电机（17）一端固定有搅拌桨（19）。

6.根据权利要求1所述的一种渗滤液纳滤浓缩液处理装置，其特征在于：所述第二斜管沉淀池（7）出水端连通有排水管，所述浓缩液水池（1）进水端连通有加液管，所述第一斜管沉淀池（3）和第二斜管沉淀池（7）出泥端连通有污泥脱水池（8）。