适用于垃圾渗沥液深度处理的电化学耦合高级氧化工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种适用于垃圾渗沥液深度处理的电化学耦合高级氧化工艺及装置，包括如下步骤：待处理的垃圾渗沥液先进入预沉池进行混凝沉淀，沉淀出水进入均质池进行均匀水质，均质后出水进入电化学反应器进行电化学还原反应，主要去除废水中的总氮，电化学反应器的出水进入芬顿反应池，通过投加芬顿反应试剂和pH调节剂进行芬顿反应，芬顿反应出水进入混凝沉淀池，通过pH调节和投加絮凝剂进行混凝沉淀，沉淀出水进入曝气生物滤池进一步去除残留有机物，使废水达标排放。本发明专利技术运行稳定，处理效率高、占地面积小，操作、维护简便，化学药剂投加量少，能切实有效的实现垃圾渗沥液全量化处理问题。

Electrochemical coupling advanced oxidation process and device for advanced treatment of Landfill Leachate

【技术实现步骤摘要】
适用于垃圾渗沥液深度处理的电化学耦合高级氧化工艺及装置
本专利技术涉及废水处理领域，特别是涉及一种适用于垃圾渗沥液深度处理的电化学耦合高级氧化工艺及装置。
技术介绍
近年来，我国垃圾渗沥液污染的问题日渐突出。随着环境保护要求的提高，“生物处理+膜分离”工艺逐渐成为垃圾渗沥液处理的主流工艺。该工艺具有成熟度高，处理效果稳定等优点，但也产生了更难处理、危害性更高的膜浓缩液。针对“生物处理+膜分离”工艺的不足，“膜浓缩液蒸发”工艺作为对“生物处理+膜分离”工艺的补充应运而生，并且已具有大量的应用案例。但其建设成本高，运行费用高，操作、维护复杂，需要人员数量多。垃圾渗沥液全量化处理工艺因不产生浓缩液而越发到人们重视，尤其是以高级氧化工艺为核心的处理工艺成为了近年来的研究热点。其中“多级高级氧化+BAF”工艺具有了一定的工程实践经验。例如CN200510035132.9，专利名称为化学氧化-曝气生物滤池联合水处理方法，其处理效果较稳定，但是处理流程长，占地面积大，并需要投加大量化学试剂从而导致其具有一定的运行、管理难度。电化学工艺具有处理高效、操作简便、无二次污染、操作条件简单等特点。但目前人们的注意力集中在如何高效去除残留有机污染物上，忽视了无机污染物的残留，因此研究热点主要集中在电化学氧化工艺和电芬顿工艺上，而忽略了成熟度更高的电化学还原工艺。电化学还原工艺在氯碱行业具有数十年成熟可靠的运行经验，因而具有工业化的理论基础和技术基础。
技术实现思路
基于上述现状，本专利技术提供一种适用于垃圾渗沥液深度处理的电化学耦合高级氧化工艺及装置，运行稳定，处理效率高、占地面积小，操作、维护简便，化学药剂投加量少，能切实有效的实现垃圾渗沥液全量化处理问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种适用于垃圾渗沥液深度处理的电化学耦合高级氧化工艺，包括如下步骤：步骤1：对待处理的垃圾渗沥液进行生化处理后进行混凝沉淀处理；生化处理包括但不限于“两级A/O-MBR”、“厌氧-两级A/O-MBR”、“生物转盘-短程硝化”等垃圾渗沥液常见生化处理工艺；生化处理出水COD值应不高于1500mg/L，TN值应不高于800mg/L；步骤2：步骤1所得混凝沉淀出水进行均匀水质处理；步骤3：步骤2所得均质出水进行电化学还原反应处理；步骤4：向步骤3所得电化学还原反应出水中投加芬顿试剂和pH调节剂进行芬顿反应；步骤5：步骤4所得芬顿反应出水进行混凝沉淀。优选的，步骤2均匀水质处理过程中添加pH调节剂，调节后的废水pH值应在3.5～6.5范围。优选的，步骤2均匀水质处理过程中进行第一次pH调节剂添加，步骤3芬顿反应过程中进行第二次pH调节剂添加。第一次pH调节剂的添加使废水pH值在3.5～6.5范围，第二次pH调节剂添加使废水pH值在2.0～5.0范围。优选的，如果步骤1中垃圾渗沥液COD值不大于1000mg/L，则步骤5所得混凝沉淀出水直接排放，否则混凝沉淀出水进行曝气生物滤池处理，达标后排放。优选的，如果步骤1中垃圾渗沥液的总氮值≤40mg/L，则步骤3电化学还原反应时间≤1h；总氮值在40mg/L～150mg/L，则电化学还原反应时间不小于2.5h；总氮值在150mg/L～400mg/L，则电化学还原反应时间不小于5h，并应采用内循环形式运行；总氮值在400mg/L～800mg/L，则电化学还原反应时间不小于7h。一种适用于垃圾渗沥液深度处理的电化学耦合高级氧化装置，包括依次连接的预沉池、均质池、电化学反应器、芬顿反应器、混凝沉淀池；所述预沉池中投加絮凝剂实现对有机物和SS的去除；所述均质池用以均匀水质，防止来水冲击；所述电化学反应器用以去除废水中的无机氮污染物(主要为硝态氮和氨氮)；所述芬顿反应器中添加pH调节剂和芬顿试剂，降解废水中的大部分难降解有机物；所述混凝沉淀池中投加絮凝剂去除废水中的SS和部分有机物。优选的，还包括曝气生物滤池，曝气生物滤池连接混凝沉淀池，用以进一步降低混凝沉淀出水中有机物浓度后排放。优选的，所述电化学反应器采用三维电化学还原或二维电化学还原工艺。优选的，所述电化学反应器内设有推流式搅拌装置。有益效果：本专利技术的有益效果为：(1)通过预沉工艺将渗沥液生化出水COD值降低约40％～60％，并降低了COD波动范围，从而提高了后续电化学工艺和高级氧化工艺处理效果的稳定性，并降低芬顿试剂加药量；(2)通过电化学还原工艺与高级氧化工艺的结合，实现了渗沥液废水中总氮污染物和有机污染物的高效去除，从而降低了后续曝气生物滤池的负荷，简化了曝气生物滤池的设计并避免了外部碳源的添加。目前的主流工艺因为负荷比较大，所以需要至少两级缺氧-好氧曝气生物滤池串联，即需要至少4个曝气生物滤池，本专利技术中仅需要1个曝气生物滤池。现有技术中碳源的添加是为了在生化反硝化过程中去除硝态氮提供足够的电子供体。而本专利技术中，在前端的电化学还原过程中已经去除了绝大部分硝态氮，因而在曝气生物滤池中不需要进行反硝化过程，从而避免了外部碳源的添加。附图说明图1为本专利技术实施例提供的处理方法流程图。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整低描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，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，都属于本专利技术的保护范围。下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例为现有各个单元化工艺的重新排列组合，实施例中所述各单元技术均为现有技术。本专利技术的电化学耦合高级氧化工艺流程如图1所示，渗沥液生化出水经污水收集管汇集后进入预沉池，通过投加絮凝剂实现对有机物和SS的去除；随后废水进入均质池，起到均匀水质，防止来水冲击的作用，同时在电化学反应器停机维护时起到贮存池的作用；随后废水进入电化学反应器，通过阳极氧化和阴极还原作用，废水中的硝态氮被还原成氮气所降解，氨氮先被氧化后被还原成氮气所降解。为节约芬顿试剂用量，经过一定的停留时间，电化学反应器中的废水经提升泵直接进入芬顿反应器，在pH调节剂和芬顿试剂作用下，废水中大部分难降解有机物被降解。前序的电化学还原工艺过程中会导致铁电极的溶出，从而使得出水含有一定量的Fe(II)/Fe(III)。也因此节约了芬顿试剂用量，主要是节约了亚铁盐的投加。经过一定的停留时间，出水进入混凝沉淀池，通过投加絮凝剂去除废水中的SS和部分有机物。根据废水处理目标，出水可直接排放或经曝气生物滤池处理以进一步降低废水中有机物浓度后排放。该方法的特点在于采用电化学方法去除废水中的氮污染物，从而简化了渗沥液深度处理的脱氮工艺，缩短了废水停留时间，避免了生化反硝化过程中碳源的添加；同时充分利用了电化学还原过程中阳极易溶出的特性，将阳极溶出的金属离子在后续芬顿反应中二次利用，节约了芬顿试剂投加量(溶出物质为三价铁离子或亚铁离子)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于垃圾渗沥液深度处理的电化学耦合高级氧化工艺，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1：对待处理的垃圾渗沥液进行生化处理后的生化出水进行混凝沉淀处理；/n步骤2：步骤1所得混凝沉淀出水进行均匀水质处理；/n步骤3：步骤2所得均质出水进行电化学还原反应处理；/n步骤4：向步骤3所得电化学还原反应出水中投加芬顿试剂和pH调节剂进行芬顿反应；/n步骤5：步骤4所得芬顿反应出水进行混凝沉淀。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于垃圾渗沥液深度处理的电化学耦合高级氧化工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：对待处理的垃圾渗沥液进行生化处理后的生化出水进行混凝沉淀处理；
步骤2：步骤1所得混凝沉淀出水进行均匀水质处理；
步骤3：步骤2所得均质出水进行电化学还原反应处理；
步骤4：向步骤3所得电化学还原反应出水中投加芬顿试剂和pH调节剂进行芬顿反应；
步骤5：步骤4所得芬顿反应出水进行混凝沉淀。


2.根据权利要求1所述的一种适用于垃圾渗沥液深度处理的电化学耦合高级氧化工艺，其特征在于，步骤2均匀水质处理过程中添加pH调节剂。


3.根据权利要求1所述的一种适用于垃圾渗沥液深度处理的电化学耦合高级氧化工艺，其特征在于，步骤2均匀水质处理过程中进行第一次pH调节剂添加，步骤3芬顿反应过程中进行第二次pH调节剂添加。


4.根据权利要求1所述的一种适用于垃圾渗沥液深度处理的电化学耦合高级氧化工艺，其特征在于，如果步骤1中垃圾渗沥液COD值不大于1000mg/L，则步骤5所得混凝沉淀出水直接排放，否则混凝沉淀出...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，陈勃言，高兴旺，王英惠，孙少龙，宫建瑞，刘彦奎，
申请(专利权)人：南京万德斯环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32