一种垃圾浓缩液微电解处理系统及其处理方法与流程

本发明涉及垃圾污水处理，尤其涉及一种垃圾浓缩液微电解处理系统及其处理方法。

背景技术：

1、目前，国内外对于城市垃圾填埋场在垃圾处理过程中所产生的垃圾渗滤液污染物的排放处理技术视为当今世界上一大难题，而在处理垃圾渗滤液过程中所产生的垃圾浓缩液则占到了垃圾渗滤液的25％～30％，目前更是少有有效的处理办法。垃圾浓缩液中的磷含量、氨氮含量以及cod(chemical oxygen demand化学需氧量)含量都很高，并且含有腐殖质类物质和大量的重金属离子等难溶性物质；垃圾浓缩液的处理难度很大并且容易造成二次污染，甚至直接威胁人类的生态环境和身体健康。直至目前，垃圾浓缩液工业化处理后可达到环保排放标准和利用的成功案例还很少。

2、常用处理垃圾浓缩液的方法有回灌法，即将处理垃圾渗滤液所产生的浓缩液再回喷到待处理垃圾堆上的渗流处理技术。回灌的浓缩液在自上而下流经垃圾填层的过程中，使其中的部分有机污染物被垃圾中的微生物所降解；回灌法增加了垃圾填埋场的含水率和含盐量，对地下水存在严重的污染风险。另一种处理浓缩液的方法是蒸发法，是将垃圾浓缩液加热使其水分从浓缩液中沸腾气化，常见的是发电厂将采用垃圾填埋物发电时所产生的垃圾浓缩液再喷洒回燃烧炉中进行蒸发气化，但同时也带来了燃烧炉的温度降低，发电效率低下等不利效果。而且由于浓缩液中盐分含量较高，大大降低了锅炉的使用寿命。

3、最新出现的处理垃圾浓缩液的有效方法是“一种可直接排放和利用的垃圾浓缩液处理方法(中国专利申请号201910559669.7)”该方法采用由活性沸石，碳酸钙，煤灰，硅藻土等多孔矿物质成分组成垃圾浓缩液降解剂加入到垃圾浓缩液中搅拌、降解、吸附和沉淀，可将大部分主要物质如cod和氨氮离子，有机磷等有害物质吸附和去除后得到预处理液，再经过微电解处理使预处理液降解的更加充分，然后对微电解后得到的电解液体通过降解、吸附、中和、絮凝和沉淀等过程，彻底解决垃圾浓缩液在处理过程中残余的有机物以及重金属等污染物，以及容易造成的二次污染问题。但该方法一方面需要采用由多孔矿物质成分组成的垃圾浓缩液降解剂对垃圾浓缩液进行先行降解和吸附，将大部分主要有害物质吸附和去除；第二方面是在微电解处理其余有害物质过程中，微电解所采用的铁碳填料大都是层叠堆积放到微电解反应器中，使铁碳填料的比表面积变小，加之在电解过程中所产生的铁离子等絮状物附着在铁碳填料的表面上容易成泥，使其与垃圾浓缩液的污染物质接触面更小，而且极易使铁碳填料出现板结纯化现象。如进行反冲洗则加大了处理成本，而且处理工序比较复杂，处理周期也较长。严重影响了铁碳填料对垃圾浓缩液中污染物的处理效率。

4、上述前两种处理垃圾浓缩液的方法各有不足之处，均不能有效地解决垃圾浓缩液的污染物处理问题，而且所采用的设备制造成本昂贵，处理周期过长，占地空间大，处理成本太高，并且不能保证提供符合环境标准要求的排放水。而后一种最新的垃圾浓缩液处理方法，虽然可以彻底解决垃圾浓缩液残余的有机物以及重金属等污染物以及容易造成的二次污染的问题，但是处理工序较多，需要采用垃圾浓缩液降解剂先行进行降解和吸附，而且其微电解过程中因铁离子等絮状物附着在铁碳填料的表面，极易使铁碳填料出现板结纯化现象，严重影响铁碳填料对垃圾浓缩液中污染物的处理效率。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决目前在垃圾浓缩液处理过程中出现的上述技术问题，而提出一种垃圾浓缩液微电解处理系统及其处理方法的新的技术解决方案。本发明的处理系统及其处理方法采用了非常简单的技术原理，但却解决了垃圾浓缩液微电解处理时铁碳填料极易出现板结的技术难题，以及处理技术复杂，处理周期长，处理成本高的问题。

2、本发明首先提出一种垃圾浓缩液微电解处理系统，其特征在于，由微电解反应器1，多级过滤器2，调节反应器3，以及多组喷淋装置4，通过管道5和水泵6连接组成；所述微电解反应器1前端连接有所述多级过滤器2，后端连接有所述调节反应器3，所述微电解反应器1中装有多组喷淋装置4和多个桥架式微电解铁碳填料7。

3、本发明所述桥架式微电解铁碳填料7是将铁碳填料7-1装在多个网状笼体7-2中，再将多个装有所述铁碳填料7-1的网状笼体7-2装入所述微电解反应器1中，所述微电解反应器1中的铁碳填料7-1通过网状笼体7-2被隔开，在整个微电解反应器1中形成了具有良好流动空间的所述桥架式微电解铁碳填料7，使桥架中的微电解铁碳填料在接触垃圾浓缩液时的比表面积最大化；

4、本发明所述多组喷淋装置4分别设置在所述微电解反应器1中的上方、下方和四周，所述多组喷淋装置4将垃圾浓缩液从上方、下方和四周强力喷射向所述微电解反应器1中的所述桥架式微电解铁碳填料7上，使垃圾浓缩液与桥架中的微电解铁碳填料充分接触，从而对垃圾浓缩液进行充分有效的微电解处理，得到符合国家环保排放标准的出水。

5、本发明微电解处理系统的特征还在于，所述多级过滤器2为保安过滤器，设置有一级过滤器和二级过滤器或更多级过滤器；所述一级过滤器为5um，所述二级过滤器为1um。所述铁碳填料7-1的网状笼体7-2为尼龙或塑料，所述网状笼体为圆形、六边形或不规则形状。所述多级过滤器2通过管道5和水泵6连接垃圾浓缩液原料池或原料罐，所述微电解反应器1与所述调节反应器3之间连接有水泵6；所述管道5和水泵6的连接还设置有须常规配置的阀门或开关。所述微电解反应器1与所述调节反应器3之间通过管道还设置有自动添加计量系统8，以在需要时自动向所述微电解反应器1或所述调节反应器3添加所需要的添加剂。

6、本发明还提出一种垃圾浓缩液微电解处理方法，其特征在于，通过权利要求1的垃圾浓缩液微电解处理系统，尤其是通过该系统中具有良好流动空间的桥架式微电解铁碳填料7，使桥架中的微电解铁碳填料在接触垃圾浓缩液时的比表面积最大化，从而使垃圾浓缩液在循环微电解和循环过滤时得到充分有效的最大化降解处理，处理后的出水达到国家环保要求的污水综合排放标准。垃圾浓缩液微电解处理方法包括：

7、1)将垃圾浓缩液原料池或原料罐中的所述垃圾浓缩液通过水泵6抽入多级过滤器2，经过5um一级过滤器过滤掉大部分大颗粒污染物，过滤后的液体进入1um二级过滤器过滤掉微小颗粒污染物；

8、2)过滤后垃圾浓缩液进入装有桥架式微电解铁碳填料7的微电解反应器1中，所述微电解反应器1中的铁碳填料7-1与垃圾浓缩液的料液比为1:1－1:3；通过自动添加计量系统8在所述微电解反应器1中加入1‰－1.5‰的阻垢剂，其能够分散水中的难溶性物质、阻止或干扰难溶性物质在金属表面的沉淀和结垢，以在循环电解和循环过滤中有效地将垃圾浓缩液中的各种污染物及难溶性物质阻隔在过滤器中；加入阻垢剂后的垃圾浓缩液在所述微电解反应器1中和多级过滤器2中循环1-1.5小时；

9、3)在循环过程中，设置在所述微电解反应器1上方和下方以及四周的多级喷淋装置4，将循环过滤后的所述垃圾浓缩液不断从上方、下方和四周强力喷射向所述微电解反应器1中的所述桥架式微电解铁碳填料7上，经过两级过滤和微电解循环1-1.5小时后，对所述微电解反应器1中的垃圾液体通过自动添加计量系统8进行调酸处理，调酸处理后的水的ph值保持在≤1，以持续保持铁碳电解的最大功效，快速将所述垃圾浓缩液中的大分子电解成小分子，以使电解和过滤更加充分彻底；

10、4)将调酸处理后的垃圾液体通过所述多级过滤器2和所述微电解反应器1进行8－10个小时的循环过滤和循环微电解，使垃圾液体与所述微电解反应器1的桥架式微电解铁碳填料7充分接触并进行充分微电解和过滤后，通过水泵6抽入所述调节反应器3中进行各项出水指标的调节；

11、5)根据所述调节反应器3中循环处理后垃圾液体的浓度，通过自动添加计量系统8加入1‰－5‰的双氧水并与循环处理后的垃圾液体反应1－5小时，去除水中的二价铁和三价铁；

12、6)之后陆续加入碱溶液将ph值调节到6－9；加入1‰－2‰的活性炭进行脱色处理；加入0.25‰－1‰的絮凝剂进行絮凝和沉淀，最终处理后的出水达到国家环保要求的污水综合排放标准的排放标准；沉淀物与水分离并排出。

13、本发明微电解处理方法的进一步特征还在于，所述多级过滤器2采用保安过滤器，根据垃圾浓缩液的浓度和所含杂质，在过滤过程中根据滤芯的过滤透水以及吸附饱和情况及时对滤芯进行更换。所述水泵6根据所述微电解反应器1的容积和流量选择性能适合的隔膜抽水泵，以抽送垃圾浓缩液中带颗粒并且粘稠的液体或各种难溶及腐蚀性液体。所述桥架式微电解铁碳填料7采用常规铁碳作为微电解铁碳填料。本发明的微电解处理系统在工作时为封闭运行状态；

14、本发明的垃圾浓缩液微电解处理系统及其处理方法采用最简单且最少的设备，采用最快且最节省的工艺方法处理目前最难处理的垃圾浓缩液，取得了最意想不到的效果。现有技术处理垃圾浓缩液的全过程基本需要3－7天时间，但本发明处理垃圾浓缩液的全过程只需要10－15个小时，处理效率大幅提高。由于本发明采用了桥架式微电解铁碳填料，微电解反应器中的铁碳填料通过网状笼体隔开，在整个微电解反应器中形成了具有良好流动空间的桥架式微电解铁碳填料，使桥架中铁碳填料在接触垃圾浓缩液时的比表面积最大化；再通过本发明设置在微电解反应器中的上方和下方以及四周的多组喷淋装置，将垃圾浓缩液强力喷射向微电解反应器中的桥架式微电解铁碳填料上，使垃圾浓缩液与桥架中的微电解铁碳填料充分接触，从而对垃圾浓缩液进行充分有效的微电解处理，得到符合国家环保要求排放标准的出水。

15、本发明完全解决了垃圾浓缩液在微电解过程中铁碳填料出现板结的现象，使微电解铁碳填料的使用寿命提高到现有铁碳填料寿命的3－5倍。而且最意想不到的效果是垃圾浓缩液的处理只需要进行10－15个小时的循环过滤和循环微电解就可以得到充分电解和过滤，而且完全达到出水标准，最终处理后的出水完全达到了国家《污水综合排放标准gb8978-1996》中第二类三级标准的排放标准。