[发明专利]一种垃圾渗滤液的处理装置及其处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水处理装置及其处理方法，特别是一种用于包括序批式电Fenton反应器的垃圾渗滤液处理装置及其处理方法，属于环境化学的高能氧化处理垃圾渗滤液领域。

背景技术

近年来由于城市规模的不断扩大导致城市生活垃圾不断增长，城市垃圾填埋场的容量和数量不断扩大，垃圾填埋场每日产生的垃圾渗滤液量也不断增多。垃圾渗滤液是一种具有有机污染物和重金属污染物的混合物，属于一种高浓度有机废水，它的特点是难以进行生物降解，因此如何对垃圾渗滤液进行有效处理，并使其达到排放标准，即成为一个技术难点。

现有垃圾渗滤液的处理方法主要有生物法和物化法，当垃圾渗滤液的BOD₅/COD 大于0.3 时，渗滤液的可生化性较好，可以采用生物处理的方法对其进行处理；对BOD₅/COD 比值较小(0.07-0.2)、难以生物处理的垃圾污水以及生物法很难去除的相对分子量较小的有机成分，物化法处理效果更好，但其处理成本较高，在投资费用和运行费用上分别比生物处理过程要多出5-20倍和3-10 倍，但是新兴的电Fenton法工艺简单，操作灵活，成本低处理效果好，得到了越来越的关注与研究。

自二十世纪八十年代，高级氧化技术进一步得到研究并迅速发展，其特点在于产生的羟基自由基(·OH)具有很强的氧化性，对于难生物降解的有机物有较强的氧化功能和矿化效果。而以Fenton试剂为基础的Fenton反应氧化技术得到越来越多的关注，其基本原理是利用二价铁离子和双氧水反应产生具有强氧化性的羟基自由基(·OH)氧化有机物，进而分解矿化。但是，投加二价铁离子和双氧水，其成本很高，而且随着反应的继续，这两种物质浓度逐渐降低，产生的羟基自由基也逐渐减少，氧化效果减弱。为了解决这两个难题，电Fenton技术得到了广泛深入的研究。电Fenton方法主要是利用电化学的方法和原理产生二价铁离子(Fe²⁺)和双氧水(H₂O₂)形成Fenton体系进而降解有机物。一种方法是在污水中同时添加二价铁离子和双氧水进行Fenton反应，被氧化成三价的铁离子，在阴极被还原为二价铁离子，继续参加反应，但是双氧水的添加却增高了成本，并且随着Fenton反应的继续，双氧水浓度的消耗，处理效果逐渐减弱。另一种方法是采用铁做为阳极产生Fe²⁺，外部添加双氧水构成Fenton体系，但这样不但同样要添加双氧水增加成本外，还会产生大量的阳极泥，产生二次污染，阳极泥的处理又成为一个难题。

为了降低成本，替代双氧水的投加，本发明采用持续曝气的方式，双氧水可以在现场持续自己生成，同时为了节约二价铁离子的投加量，采用阴极还原，被氧化成三价的铁离子在阴极被还原为二价铁离子循环使用。同时为了有效利用阳极，阳极材料采用形稳钛基涂RuO₂/IrO₂，依靠电能在阳极产生的高氧化性分解矿化有机物。此法设备简单，运行过程中只需控制电压值、电流量、曝气量和调控溶液pH值即可，操作简易，降解能力强，电耗少，同时成本低廉，因而具有更广泛的发展和应用前景。

在电Fenton的工艺操作上主要有连续流和序批式两种工艺。连续流要求水流流量稳定，设备复杂构筑物多需要加药池、沉淀池；序批式用反应器投资少、操作灵活，可以与多种工艺联用，即可作为垃圾渗滤液的初级处理，也可用于垃圾渗滤液的深度处理，且构造简单而不需要复杂的配水系统和回流系统，反应器内部静态沉淀泥水分离效果好，无需另设澄清设备，反应时间长，出水效果好，运行费用低。本发明结合两种方法的优点，采用序批式的操作工艺。

发明内容

鉴于上述电Fenton反应方法的优缺点，本发明旨在提供一种只需外部添加廉价可循环利用的二价铁离子，由电化学法自行持续、高效产生双氧水形成电Fenton试剂，同时结合依靠电能在阳极产生的高氧化性，并且杜绝阳极泥产生的一种效率高、成本低、工艺简单的垃圾渗滤液的处理装置及其处理方法。

上述本发明的目的和解决的技术困难，将通过以下技术方案得以实现：

本发明所提供的一种垃圾渗滤液的处理装置，包括污水池、硫酸钠贮罐、硫酸贮罐、氢氧化钠贮罐、铁盐贮罐、反应器、污泥浓缩池、清水池、泵、风机和控制室；其构成在于：

反应器的入口由管道依次连通有泵、硫酸钠贮罐、铁离子贮罐和污水池；

反应器上设置有硫酸贮存罐、氢氧化钠贮存罐和风机；电Fenton反应器的出口由管道连通有污泥浓缩池和清水池；