[发明专利]一种垃圾渗滤液的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种垃圾渗滤液的处理方法，属于环境工程废水处理技术领域。

背景技术

垃圾渗滤液中含有大量的有机物和氨氮，水质变化量大，成分相当复杂。它具有COD和氨氮含量较高，微生物营养元素比例失调等特点。利用微生物的新陈代谢将化学能转化为电能的微生物燃料电池(microbial fuel cell，简称MFC)技术是一种能量转化率高、环境污染小的新型可持续能源技术。将微生物燃料电池(Microbial fuel cell，MFC)用于垃圾渗滤液，既能起到净化处理又能产生电能，而渗滤液中高含量的COD、氨氮能使MFC持有较高的电导率和较低的内阻。然而单一的MFC工艺不能使垃圾渗滤液达标排放。

正渗透膜技术是近年来发展起来的新型膜分离技术，在两侧溶液存在渗透压差条件下，水自发地从低渗透压侧透过选择性半透膜扩散到高渗透压侧的一种膜分离过程，是目前膜分离领域研究的热点之一。该过程不需要外加压力，相对于压力驱动的膜过程，具有低压操作、低能耗和低污染等显著优势，已经在海水淡化、发电、废水处理、航天工业以及制药工业中得到了广泛应用。膜生物反应器是常用的联用工艺，微生物燃料电池与正渗透膜结合起来是一种新的手段。经MFC处理后的垃圾渗滤液进一步通过FO进行截留有机物，以达到稳定排放；此联合工艺将可以有效利用垃圾渗滤液中污染物质，这对于垃圾渗滤液资源化利用具有重要作用。

目前还没有将微生物燃料电池和正渗透工艺联合处理垃圾渗滤液的研究。

发明内容

本发明所要解决的问题是如何在对垃圾渗滤液的处理过程中，实现同步去污和产电。

为了解决上述问题，本发明提供了一种垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：将垃圾渗滤液放置于微生物处理系统经产电微生物降解完全的同时产生电能；

步骤2)：经步骤1)处理的微生物处理系统的阳极室出水进行离心、抽滤，去除大颗粒物质，取其上清液；

步骤3)：经步骤2)处理的原料液进入正渗透装置；

步骤4)：调节原料液和汲取液的流量，使二者保持一致，原料液与汲取液均采用错流方式，从正渗透装置的下部进入，从其上部返回，计算汲取液中质量的变化。

优选地，所述步骤1)中微生物处理系统由微生物燃料电池组成的，电极材料采用碳毡，两电极用钛丝固定，与外接电阻连接，形成回路；阳极室与阴极室通过离子交换膜分离。

更优选地，所述微生物处理系统的工作周期为7天，进水COD为4000mg/L，氨氮浓度为3000mg/L，pH为7。

优选地，所述步骤3)中正渗透装置为聚酰胺-聚酯丝网支撑的正渗透膜，活性层接触角为46～52°，最大粗糙度为478.51nm。

优选地，所述步骤3)和4)中正渗透装置的活性层朝向原料液。

优选地，所述步骤4)中汲取液采用浓度为1M的碳酸氢铵溶液，流速为8cm/s。

微生物燃料电池的运行状态为PH＝7、阴极闭路曝气的条件下，去除污染物质的效率最高。

本发明还提供了一种垃圾渗滤液的处理装置，其特征在于，包括由微生物燃料电池组成的微生物处理系统，电极材料采用碳毡，两电极用钛丝固定，与外接电阻连接，形成回路，阳极室与阴极室通过离子交换膜分离；微生物处理系统的阴阳两极与蓝电测试系统连接，蓝电测试系统与PC端连接；微生物处理系统的阴极室连接曝气泵，阳极室连接原料液；原料液、汲取液位于正渗透装置的两侧，原料液、汲取液均通过齿轮泵与正渗透装置两侧的下部连接，正渗透装置两侧的上部与原料液、汲取液连通；原料液内设有电导率仪，汲取液底部设有电子天枰，电导率仪、电子天枰均与PC端连接。

优选地，所述微生物处理系统的电阻上并联有万用表。

优选地，所述正渗透装置为聚酰胺-聚酯丝网支撑的正渗透膜，活性层接触角为46～52°，最大粗糙度为478.51nm，活性层朝向原料液。

优选地，所述微生物处理系统的阴极室内设有曝气装置。

本发明提供了一种微生物燃料电池和正渗透膜联合处理垃圾渗滤液的工艺，采用微生物燃料电池出水作为正渗透进水，正渗透膜活性层朝向原料液一端，有效降低了有机物和氨氮的含量，同时去污、产电。

附图说明

图1为本发明提供的一种垃圾渗滤液处理装置的示意图；

图2为实施例中微生物燃料电池产电情况的示意图；

图3为实施例中垃圾渗滤液的去除率；

图4为实施例中MFC-FO处理出水的紫外光谱表征图。