申请日2016.07.20
公开(公告)日2016.11.09
IPC分类号C02F3/34; H01M8/16; H01M8/0662; C02F103/06
摘要
本发明涉及一种垃圾渗滤液双流式微生物脱盐池处理方法，属于生物电化学系统处理垃圾渗滤液研究领域，通过构建四室的双流式微生物脱盐池，控制阴极的曝气量和阴极液的pH值，使得微生物脱盐池能在稳定处理垃圾渗滤液的同时，高效利用从垃圾渗滤液中提取的能量，实现垃圾渗滤液的无害化、资源化处理。
权利要求书
1.一种垃圾渗滤液双流式微生物脱盐池的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
构建板式堆叠结构的双流式微生物脱盐池电化学系统处理垃圾渗滤液，采用碳刷作为生物阳极，以滚压式活性炭空气阴极为阴极，最佳运行条件为pH=6～14之间，曝气量为0.02～0.85立方米空气/立方米废水·分钟。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液双流式微生物脱盐池的处理方法，其特征是：
采用连续运行的方式，双流式微生物脱盐池的最大电流密度可达5.11A/m2，最大面积功率密度为18.3mW/m2，库伦效率最高可达6.05%，对垃圾渗滤液COD的去除率达到了70%以上，在最佳pH值条件下氨氮的去除率达到50%以上，氨氮的回收量达86.7mg/l。
说明书
一种垃圾渗滤液双流式微生物脱盐池处理方法
技术领域
本发明属于垃圾渗滤液处理研究领域，是在现有生物电化学系统处理垃圾渗滤液研究基础上，确定一种双流式微生物脱盐池无害化、资源化处理垃圾渗滤液的方法。
背景技术
垃圾渗滤液是垃圾在无害化处理的过程中产生的大量危害副产物，主要分为垃圾填埋场渗滤液和垃圾焚烧厂渗滤液。国内垃圾填埋场产生的渗滤液约占垃圾填埋量的52%～82%，垃圾焚烧厂产生的渗滤液约占垃圾焚烧量的5～28%，每年产生的垃圾渗滤液可高达1亿立方米。
我国每年产生的垃圾渗滤液中污染物排放量分别为：化学需氧量32万吨，氨氮3.2万吨，约占全国排放总量的1.1%和1.8%，重金属浓度可达排放标准的3～300倍，在堆放过程中还会形成如甲烷、硫化氢、氨、硫醇等使人产生恶心、尿血、头晕等症状的恶臭气体。另外，垃圾渗滤液进入水体还能加速水体的富营养化过程，使藻类迅速繁殖，严重破坏水体生态系统，降低水中溶解氧，引起水中动物的死亡，对生态环境和人体健康造成严重威胁。因此，安全高效地处理垃圾渗滤液已成为急需解决的环境问题。
生物电化学系统是一种无害化、资源化废水生物处理技术，其利用生物催化剂(主要是产电细菌的作用)在阴阳电极上发生氧化还原反应，通过外电路连接时可用于产生电能，或者在阴阳极两端施加辅助能源可产生高附加值产品。渗滤液中高含量的BOD为产电微生物提供良好的底物，高浓度的阳、阴离子能有效提高生物电化学系统内的电导率，降低内阻，使得生物电化学系统处理渗滤液有着很大的可行性。生物电化学系统系统在垃圾渗滤液处理方面还具有以下三个优势：1、既拥有生物处理的功能，也具有电化学的加强处理的潜力，可实现难降解有机物的强效处理。2、在内部电场的作用下，阴阳离子具有定向移动的特性，使其具有资源回收的潜力。3、在阴极室/阴极附近可通过氢或氧的还原使pH升高，有利于污染物的脱除，如重金属离子的沉淀脱除。
发明内容
本发明的目的是通过构建四室的双流式微生物脱盐池电化学系统，提供一种垃圾渗滤液双流式微生物脱盐池处理方法。
本发明主要解决的技术问题是实现垃圾渗滤液的同步处理、脱盐和资源化，达到双流式微生物脱盐池稳定处理垃圾渗滤液的同时，高效利用从垃圾渗滤液中提取的能量。
为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：
一种垃圾渗滤液双流式微生物脱盐池处理方法，包括以下步骤：
(1)构建四室的微生物脱盐电池，包括阳极室、阴极室和两个离子交换室;
(2)微生物脱盐池以城市垃圾焚烧厂垃圾渗滤液作为阳极循环液，以NaCl为阴极循环液启动，采用连续运行方式;
(3)控制阴极的曝气量为0.02～0.85立方米空气/立方米废水·分钟，阴极液的pH=6～14;
本发明所提供的一种垃圾渗滤液双流式微生物脱盐池处理方法的优点在于：能高效处理垃圾渗滤液，COD去除率达到70%以上，氨氮的去除率达到50%以上，氨氮的回收量达86.7mg/l，能在稳定处理城市垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的同时，高效收集氨氮。
