本发明专利技术公开了一种垃圾渗滤液膜浓缩液处理装置及其处理方法，装置包括微波预催化反应区、超声反应区以及微波强化反应区；首先通过微波预催化，利用多金属固体催化剂大分子链断链分解成小分子，微波能催化产生的活性氯有效去除NH3‑N污染物指标，进一步促进超声自由基高效氧化反应，再经微波强化处理后达到彻底降解污染物的目的；将超声，微波处理技术联合于一体，超声耦合微波能进行垃圾渗滤液膜浓缩液的处理，处理效率高、即开即停调节简单快捷、运行能耗较低、实现垃圾渗滤液膜浓缩液深度处理工程集成设备化。
A Treatment Device for Leachate Membrane Concentrated Liquor and Its Processing Method
【技术实现步骤摘要】
一种垃圾渗滤液膜浓缩液处理装置及其处理方法
本专利技术涉及环保装置及处理方法领域，尤其是一种垃圾渗滤液膜浓缩液处理装置及其处理方法。
技术介绍
超声污水处理基于高频高压振荡产生的“空化效应”，超声波的空化作用对有机污染物有很强的降解能力，且降解速度很快，超声波空化泡的崩溃所产生的高能量足以断裂化学键，空化泡崩溃产生·H、·HO、·HO2等强氧化自由基，会进一步引发有机物分子的断链、自由基的转移和氧化还原反应，能将水体中有害有机物转变成CO2、H2O、无机离子或比原有机物毒性小易降解的有机物。但超声的辐射范围不广，作用体积不大，其能量利用率低，如何优化工艺条件、设计新型高效反应装置，与其他技术联用来增加超声空化反应率，进一步提高污水污染物降解效果是重点研究方向。微波化学污水处理技术是水处理领域的重要方法之一，具有可靠性、稳定性、先进性、突破性、广谱性和高效性等诸多优点，有其他传统的水处理方法无可比拟的优势。微波是频率在300MHz～300GHz的电磁波，微波废水处理设备采用2450MHz及915MHz两个频率。但许多有机化合物都不直接明显地吸收微波，如垃圾渗沥液中灰黄霉酸类和腐殖质类物质，导致微波化学处理技术在垃圾渗沥液行业几乎无应用。当下，膜分离法广泛应用于垃圾渗沥液的处理中，能高效截留污水中溶解态的无机污染物和有机污染物，膜截留的污染物形成了膜浓缩液，浓缩液中有机物及以无机盐为主的溶解性总固体(TDS)含量很高，目前无成熟可靠的处理方法以及处理设备，是膜分离处理过程中的最大难题。由此，开发了超声耦合微波能催化处理垃圾渗沥液膜浓缩液的装置将会带来很大的变革。
技术实现思路
专利技术目的：为了解决现有技术所存在的问题，本专利技术提供了一种垃圾渗滤液膜浓缩液处理装置及其处理方法，将超声，微波处理技术联合于一体，超声耦合微波能进行垃圾渗滤液膜浓缩液的处理，高效，低成本，实现工程设备化并长期稳定运行。技术方案：为达到上述目的，本专利技术可采用如下技术方案：一种垃圾渗滤液膜浓缩液处理装置，包括外壳体、微波预催化反应区、超声反应区以及微波强化反应区；所述微波预催化反应区底部设有进水口，水流方向自下而上，最上方设有与超声反应区相通的出水通道；所述微波预催化反应区下方还设有微波发生器；所述超声反应区水流方向自上而下，最下方设有与微波强化反应区相通的出水通道；所述微波强化反应区水流方向自下往上，最上方设有通向装置外部的出水口。更为优选的，所述微波预催化反应区从下往上依次设有布水器以及多层第一磁控管。更进一步的，每层第一磁控管上方均填充有第一催化剂层。更为优选的，所述第一催化剂层填充为多金属固体催化剂，填充密度为50-150kg/m3。基于本装置的处理对象和处理工艺综合考虑，第一催化剂层的填充密度选取100kg/m3时，处理效果最佳。填充的多金属固体催化剂是基于中国专利技术专利CN104874407A《一种负载型纳米铁合金催化剂及深度处理印染废水的方法》公开的一种催化剂，该催化剂表面活性金属点位多，能强烈吸收微波而诱发化学反应，当水中的有机污染物与催化剂受激发的表面点位接触时发生反应。在此反应过程中，催化剂的作用不仅仅在于把热能聚焦，而且还可借它与反应物和产物相互作用的选择性而影响反应的进程。更为优选的，所述超声反应区包括外置于外壳体外部的风机和超声波发生器，超声反应区内部从上往下依次设有分散布置的多个超声波换能器以及设置在底部的微孔曝气盘；所述微孔曝气盘下方设有与微波强化反应区相通的出水通道。更进一步的，所述风机为罗茨风机，风量按气水比为2:1～3:1。更为优选的，所述微波强化反应区从下往上依次设有布水板、多层第二磁控管以及通向装置外部的出水口。更进一步的，每层第二磁控管上方均填充有第二催化剂层。更进一步的，所述第二催化剂层填充为多金属固体催化剂，填充密度为50-150kg/m3。基于本装置的处理对象和处理工艺综合考虑，第二催化剂层的填充密度选取100kg/m3时，处理效果最佳。本专利技术还公开了一种使用上述垃圾渗滤液膜浓缩液处理装置的处理方法，包括如下步骤：1)首先垃圾渗滤液膜浓缩液经微波预催化反应区底部的进水口进入到装置内部，自下而上经过微波催化预处理，控制水力停留时间为10-15min；2)微波预催化反应区处理后的废水从出水通道上部翻流式进入到超声反应区，通过曝气条件下的超声波处理进一步对污染物进降解，控制水力停留时间为20-30min；3)完成超声反应区处理完成的废水从底部出水通道进入微波强化反应区，从下往上进行进一步的微波强化处理，将废水中剩余的污染物进一步强化降解，促进混凝沉淀，加快固液分离，最后从装置出水口排出进入后续的固液分离装置。本专利技术装置的工作原理：对垃圾渗沥液膜浓缩液采用微波预催化处理，多金属固体催化剂表面金属点位与微波能强烈相互作用，使微波能转化成热能，从而使表面金属点位快速升至超过1400℃的高温，加之催化剂的协同催化作用使大分子有机物、难降解有机物的长分子链断链分解成小分子，为后续超声的自由基氧化反应创造良好条件。同时在催化剂表面产生具有氧化活性的物质，如活性氯(当垃圾渗滤液废水中高浓度氯离子存在时)、羟基自由基和氧化还原电对等氧化去除污染物，废水中存在的氨离子被微波能催化产生的活性氯氧化降解。经微波预催化处理后的废水进入超声反应区，在曝气条件下，超声波空化泡迅速崩溃产生的瞬时高温高压使气泡内水分子裂解形成·H、·HO、·HO2等强氧化自由基，对经预催化后的污染物有针对性的进行高效降解，同时当垃圾渗滤液废水中高浓度氨氮存在时，自由氨挥发进入空化泡直接热解，或被液相主体的自由基氧化，生成N2、N2O逸出，从而达到彻底降解。超声反应区出水再经强化微波反应区，将废水中剩余的污染物进一步强化降解，使一些残留的无机物如氨氮分解为氨和氮，从水中逸出，通过微波对废水小分子化的作用，打破废水中胶体颗粒表层水膜，促进混凝沉淀，加快固液分离，从而达到对垃圾渗沥液膜浓缩液中COD、NH3-N、色度等污染物的高效降解。多金属固体催化剂作为微波能反应的催化剂，比表面积大，催化活性点多，活性成分分散度高、溶出率低、重复利用率高，无二次污染，聚焦热能的同时促进反应物和产物相互作用的选择性而加快反应的进程。有益效果：本专利技术所公开的一种垃圾渗滤液膜浓缩液处理装置及其处理方法，与现有技术相比，具有以下优点：将超声，微波处理技术联合于一体，超声耦合微波能进行垃圾渗滤液膜浓缩液的处理，处理效率高、即开即停调节简单快捷、运行能耗较低、实现垃圾渗滤液膜浓缩液深度处理工程集成设备化。附图说明图1是本专利技术实施例1垃圾渗滤液膜浓缩液处理装置的结构示意图。具体实施方式实施例1：请参阅图1所示，本专利技术公开了一种垃圾渗滤液膜浓缩液处理装置，包括外壳体1、微波预催化反应区2、超声反应区以及微波强化反应区4；所述微波预催化反应区2底部设有进水口21，水流方向自下而上，从下往上依次设有布水器22以及三层第一磁控管23；每层第一磁控管23上方均填充有第一催化剂层25；填充物为多金属固体催化剂，填充密度为100kg/m3。微波预催化反应区2最上方设有与超声反应区相通的出水通道；所述微波预催化反应区2下方还设有微波发生器24；工作频率为915MHz±10MHz，额定功率为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种垃圾渗滤液膜浓缩液处理装置，其特征在于包括外壳体(1)、微波预催化反应区(2)、超声反应区以及微波强化反应区(4)；所述微波预催化反应区(2)底部设有进水口(21)，水流方向自下而上，最上方设有与超声反应区相通的出水通道；所述微波预催化反应区(2)下方还设有微波发生器(24)；所述超声反应区水流方向自上而下，最下方设有与微波强化反应区(4)相通的出水通道；所述微波强化反应区(4)水流方向自下往上，最上方设有通向装置外部的出水口(43)。
【技术特征摘要】
1.一种垃圾渗滤液膜浓缩液处理装置，其特征在于包括外壳体(1)、微波预催化反应区(2)、超声反应区以及微波强化反应区(4)；所述微波预催化反应区(2)底部设有进水口(21)，水流方向自下而上，最上方设有与超声反应区相通的出水通道；所述微波预催化反应区(2)下方还设有微波发生器(24)；所述超声反应区水流方向自上而下，最下方设有与微波强化反应区(4)相通的出水通道；所述微波强化反应区(4)水流方向自下往上，最上方设有通向装置外部的出水口(43)。2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液膜浓缩液处理装置，其特征在于：所述微波预催化反应区(2)从下往上依次设有布水器(22)以及多层第一磁控管(23)。3.根据权利要求2所述的垃圾渗滤液膜浓缩液处理装置，其特征在于：每层第一磁控管(23)上方均填充有第一催化剂层(25)。4.根据权利要求3所述的垃圾渗滤液膜浓缩液处理装置，其特征在于：所述第一催化剂层(25)填充为多金属固体催化剂，填充密度为50-150kg/m3。5.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液膜浓缩液处理装置，其特征在于：所述超声反应区包括外置于外壳体外部的风机(31)和超声波发生器(32)，超声反应区内部从上往下依次设有分散布置的多个超声波换能器(33)以及设置在底部的微孔曝气盘(34)；所述微孔曝气盘(34)下方设有与微波强化反应区(4)相通的出水通道。6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：田宝凤，江双双，田伟汉，廖剑扬，
申请(专利权)人：南京神克隆科技有限公司，南京神克隆环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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