一种垃圾渗滤液集成处理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及污水环保技术领域，特别是涉及一种垃圾渗滤液集成处理系统及方法。本发明专利技术的垃圾渗滤液集成处理系统，包括依次联通的射流吹脱絮凝一体装置、纳滤装置、电化学处理装置和陶瓷膜/微泡臭氧耦合装置；垃圾渗滤液经射流吹脱絮凝一体装置处理后，放出的尾气进行吸收处理，上清液经纳滤装置处理后得到清水和浓缩液，清水经电化学处理装置后的产水进行排放，浓缩液经陶瓷膜/微泡臭氧耦合装置处理后返回纳滤装置继续进行处理。本发明专利技术将四项污水处理技术耦合，实现技术集成互补的效果，提出了全新的垃圾渗滤液集成处理方法及系统，解决现有垃圾渗滤液处理过程中生物处理占地大、流程长、经济成本较高，难以快速同时去除渗滤液中的COD（化学需氧量）、氨氮、盐分等污染物等问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种垃圾渗滤液集成处理系统及方法


[0001]本专利技术涉及污水环保
，特别是涉及一种垃圾渗滤液集成处理系统及方法。

技术介绍

[0002]城市化和工业化的快速发展，引发的城市固体废物和工业固体废物日益增多。固废垃圾的处理与人类的生活息息相关，长期的处理不当很可能会对我们的公共卫生以及生态环境造成极大的影响。对于固废垃圾的处理一般采取填埋，焚烧，堆肥等方式，目前最主要的处理方法为对垃圾进行填埋，但垃圾填埋易产生大量成分复杂的渗滤液。垃圾渗滤液是一种高浓度的有机废水，包含多种污染物如腐殖质，氨氮，重金属(例如铅，铬，锌，铁，铜，镍，砷)，无机盐和新型污染物(例如抗生素，激素等)。这些渗滤液如果不能得到有效的处理，随意的排放将对周围的水体和土壤环境造成严重威胁，对人类居住的生态环境造成严重破坏。因此如何有效处理垃圾渗滤液，实现废水的资源化，对于实现可持续发展有着重要意义。
[0003]目前国内外对垃圾渗滤液的处理展开了广泛的研究，主要包括生物法，混凝，高级氧化法，膜分离等。但是大多数常规的处理技术都存在一定的局限性，并不能有效降低渗滤液的环境的负面影响。例如，随着垃圾填埋场使用年龄的增长，产生的垃圾渗滤液的BOD5/COD值下降，会导致可生化性降低甚至无法生物处理，吸附技术中不可再生吸附剂的回收和处置方面存在问题，高级氧化法能耗较高，膜技术的运营成本较高，并且膜结垢问题较难解决。由于垃圾渗滤液成分复杂的特性，仅使用单一工艺无法彻底处理。多种处理方法互补结合，进行技术集成是目前垃圾渗滤液处理的一个趋势。/>[0004]目前大部分垃圾填埋场渗滤液主要采用“生化+膜深度处理”工艺，浓缩液回灌填埋场。但是浓缩液大多没有得到有效的处理，并且长期的回灌为后续的处理增量了难度。此外，由于填埋场受到老龄化的影响，导致碳氮比例失调，需要依赖投加碳源进行脱氮，运行成本及居高不下。因此，专利技术一种新处理方法及系统成为了现阶段垃圾渗滤液处理领域亟待解决的难题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是，现有垃圾渗滤液处理过程中生物处理占地大、流程长、经济成本较高，难以快速同时去除渗滤液中的COD(化学需氧量)、氨氮、盐分等污染物。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种垃圾渗滤液集成处理系统，包括依次联通的射流吹脱絮凝一体装置、纳滤装置、电化学处理装置和陶瓷膜/微泡臭氧耦合装置；
[0007]所述的射流吹脱絮凝一体装置包括絮凝罐、分别与絮凝罐联通的尾气吸收池和上清液罐；所述絮凝罐中用于对垃圾渗滤液进行絮凝处理，其上部还设置有射流柱，底部设置有曝气盘；射流柱底部密封，管壁上开有若干具有倾斜角度的射流孔，顶部开口并与第一循环泵联通；可以循环泵将絮凝罐底部的垃圾渗滤液与絮凝剂混合后的浆料泵入射流柱顶部
开口；上清液罐设有第一出水管路与纳滤装置联通；所述电化学处理装置设有产水排放口；
[0008]所述纳滤装置通过第一清液管路联通电化学处理装置，通过浓缩液管路联通陶瓷膜/微泡臭氧耦合装置；所述陶瓷膜/微泡臭氧耦合装置通过第二清液管路与上清液罐联通；所述浓缩液管路上设有浓缩液罐。
[0009]具体的，所述陶瓷膜/微泡臭氧耦合装置包括陶瓷膜反应器、气液混合泵和臭氧发生器；臭氧发生器和浓缩液罐分别与气液混合泵联通，臭氧发生器产生的臭氧和浓缩液罐中的浓缩液经气液混合泵后一同进入陶瓷膜反应器。
[0010]进一步的，所述上清液罐与纳滤装置之间设有第二循环泵。
[0011]其中，所述陶瓷膜反应器上设有第二出水管道通向上清液罐，第二出水管道上还设有回水管通向浓缩液罐。第二出水管用于将经陶瓷膜/微泡臭氧耦合装置处理后的清液2通向上清液罐，由纳滤装置继续处理。回水管用于实现陶瓷膜/微泡臭氧耦合装置处理过程中的循环。
[0012]进一步的，所述臭氧发生器与气液混合泵的管路的支路上设有臭氧检测仪。
[0013]具体的，所述陶瓷膜反应器包括两根串联的19孔管式陶瓷膜膜管。
[0014]其中，所述絮凝罐顶部与尾气吸收池联通。
[0015]具体的，所述曝气盘连接风机。
[0016]优选的，所述射流柱的管壁上射流孔的倾斜角度5
°
～70
°
，孔径直径0.1～2cm。
[0017]更优选的，所述射流柱的管壁上射流孔的倾斜角度40
°
，孔径直径0.5cm。
[0018]具体的，所述电化学处理装置使用多通道网状电极，所用阴极材料为钢板，所用阳极材料为钛网/板或表面有RuO2/IrO2涂层的钛网/板。
[0019]本专利技术处理系统的处理流程如图1。具体如下：
[0020]将垃圾渗滤液由入口通入絮凝罐中，加入絮凝剂，混合成浆料，第一循环泵将底部浆料输送至顶部射流柱，浆料经射流孔射出形成斜向撞击流水柱；风机将空气加压沿气管流向反应器底部，促使絮凝罐内部空气流动搅拌，从而促进垃圾渗滤液中氨分子传质吹脱。同时利用在尾气吸收池中的稀硫酸进行吸收反应器顶部尾气管排出尾气。在第一循环泵及风机的作用下，射流吹脱，静置，取上清液。垃圾渗滤液中的高浓度氨氮，通常利用成本低廉的吹脱法，并且需在较高的pH条件下进行。Ca(OH)2作为絮凝剂在废水处理过程中不仅有效的去除了废水中的有机物，而且还提高了废水的pH。反应中，在高速水流的射流作用下，实现了氨氮快速转化为可挥发性的氨气。此外，部分挥发性有机物在射流吹脱中也会被吹脱。与常规的Ca(OH)2搅拌絮凝相比，射流吹脱具有更强的COD去除率以及氨氮去处理能力。
[0021]吹脱后的上清液通过纳滤系统进行过滤，得到低COD及低氨氮的清液1以及浓缩液1。
[0022]浓缩液1通入陶瓷膜/微泡臭氧耦合装置，协同处理得到低浓度COD的清液2，然后回灌至纳滤步骤；臭氧发生器内有制氧单元，所产生的氧气通过被高压电击的陶瓷管内部时产生氧气
‑
臭氧混合气。微气泡有利于提高臭氧在液相中的溶解度，在微气泡收缩破裂的瞬间，可激发产生羟基自由基。同时陶瓷膜的主要材料氧化铝、二氧化锆是一些具有催化功能的金属氧化物，其界面能够与臭氧分子相结合，催化臭氧氧化生成羟基自由基，强化有机污染物的降解。因此在降解过程中，一方面有机物先吸附在膜表面或膜孔内表面，微泡臭氧在跨膜压力的作用下经过膜表面及膜孔时收缩破裂产生自由基，将吸附在膜表面或膜孔内
表面的有机物直接氧化；另一方面，臭氧在氧化铝和二氧化锆的催化下生成羟基自由基，间接氧化被吸附在陶瓷膜及膜孔表面的污染物。陶瓷膜与微泡臭氧的耦合作用，不仅提高了臭氧的氧化能力，而且减缓了陶瓷膜的膜污染。在氧化过程中浓缩液中的大分子有机物被氧化处理后，再次回灌至纳滤中，减缓了纳滤的膜污染，降低了后续处理的难度。
[0023]清液1通入电化学装置，电化学法去除清液1中的剩余的氨氮，达标排放。
[0024]本专利技术还提供了一种垃圾渗滤液集成处理方法，包括如下步骤：
[0025]S1、将垃圾渗滤液通入絮凝罐中，加入1～50本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垃圾渗滤液集成处理系统，其特征在于，包括依次联通的射流吹脱絮凝一体装置、纳滤装置（7）、电化学处理装置（8）和陶瓷膜/微泡臭氧耦合装置；所述的射流吹脱絮凝一体装置包括絮凝罐（1）、分别与絮凝罐（1）联通的尾气吸收池（2）和上清液罐（3）；所述絮凝罐（1）上部还设置有射流柱（4），底部设置有曝气盘（5）；射流柱（4）底部密封，管壁上开有若干具有倾斜角度的射流孔（10），顶部设有开口并与第一循环泵（6）联通；第一循环泵（6）将絮凝罐（1）底部的垃圾渗滤液与絮凝剂混合后的浆料泵入射流柱顶（4）部开口；上清液罐（3）设有第一出水管道（21）与纳滤装置（7）联通；所述电化学处理装置（8）设有产水排放口（9）；所述纳滤装置（7）通过第一清液管路（11）联通电化学处理装置（8），通过浓缩液管路（12）联通陶瓷膜/微泡臭氧耦合装置；所述陶瓷膜/微泡臭氧耦合装置通过第二清液管路（13）与上清液罐（3）联通；所述浓缩液管路（12）上设有浓缩液罐（14）。2.如权利要求1所述垃圾渗滤液集成处理系统，其特征在于，所述陶瓷膜/微泡臭氧耦合装置包括陶瓷膜反应器（15）、气液混合泵（16）和臭氧发生器（17）；臭氧发生器（17）和浓缩液罐（14）分别与气液混合泵（16）联通，臭氧发生器（17）产生的臭氧和浓缩液罐（14）中的浓缩液经气液混合泵（16）后一同进入陶瓷膜反应器（15）；所述上清液罐（3）与纳滤装置（7）之间设有第二循环泵（20）；优选的，所述陶瓷膜反应器（15）上设有第二出水管道（22）通向上清液罐（3），第二出水管道（22）上还设有回水管（23）通向浓缩液罐（14）。3.如权利要求2所述垃圾渗滤液集成处理系统，其特征在于，所述臭氧发生器（17）与气液混合泵（16）的管路的支路上设有臭氧检测仪（18）；优选的，所述陶瓷膜反应器（15）包括两根串联的19孔管式陶瓷膜膜管；优选的，所述絮凝罐（1）顶部与尾气吸收池（2）联通；所述曝气盘（5）连接风机（19）；优选的，所述射流柱（4）的管壁上射流孔（10）的倾斜角度5
°
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【专利技术属性】
技术研发人员：全学军，朱姝，程赓，程治良，李纲，陈号，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：