申请日2015.11.10
公开(公告)日2016.03.23
IPC分类号C02F9/06; C02F9/14
摘要
本发明适用于污水处理领域，提供了一种垃圾渗滤液处理装置，包括相连接的BDD电化学氧化装置和气浮装置;BDD电化学氧化装置由若干个电化学氧化单元组成，电化学氧化单元组成包括中空的壳体、至少一个电极组、电源机构、密封组件以及将垃圾渗滤液浓水通入壳体内部的液体输送机构;所述气浮装置用于去除经BDD电化学氧化装置处理产生的简单有机物、金属单质和金属氢氧化物沉淀。本发明还提供了一种渗滤液浓水处理系统，包括上述处理装置和顺次相连的A/O单元、MBR单元和NF单元。本发明中的一种垃圾渗滤液处理装置及处理系统以回灌的垃圾渗滤液浓水为处理对象，通过处理使该部分需回灌处理的垃圾渗滤液浓水的污染物含量明显降低，实现其净化和达标排放。
权利要求书
1.一种垃圾渗滤液浓水处理装置，其特征在于，包括相连接的BDD电化学氧化装置和气浮装置;所述BDD电化学氧化装置用于将垃圾渗滤液浓水中的大分子有机污染物转化为简单有机物，将重金属离子转化为金属单质和金属氢氧化物沉淀，所述气浮装置用于去除BDD电化学氧化装置分解产生的简单有机物、金属单质和金属氢氧化物沉淀。
2.如权利要求1所述的一种垃圾渗滤液浓水处理装置，其特征在于，所述BDD电化学氧化装置由若干个电化学氧化单元组成，所述电化学氧化单元组成包括中空的壳体、至少一个电极组、电源机构、密封组件以及将垃圾渗滤液浓水通入壳体内部的液体输送机构;所述壳体的两端具有端口，所述电极组内置于所述壳体内，所述密封组件密封所述壳体两端的端口，每一个所述的电极组均包括固定组件、阴极板以及阳极板，所述阴、阳极板间隔地安装于所述固定组件上，并于所述阴、阳极板间形成供浓水流通的通道;所述电源机构的正极与所述的阳极板电连接，其负极与所述的阴极板电连接，所述阳极板由硼掺杂金刚石制造而成，所述阴极板由金属材料制造而成。
3.如权利要求2所述的一种垃圾渗滤液浓水处理装置，其特征在于，所述固定组件包括两块间隔设置的固定板、穿过所述两块固定板的固定杆以及与所述固定杆上的螺纹连接的两个锁固螺母，所述固定板上开设有间隔分布的嵌置孔，所述嵌置孔的直径小于所述阴、阳极板的直径，所述阴、阳极板嵌置于所述的嵌置孔内;所述两个锁固螺母分别位于两块固定板的外侧边。
4.如权利要求3所述的一种垃圾渗滤液浓水处理装置，其特征在于，所述电源机构包括电源、阳极导线以及阴极导线，所述阳、阴极导线分别穿入所述壳体两端的端口并与所述的阳极板、阴极板电连接;所述固定板上开设有分别供所述阳、阴极导线穿过的阳极导线通过孔以及阴极导线通过孔。
5.如权利要求4所述的一种垃圾渗滤液浓水处理装置，其特征在于，其包括若干个间隔设置的电极组，所述的固定杆将所述的若干个电极组串接在一起，所述阳极导线穿过各个电极组的阳极导线通过孔，并与每一个电极组的阳极板电连接，所述阴极导线穿过各个电极组的阴极导线通过孔，并与每一个电极组的阴极板电连接。
6.如权利要求2所述的一种垃圾渗滤液浓水处理装置，其特征在于，所述壳体呈圆筒状。
7.如权利要求1所述的一种垃圾渗滤液浓水处理装置，其特征在于，所述BDD电化学氧化装置连接有气泵，所述气泵用于在所述电化学氧化装置工作时向装置中浓水充入空气。
8.一种垃圾渗滤液浓水处理系统，其特征在于，包括顺次连接的权利要求1～7任意一项所述垃圾渗滤液浓水处理装置、A/O单元、MBR单元和NF单元;所述垃圾渗滤液浓水处理装置用于去除浓水中的大分子有机污染物和重金属污染物;所述A/O单元用于对浓水进行微生物硝化和反硝化处理;所述MBR单元用于截留浓水中的大分子有机物和SS;所述NF单元用于进一步截留COD类污染物、氨氮、总氮以及重金属;经所述垃圾渗滤液浓水处理装置出来的处理水依次经过A/O单元、MBR单元和NF单元，排出符合排放标准的清水，其余部分回灌填埋场。
9.如权利要求8所述的垃圾渗滤液浓水处理系统，其特征在于，所述厌氧段溶解氧不大于0.2mg/L，好氧段溶解氧为2～4mg/L。
10.如权利要求8所述的垃圾渗滤液浓水处理系统，其特征在于，所述NF单元含有纳滤膜，所述纳滤膜上含有孔径;所述孔径范围为3～8纳米。
说明书
一种垃圾渗滤液浓水处理装置及处理系统
技术领域
本发明属于污水处理领域，尤其涉及一种垃圾渗滤液浓水处理装置及处理系统。
背景技术
垃圾渗滤液是指垃圾填埋场中有地表下渗的雨水历经垃圾层和土层产生的含有大量悬浮物和高浓度有机或无机成分的污水。垃圾渗滤液属于垃圾处理工程中产生的二次污染物，目前已成为地下水最重要的污染源。垃圾渗滤液的来源主要包括：填埋场内的自然降雨和径流;垃圾自身所含水分;由于微生物的厌氧活动产生的水。垃圾渗滤液成分复杂，其特点是：BOD5(五日生化需氧量)、COD(化学需氧量)远高于城市污水;烃类及其衍生物、酸酯类、醇酚类、酮醛类和酰胺类等含量较多;盐度高、色度深、有恶臭。另外，垃圾渗滤液中含有多种重金属离子，氨氮含量高，C/N比例(碳氮比例)失调，磷元素缺乏，废水可生化性差。
所有以上因素给垃圾渗滤液的处理带来相当大的难度，同时也隐藏着巨大的环境风险。目前各种对垃圾渗滤液的处理绝大多数采用“生化处理+膜处理”的工艺，对污水的COD、氨氮、总氮和重金属均有较高的去除率，可确保出水达标排放。但是，该工艺存在一个明显的缺陷——浓水产生量高，如若减少浓水的产生量则会造成膜污染。在实践中，为使膜的污染降低，则采取降低清水产量的做法，这致使浓水的产生量非常大。膜处理只是实现了污染物与水的分离，并没有将难降解有机物分解而从环境中清除掉，膜处理产生的浓缩液是一种环境危险废物。由于浓水的COD和重金属含量超标严重，故不能将浓水直接排放。目前的做法是将浓水回灌到填埋场，但该做法的弊端造成COD类污染物和重金属在填埋场的系统内部循环累积。
在一些工程实例中运用化学药剂对浓水进一步处理，但对COD和重金属的去除率低，而且花费不菲。在以金属为电极板的电化学氧化方法处理浓水中，反应装置简单，工艺灵活，可控性强，易于自动化。但是该方法仅仅只提高了COD的去除率，其本身存在的极板能耗高和运营维护不方便等问题没有得到有效解决。针对目前垃圾渗滤液处理过程中膜系统处理剩余的浓水，需要一种新型、高效、运营低廉的处理装置及处理系统。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种垃圾渗滤液浓水处理装置及处理系统，旨在减少甚至从根本上杜绝垃圾渗滤液浓水的回灌问题。
本发明是这样实现的，一种垃圾渗滤液处理装置，包括相连接的BDD电化学氧化装置和气浮装置;所述BDD电化学氧化装置用于将垃圾渗滤液浓水中的大分子有机污染物转化为简单有机物，将重金属离子转化为金属单质和金属氢氧化物沉淀;所述气浮装置用于去除BDD电化学氧化装置分解产生的简单有机物、金属单质和金属氢氧化物沉淀。
进一步地，所述BDD电化学氧化装置由若干个电化学氧化单元组成，所述电化学氧化单元包括中空的壳体、至少一个电极组、电源机构、密封组件以及将浓水通入壳体内部的液体输送机构;所述壳体的两端具有端口，所述电极组内置于所述壳体内，所述密封组件密封所述壳体两端的端口，每一个所述的电极组均包括固定组件、阴极板以及阳极板，所述阴、阳极板间隔地安装于所述固定组件上，并于所述阴、阳极板间形成供浓水流通的通道;所述电源机构的正极与所述的阳极板电连接，其负极与所述的阴极板电连接，所述阳极板由硼掺杂金刚石制造而成，所述阴极板由金属材料制造而成。
进一步地，所述固定组件包括两块间隔设置的固定板、穿过所述两块固定板的固定杆以及与所述固定杆上的螺纹连接的两个锁固螺母，所述固定板上开设有间隔分布的嵌置孔，所述嵌置孔的直径小于所述阴、阳极板的直径，所述阴、阳极板嵌置于所述的嵌置孔内;所述两个锁固螺母分别位于两块固定板的外侧边。
进一步地，所述电源机构包括电源、阳极导线以及阴极导线，所述阳、阴极导线分别穿入所述壳体两端的端口并与所述的阳极板、阴极板电连接;所述固定板上开设有分别供所述阳、阴极导线穿过的阳极导线通过孔以及阴极导线通过孔。
进一步地，所述电氧化单元包括若干个间隔设置的电极组，所述的固定杆将所述的若干个电极组串接在一起，所述阳极导线穿过各个电极组的阳极导线通过孔，并与每一个电极组的阳极板电连接，所述阴极导线穿过各个电极组的阴极导线通过孔，并与每一个电极组的阴极板电连接。
进一步地，所述壳体呈圆筒状。
进一步地，所述BDD电化学氧化装置连接有气泵，所述气泵用于在所述电化学氧化装置工作时向装置中浓水充入空气。
进一步地，所述气浮装置为溶气气浮装置。
本发明还提供了一种垃圾渗滤液浓水处理系统，包括顺次连接的上述一种垃圾渗滤液浓水处理装置、A/O(厌氧段/好氧段)单元、MBR(MembraneBio-Reactor膜生物反应器)单元和NF(纳滤)单元;所述垃圾渗滤液浓水处理装置用于去除浓水中的大分子有机污染物和重金属污染物;所述A/O单元用于对浓水进行微生物硝化和反硝化处理;所述MBR单元用于截留浓水中的大分子有机物和SS(悬浮颗粒);所述NF单元用于进一步截留COD类污染物、氨氮、总氮以及重金属;经所述垃圾渗滤液浓水处理装置出来的处理水依次经过A/O单元、MBR单元和NF单元，排出符合排放标准的清水，其余部分回灌填埋场。
作为优选，所述A/O单元包括厌氧段和好氧段两部分，所述厌氧段部分含有回流污泥，所述回流污泥中还有聚磷菌。
作为优选，所述厌氧段溶解氧不大于0.2mg/L，好氧段溶解氧为2～4mg/L。
更进一步地，所述NF单元含有纳滤膜，所述纳滤膜上含有孔径;所述孔径范围为3～8纳米。
本发明的有益效果在于：一种垃圾渗滤液浓水处理装置，以回灌的垃圾渗滤液浓水为处理对象，以BDD电化学氧化装置与气浮装置相结合。BDD电极具有导电性好、电势窗口大、析氧电势高、化学性能稳定、不易被污染、氧化能力强等优点，能将浓水中多种难以分解的大分子有机污染物分解为简单有机物，重金属离子转化为金属单质和金属氢氧化物沉淀，提高了浓水的生化性，COD类污染物去除率高，除污彻底、效率高;并且采用硼掺杂金刚石作为阳极材料，金属材料作为阴极材料，耗能低，进一步加强了氧化能力以及降解有机物的能力，从而使污水的处理效果更好。同时该电化学氧化装置中的电化学氧化单元在结构上采用多个电极组串联，提高了降解大分子有机物的效率。并且圆筒状壳体以及电极组可在筒体中转动的设计，便于调节极板的放置方向(水平或垂直或倾斜)，也可使电极组沿筒体中心轴抽出，实现电极组故障排查、清洗、维修、保养以及阴阳极板的更换。电极组密封于圆筒状中空壳体中，可以实现电化学氧化装置无渗漏现象的发生，便于加工和运输，实现电化学氧化装置的成套化、美观化的清洁生产。BDD电化学氧化装置与气浮装置相连接，将电化学氧化装置分解产生的简单有机物、金属单质和金属氢氧化物沉淀去除，完成除污过程。
本发明中的一种垃圾渗滤液浓水处理系统，将上述垃圾渗滤液处理装置和“生化处理+膜处理”相结合，进一步处理浓水，不仅减少了膜污染，且有效减少浓水中的COD和重金属离子在填埋场的系统中堆积，使得该部分需回灌处理的垃圾渗滤液浓水的COD和重金属离子含量明显降低，并提高其生化可利用性，解决了浓水体积多的问题，实现其净化和达标排放。
