[发明专利]处理垃圾渗滤液浓缩液的电化学方法

说明书

技术领域

本发明涉及垃圾渗滤液浓缩液处理的技术领域，具体地指一种处理垃圾渗滤液浓缩液的电化学方法。

背景技术

高含盐、有毒性、难生化的垃圾渗滤液浓缩液已经成为我国污水治理的难点和重点。国家环境保护标准HJ564-2010“生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范(试行)”明确要求：“垃圾渗滤液经过纳滤和反渗透工艺产生的浓缩液宜单独处理，可采用焚烧、蒸发或其它适宜的处理方式。”

但是，由于焚烧和蒸发处理成本很高，每吨浓缩液蒸发费用约200元左右，每吨浓缩液焚烧费用则更高，因此处理垃圾渗滤液浓缩液的工程项目采用焚烧和蒸发的极少。

目前，国内大部分垃圾渗滤液浓缩液采用回灌或外送到城市综合污水处理场稀释处理，然而，回灌处理存在着较大的污染物累积问题，不属于适宜的处理方式，稀释不符合“单独处理”的要求，所以急需研发一种适宜的处理方式来处理垃圾渗滤液浓缩液。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术处理垃圾渗滤液浓缩液所存在的费用高昂，污染物积累的缺陷，提供一种高效环保、经济性好的处理垃圾渗滤液浓缩液的电化学方法。

为实现上述目的，本发明所提供的处理垃圾渗滤液浓缩液的电化学方法，其步骤如下：

a)向垃圾渗滤液浓缩液中加酸，调节pH值至2～4，然后利用高压脉冲电源和合金电极对垃圾渗滤液浓缩液进行脉冲电场效应、电化学催化氧化-电化学还原、电凝聚、电气浮和电-芬顿反应；

b)在反应完毕后的垃圾渗滤液浓缩液中加入氧化加速剂和催化剂进一步进行曝气-芬顿反应，芬顿反应完毕后，对反应产物进行沉淀分离，得到上清液；

c)利用高压脉冲电源和高级氧化电催化电极对上清液进行阳极电催化氧化反应和阴极电化学还原反应，直至上清液的BOD₅/CODcr的比值≥0.35，在反应完毕后，对反应产物进行沉淀分离，得到上清水；

d)对上清水进行好氧生化降解，直至其达到GB 16889-2008排放标准。

可选地，所述步骤a)向垃圾渗滤液浓缩液中所加的酸为硫酸或盐酸。

优选地，所述氧化加速剂为O₃、H₂O₂、或Fe²⁺与H₂O₂的混合物；所述催化剂为MnO₂。

优选地，所述阳极电催化氧化反应中产生的氧化剂与上清水进行的协同氧化作用，所述氧化剂为·OH、H₂O₂、O₂、O₃、Cl₂、HClO、高价金属离子中的几种混合物。

优选地，所述合金电极为复极式板状铁基活性合金电极，其一面为阳极，另一面为阴极，在进行脉冲电场效应、电化学催化氧化-电化学还原、电凝聚、电气浮和电-芬顿反应时，所述合金电极为多块且板面平行排列，多块合金电极的阳极面朝向电源的负极方向，电源正、负极分别连接在首尾两块合金电极上，为复极式电路连接。

优选地，所述高级氧化电催化电极为复极式板状金属氧化物电极，其一面为阳极，另一面为阴极，在对上清液进行阳极电催化氧化反应和阴极电化学还原反应时，所述高级氧化电催化电极为多块且板面平行排列，多块高级氧化电催化电极的阳极面朝向电源的负极方向，电源正、负极分别连接在首尾两块电催化电极上，为复极式电路连接。

具体来说，上述步骤c)中高级氧化电催化电极对上清液进行阳极电催化氧化反应和阴极电化学还原反应。反应涉及的电催化氧化处理，分为阳极电催化氧化为主反应和阴极电化学还原为副反应的两个反应过程。阳极过程是一个复杂的反应过程，其反应过程存在多种“氧化剂”的协同作用，如·OH、H₂O₂、O₂、O₃、Cl₂、HClO、高价金属离子等，氧化反应可分为直接催化氧化和间接氧化两个主要过程。

在电极的阳极表面产生直接催化氧化过程分两步进行：

第一步，H₂O在金属阳极上放电并产生可吸附的羟基自由基如下式：

MO_x+H₂O→MO_x(·OH)+H⁺+e