申请日2011.11.18
公开(公告)日2013.05.29
IPC分类号C02F9/06
摘要
本发明属于城市垃圾处理方法及设备领域，涉及一种城市生活垃圾转运站渗滤液污水处理方法及设备，它是将曝气微电解与高铁酸盐类Fenton反应混凝联用处理垃圾渗滤液，依次进行曝气微电解反应、高铁酸盐类Fenton(费顿)反应、混凝沉淀分离及过滤四步反应，将过滤后的滤液直接排入城市地下管网进入污水处理厂，主要设备由曝气微电解反应装置(2)、高铁酸盐类Fenton反应混凝装置(3)和过滤器(4)构成，曝气微电解反应装置(2)的曝气微电解反应出水口经输液管(19)分别与高铁酸盐类Fenton反应混凝装置(3)和曝气微电解反应装置(2)的上部连通，高铁酸盐类Fenton反应混凝装置(3)的上清液出水口经上清液输出管(39)与过滤器(4)连通。
权利要求书
1.一种城市生活垃圾转运站渗滤液污水处理方法，其特征在于是 将曝气微电解与高铁酸盐类Fenton反应混凝联用处理垃圾渗滤液。
2.根据权利要求1所述的城市生活垃圾转运站渗滤液污水处理 方法，其特征在于所述曝气微电解与高铁酸盐类Fenton反应混凝联 用处理垃圾渗滤液其具体步骤如下：
A.第一步进行曝气微电解反应：向曝气微电解反应装置中待处理的 垃圾渗滤液污水投加10%硫酸溶液，调节PH至3±0.5左右，按曝气 量0.5-0.8m3/h进行曝气微电解循环反应1.5-2h，反应结束后，如果 PH值达不到所需要求则加10%硫酸溶液调节曝气微电解反应出水PH 至5-5.5;
B.第二步进行高铁酸盐类Fenton反应：首先进行高铁酸盐氧化 反应：向抽至高铁酸盐类Fenton反应混凝装置中的曝气微电解反应 出水按8ml/1000CODcr投加PH12.5±0.5，浓度为0.15ml/L高铁酸 钾溶液，至PH5±0.5，按曝气量0.5-0.8ml/h曝气搅拌氧化反应 0.8-1.2h;然后进行类Fenton氧化反应：向高铁酸盐氧化反应后的 水中按6-8ml/L投加浓度为30%H2O2，至PH5±0.5，按曝气量0.5-0.8m 3/h曝气搅拌进行类Fenton反应0.8-1.2h，然后用10%NaOH调节反 应液PH至8.5±0.5继续反应0.85-1.15h;
C.第三步进行混凝沉淀分离：向类Fenton氧化反应后的水中按 30ml/L投加浓度为1%的PAC(聚合氯化铝)絮凝剂，按曝气量0.5-0.8m 3/h空气搅拌4-6min后，再按30ml/L投加浓度为0.2%的PAM(聚丙 烯酰胺)混凝剂，按曝气量0.5-0.8m3/h空气搅拌3-5min进行混凝， 静置30-45min进行沉淀，打开排泥阀排污泥，进行固液分离;
D.第四步进行过滤：将混凝沉淀后分离出的上清液抽入过滤器进 行过滤，过滤后的滤液直接排入城市地下管网进入污水处理厂。
3.根据权利要求1所述的城市生活垃圾转运站渗滤液污水处 理方法的设备，其特征在于主要由曝气微电解反应装置(2)、高铁酸 盐类Fenton反应混凝装置(3)和过滤器(4)构成，曝气微电解反 应装置(2)的曝气微电解反应出水口经输液管(19)分别与高铁酸 盐类Fenton反应混凝装置(3)和曝气微电解反应装置(2)的上部 连通，高铁酸盐类Fenton反应混凝装置(3)的上清液出水口经上清 液输出管(39)与过滤器(4)连通。
4.根据权利要求3所述的城市生活垃圾转运站渗滤液污水处理 方法的设备，其特征在于所述曝气微电解反应装置(2)内从下至上 依次设置有微孔曝气管(11)、多孔支撑板(37)、卵石层(22)和铁 炭电介质层(23)，微孔曝气管(11)与空压机(13)连通。
5.根据权利要求4所述的城市生活垃圾转运站渗滤液污水处理方 法的设备，其特征在于所述铁炭电介质层由废铸铁屑与不规则焦炭颗 粒填装而成。
6.根据权利要求3所述的城市生活垃圾转运站渗滤液污水处理 方法的设备，其特征在于所述高铁酸盐类Fenton反应混凝装置(3) 内设置有微孔曝气管(11)，微孔曝气管(11)与空压机(13)连通。
7.根据权利要求3所述的城市生活垃圾转运站渗滤液污水处理 方法的设备，其特征在于所述曝气微电解反应装置(2)和高铁酸盐 类Fenton反应混凝装置(3)上配置有控制装置、溢流装置、加料装 置及进出水装置。
8.根据权利要求3所述的城市生活垃圾转运站渗滤液污水处理 方法的设备，其特征在于所述曝气微电解反应装置(2)、高铁酸盐类 Fenton反应混凝装置(3)和过滤器(4)布设在可移动的平板机座 (1)上。
说明书
城市生活垃圾转运站渗滤液污水处理方法及设备
技术领域：
本发明属于城市垃圾处理方法及设备领域，具体涉及一种城市 生活垃圾转运站渗滤液污水处理方法及设备。
背景技术：
目前大、中、小城市散布的垃圾转运站是城市生活垃圾汇集转运 的枢纽。在垃圾收集、存放、转运过程中会产生一定量的垃圾渗滤液。
垃圾转运站渗滤液污水通常为棕黄至棕黑色，与垃圾填埋场渗滤 液性质相同，成分复杂，污染物浓度高，散发极其难闻的恶臭，并具 有污水水质极不稳定的特点，与城市管网污水水质相比，其主要污染 物指标超过很多，若直接排入城市管网会对污水处理厂造成冲击负 荷，影响污水处理厂稳定运行。特别是垃圾渗滤液污水色度，难闻的 恶臭难以用一般方法解决，严重影响到城市卫生环境，给城市居民带 来极大危害。因此寻求高效、快速、方便处理垃圾转运站垃圾渗滤液 污水处理方法及设备是城市垃圾转运站卫生环境迫切盼望的。
高铁酸盐是六价铁盐，具有很强的氧化性，在酸性和碱性条件下， Fe(VI)/Fe(III)的标准电极电位分别为2.20V和0.72V，比氯气、 臭氧、高锰酸钾、过氧化氢都高，在水中能释放大量的原子氧，能使 垃圾渗滤液中一些分子量较小的无机物、有机物被氧化除去，或将大 分子降解为可生化的小分子，提高垃圾渗滤液的可生化性，破坏发色 基团结构、臭气分子结构以达到脱色、除臭的目的，还可以有效地杀 灭病菌;同时高铁酸盐在与污染物作用由六价还原成三价铁的过程 中，还存在不同电荷的中间产物Fe(V)/Fe(VI)，这些产物的氢氧化 物是一种优良的絮凝剂，故高铁酸盐是一种集氧化、脱色、除臭、消 毒杀菌、絮凝为一体的多功能、环境又好的水处理剂。在垃圾渗滤液 处理中具有比较突出的优势。
但是在酸性条件下，高铁酸盐在水中分解快，氧化作用不能充分 发挥，为弥补以上不足，必须将高铁酸盐氧化技术与其它水处理技术 结合起来，优势互补，达到提高除污效果的目的。虽然也有相关渗滤 液处理技术的报道，但存在工艺复杂、结构繁琐、操作条件难控制、 效率不高、不易市场化的缺陷。还没有专用于城市生活垃圾转运站渗 滤液污水处理设备面市。
发明内容：
本发明的目的是为了克服现有城市生活垃圾渗滤液污水处理 方法及设备工艺复杂、结构繁琐、操作条件难控制、效率不高的技术 难题，为人们提供一种工艺单纯，设备简单、操作方便、效率高、可 移动一体化的城市生活垃圾转运站渗滤液污水处理方法及设备。
本发明城市生活垃圾转运站渗滤液污水处理方法，具体是一 种将曝气微电解与高铁酸盐类Fenton反应混凝联用处理垃圾渗滤液 的方法。
本发明为了解决高铁酸盐在酸性条件处理垃圾渗滤液污水分 解快，氧化作用不能充分发挥这个技术问题，提出一种曝气微电解与 高铁酸盐类Fenton反应混凝联用处理垃圾渗滤液的技术方案，具体 步骤如下：
A.第一步进行曝气微电解反应：向曝气微电解反应装置中待处理的 垃圾渗滤液污水投加10%硫酸溶液，调节PH至3±0.5左右，按曝气 量0.5-0.8m3/h进行曝气微电解循环反应1.5-2h，反应结束后，如果 PH值达不到所需要求则加10%硫酸溶液调节曝气微电解反应出水PH 至5-5.5;
B.第二步进行高铁酸盐类Fenton(费顿)反应：首先进行高铁 酸盐氧化反应：向抽至高铁酸盐类Fenton反应混凝装置中的曝气微 电解反应出水按8ml/1000 CODcr投加PH12.5±0.5，浓度为0.15ml/L 高铁酸钾溶液，至PH5±0.5，按曝气量0.5-0.8ml/h曝气搅拌氧化反 应0.8-1.2h;然后进行类Fenton氧化反应：向高铁酸盐氧化反应后 的水中按6-8ml/L投加浓度为30%H2O2，至PH5±0.5，按曝气量 0.5-0.8m3/h曝气搅拌进行类Fenton反应0.8-1.2h，然后用10%NaOH 调节反应液PH至8.5±0.5继续反应0.85-1.15h;
C.第三步进行混凝沉淀分离：向类Fenton氧化反应后的水中按 30ml/L投加浓度为1%的PAC(聚合氯化铝)絮凝剂，按曝气量0.5-0.8m 3/h空气搅拌4-6min后，再按30ml/L投加浓度为0.2%的PAM(聚丙 烯酰胺)混凝剂，按曝气量0.5-0.8m3/h空气搅拌3-5min进行混凝， 静置30-45min进行沉淀，打开排泥阀排污泥，进行固液分离;
D.第四步进行过滤：将混凝沉淀后分离出的上清液抽入过滤器进 行过滤，过滤后的滤液直接排入城市地下管网进入污水处理厂。
本发明的城市生活垃圾转运站渗滤液污水处理设备，主要由曝 气微电解反应装置2、高铁酸盐类Fenton反应混凝装置3和过滤器4 构成，曝气微电解反应装置2的曝气微电解反应出水口经输液管19 分别与高铁酸盐类Fenton反应混凝装置3和曝气微电解反应装置2 的上部连通，高铁酸盐类Fenton反应混凝装置3的上清液出水口经 上清液输出管39与过滤器4连通。
上述曝气微电解反应装置2内从下至上依次设置有微孔曝气管 11、多孔支撑板37、卵石层22和铁炭电介质层23，微孔曝气管11 与空压机13连通。
上述铁炭电介质层由废铸铁屑与不规则焦炭颗粒填装而成。
上述高铁酸盐类Fenton反应混凝装置3内设置有微孔曝气管11， 微孔曝气管11与空压机13连通。
上述曝气微电解反应装置2和高铁酸盐类Fenton反应混凝装置3 上还配置有控制装置、溢流装置、加料装置及进出水装置等。
上述曝气微电解反应装置2、高铁酸盐类Fenton反应混凝装置3 和过滤器4较好是布设在可移动的平板机座1上。
本发明的上述方案是发明人在实践中反复摸索创造出来的科学实 用的技术方案，与现有技术相比，采用本发明的技术方案和处理设备 对城市垃圾转运站渗滤液污水处理可取得如下效果：
1、该技术方案，由于采用原料便宜运行成本低的曝气微电解作为 前级氧化，除反应体系氧化还原作用外，由于曝气微电解反应 是在初始PH3左右下进行，因而具有破乳，分离油污被曝气除 去;另外曝气微电解过程中Fe2+部分被氧化为Fe3+为后续类 Fenton反应和混凝提供Fe2+和Fe3+或Fe(OH)3，同时，由于曝 气微电解出水PH≥5，为后续高铁酸盐类Fenton反应混凝提 供较佳的PH条件。
2、该技术方案后级采用高铁酸盐类Fenton反应混凝技术，在高 铁酸盐氧化过程中高铁酸盐被还原为Fe3+或Fe(OH)3与所加 H2O2构成类Fenton反应体系，产生具有极强氧化性能的羟基 自由基，在PH5左右较佳PH条件下，加强了对水中有机污染 物无选择性氧化;又由于在碱性条件下产生的羟基自由基较 多，有利于垃圾渗滤液中NH3-N的去除，故在类Fenton反应 后期将PH提高至8.5左右。通过上述类Fenton反应，强化了 对有机污染物的氧化分解作用，补偿了高铁酸盐在酸性条件下 分解快、氧化作用不能充分发挥之不足，达到提高去除污染物 效果的目的。
3、曝气微电解和高铁酸盐反应副产物Fe3+或Fe(OH)3为混凝提供 无毒付作用，具有絮凝功效的絮体，可减少外加絮凝剂投放减 少运行成本。
4、经过曝气微电解反应-高铁酸盐类Fenton反应混凝处理后的 上清液经过滤器过滤后的出水CODcr去除率可达70%以上， NH3-N去除率在70%左右，可生化性由0.25倍增加到0.66倍 以上，色度去除率达99%，恶臭基本消除，可直接排入城市地 下管网进入污水处理厂，大改善了城市生活垃圾转运站环境卫 生。
5、由于采用可移动的小型一体化处理设备，可由专业技术服务人 员对多个垃圾转运站渗滤液污水进行定期巡迴快速处理，提高 了设备利用率，减小运行成本。
本发明的方法和设备不局限于城市生活垃圾转运站垃圾渗滤液 污水处理，也适用于垃圾填埋场垃圾渗滤液污水、餐饮废水、皮革废 水、印染废水、金属表面处理废水等的处理。
