一种垃圾渗滤液MBR处理后DT浓缩液的深度处理方法与流程

本发明属于垃圾填埋场渗滤液处理，特别是涉及一种用于深度处理垃圾渗滤液mbr处理后dt浓缩液的方法。

背景技术：

1、我国生活垃圾的处理方式以填埋为主，填埋后垃圾发酵产生的液体，与雨水以及地下水等混合，会产生垃圾渗滤液有机废水。这种废水具有有机物浓度高、氨氮总氮浓度高、重金属离子、细菌浓度高成分复杂等特点，直接排放或未经妥善处理后排放，将对周边环境产生极大不良影响。目前国内垃圾渗滤液处理技术主要为“预处理+生物法+膜浓缩处理”工艺，膜浓缩处理产生的浓缩液通常回灌至垃圾填埋场内，回灌浓缩液量一般为处理渗滤液量的30％-40％，这部分回灌的浓缩液将严重威胁环境。

2、针对垃圾渗滤液浓缩液回灌的污染问题，对其开展深度处理的研究具有重要意义。隔膜电催化氧化可充分利用电化学还原与氧化的不同机理达到cod及氨氮的去除目的，且作为环境友好技术，电催化氧化深度处理工艺反应条件温且装置操作简单易于集成化。微波芬顿技术在利用微波耦合芬顿工艺，可在电催化氧化后进一步处理cod。目前针对“隔膜电催化+微波芬顿”的垃圾渗滤液深度处理研究较少，是一个新的浓缩液深度处理技术方向。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种垃圾渗滤液mbr处理后dt浓缩液的深度处理方法与系统。

2、具体技术方案如下：

3、一种垃圾渗滤液mbr处理后dt浓缩液的深度处理方法，包括以下步骤：

4、步骤1，将垃圾渗滤液mbr处理后的dt浓缩液转移至隔膜电解装置中的阴极电解室，对浓缩液中的芳香族化合物等难降解有机物进行电还原，使其发生加氢还原和开环来改变其化学结构，使分子变小，更易被氧化。

5、所述隔膜电解装置中采用阴离子交换膜，将电解室分隔为阴极电解室和阳极电解室，阴阳电极板采用ti/sno2-sb2o3电极；

6、步骤2，将电还原后的垃圾渗滤液导入隔膜电解装置的阳极电解室，阳极板表面产生的·oh使有机物得到进一步降解去除，并将水体中的氮氧化为硝酸盐氮；同时由于垃圾渗滤液cl-离子含量较高，在阳极电氧化过程中可形成hclo，与·oh共同进行有机物氧化。

7、羟基自由基氧化是电化学氧化的重要机理。h2o或oh-通过在阳极上放电，产生物理吸附态的羟基自由基，钛基负载金属氧化物电极再适当条件下将会比普通电极产生的自由基数量更多。阳极板表面产生的·oh的机理：阳极氧化的一般过程为，溶液中的h2o(或oh-)在金属氧化物阳极表面吸附，在电场作用下失去电子，生成mox(.oh)，(mox表示氧化物阳极)，接下来吸附的.oh(羟基自由基)可能与阳极材料中的氧原子相互作用，自由基中的氧原子通过某种途径进入金属氧化物mox的晶格之中，形成金属过氧化物mox+1。这样，在电极表面存在两种状态的活性氧。一种是物理吸附的活性氧，即羟基自由基(.oh)，另一种是化学吸附的活性氧，即进入晶格中的氧原子。当溶液中由有机物存在时，物理吸附的氧.oh(羟基自由基)在“电化学燃烧”过程中起主要作用，而化学吸附的氧mox+1则主要参与“电化学转化”，即对有机物进行有选择的氧化。

8、步骤3：将电氧化后的垃圾渗滤液投加活性炭粉、调节ph、加药后导入微波芬顿反应装置。活性炭粉末在微波照射下形成的局部高温，产生高能空穴强化芬顿氧化效果，并协同fe2+与hclo(电解氧化产生)共同氧化有机物，出水达标排放；

9、步骤4：将微波芬顿氧化后的垃圾渗滤液进行过滤，回收活性炭粉重复使用，然后调节ph、投加混凝剂进行混凝沉淀，去除渗滤液中的铁离子，出水排放。

10、进一步的，阳极电解室出水设置回流，以一定回流比将渗滤液回流至阴极电解室，将阳极电氧化形成的硝酸盐氮还原为氮气，从而降低渗滤液中的氨氮浓度，去除硝酸盐氮，回流还可使阴阳电解室渗滤液相互中和，避免电极损伤。

11、进一步的，回流量设置为3l/h。

12、进一步的，步骤1和2中，隔膜电解装置电流密度设置为15-20ma/cm2，隔膜电解装置总停留时间为60-180min。

13、进一步的，步骤3中，活性炭粉投加量为5～10mg/l，ph调节至3～4。

14、进一步的，步骤3中，加药采用的药剂为硫酸亚铁及双氧水，其中双氧水投加量10～20g/l，双氧水浓度为30％，硫酸亚铁投加量为1～3g/l。

15、进一步的，步骤3中，微波芬顿氧化所采用的微波照射功率500-1000w，渗滤液在微波照射范围内的反应停留时间为10～60min，微波芬顿过程采用定速搅拌，转速为800rpm。

16、进一步的，步骤4中ph调节至8左右，投加混凝剂为pam，投加量为0.1％。进一步的，加入pam后进行定速搅拌，转速为500rpm，搅拌时间为5min。

17、本发明还提供了一种垃圾渗滤液mbr处理后dt浓缩液的深度处理系统，包括带阴离子隔膜的隔膜电解装置、微博芬顿装置和混凝沉淀装置。

18、所述隔膜电解装置包括恒流稳压电源、ti/sno2-sb2o3电极、阴离子交换膜、回流装置；

19、阴离子交换膜位于阴极电解室和阳极电解室之间，隔开阴极电解室和阳极电解室，恒流稳压电源的两个电极连接ti/sno2-sb2o3电极提供电流，回流装置连通阴极电解室和阳极电解室，用于阳极电解室的渗滤液回流至阴极电解室。

20、所述微波芬顿反应装置包括ph调节装置、加药装置、微波辐照装置和活性炭粉过滤回收装置；所述混凝沉淀装置包括ph调节装置、搅拌装置和加药装置。

21、进一步的，所述阴离子交换膜采用自支撑阴离子交换膜。

22、进一步的，隔膜电解装置容积为1l(阴、阳极电解室总容积)，阴阳电极板间距1cm，离子交换膜位于各组阴阳电极板中间，具阴阳电极距离均为0.5cm。单片电极板有效面积为100-200cm2，恒流稳压电源最大功率为1800w，电流为0-50a，电压为0-15v。

23、进一步的，微波辐照装置照射功率500-1000w，玻璃反应槽容积为1l，辐照时间10-60min，活性炭粉过滤回收装置过滤精度10um。

24、本发明具有以下有益效果：

25、(1)利用阴离子交换膜将电解氧化及还原过程分隔开，dt浓缩液中的难降解有机物在电还原后改变化学结构，更易于阳极电解室被氧化，有效降低cod。同时浓缩液中的氨氮经还原氧化后转变为硝态氮，通过隔膜电解装置阴阳电解室间的回流设置，硝态氮回到阴极电解室被还原为氮气，有效去除氨氮。

26、(2)采用微波芬顿氧化工艺，反应过程加入的活性炭粉在微波辐照下形成局部高温，产生高能空穴强化芬顿氧化效果，并协同电解氧化产生的hclo，进一步加强氧化效果，使得出水达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》gb16889-2008排放标准，解决了dt浓缩液回灌污染环境的问题。

27、(3)工艺简单易于操作，集成化程度高，具有良好的推广应用前景。

技术特征：

1.一种垃圾渗滤液mbr处理后dt浓缩液的深度处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种垃圾渗滤液mbr处理后dt浓缩液的深度处理方法，其特征在于，所述隔膜电解装置中采用阴离子交换膜，将电解室分隔为阴极电解室和阳极电解室，阴阳电极板采用ti/sno2-sb2o3电极。

3.根据权利要求1所述一种垃圾渗滤液mbr处理后dt浓缩液的深度处理方法，其特征在于，步骤2中阳极电解室出水回流至阴极电解室，将阳极电氧化形成的硝酸盐氮还原为氮气。

4.根据权利要求1所述一种垃圾渗滤液mbr处理后dt浓缩液的深度处理方法，其特征在于，步骤1和2中，隔膜电解装置电流密度设置为15-20ma/cm2，隔膜电解装置总停留时间为60-180min。

5.根据权利要求3所述一种垃圾渗滤液mbr处理后dt浓缩液的深度处理方法，其特征在于，回流量设置为3l/h。

6.根据权利要求1所述一种垃圾渗滤液mbr处理后dt浓缩液的深度处理方法，其特征在于，步骤3中，活性炭粉投加量为5～10mg/l，ph调节至3～4。

7.根据权利要求1所述一种垃圾渗滤液mbr处理后dt浓缩液的深度处理方法，其特征在于，步骤3中，加药采用的药剂为硫酸亚铁及双氧水，其中双氧水投加量10～20g/l，双氧水浓度为30％，硫酸亚铁投加量为1～3g/l。

8.根据权利要求1所述一种垃圾渗滤液mbr处理后dt浓缩液的深度处理方法，其特征在于，步骤3中，微波芬顿氧化所采用的微波照射功率500-1000w，渗滤液在微波照射范围内的反应停留时间为10～60min，微波芬顿过程采用定速搅拌，转速为800rpm。

9.根据权利要求1所述一种垃圾渗滤液mbr处理后dt浓缩液的深度处理方法，其特征在于，步骤4中ph调节至8左右，投加混凝剂为pam，投加量为0.1％。

10.根据权利要求9所述一种垃圾渗滤液mbr处理后dt浓缩液的深度处理方法，其特征在于，加入pam后进行定速搅拌，转速为500rpm，搅拌时间为5min。

技术总结
本发明公开一种垃圾渗滤液MBR处理后DT浓缩液的深度处理方法，本发明利用隔膜电解装置的还原作用对DT浓缩液中的难降解有机物进行加氢还原和开环后改变其化学结构，再氧化去除，同时电解室间的回流工艺使MBR出水中的剩余氨氮先氧化后还原达到进一步去除，后续的微波芬顿利用活性炭粉末在微波环境下形成的局部高温，产生高能空穴强化芬顿氧化效果，并协同Fe<supgt;2+</supgt;与HClO(电解氧化产生)的氧化反应去除渗滤液中的COD，使出水达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889‑2008。

技术研发人员：韩辉锁,朱子尧,王雯婷,李佳誉,宋少然,代鹏飞,刘雪锋
受保护的技术使用者：南京万德斯环保科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15