申请日2018.08.17
公开(公告)日2019.01.18
IPC分类号C02F9/14; C02F103/06
摘要
本发明公开了一种垃圾渗滤液的催化湿式氧化‑生化‑膜处理工艺。该工艺包括以下步骤：(1)垃圾渗滤液首先经过格栅截留悬浮杂物，然后自流进入调节池进行水质调节;(2)调节后的废水通过提升泵提升至电絮凝装置进行电絮凝处理;(3)电絮凝出水进入催化湿式氧化反应器进行湿式氧化反应以去除有机污染物和提高废水生化性;(4)湿式氧化出水进入生化系统进行生化处理;(5)生化出水进入膜系统进行膜分离处理，产水达到排放标准外排。本发明将催化湿式氧化技术有机结合到垃圾渗滤液处理工艺中，可使垃圾渗滤液处理达到一级排放标准，具有CODCr去除率高，无二次污染、抗水质波动性强的优点。
权利要求书
1.一种垃圾渗滤液的催化湿式氧化-生化-膜处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)垃圾渗滤液首先经过格栅截留悬浮杂物，然后自流进入调节池进行水质调节;
(2)调节后的废水通过提升泵提升至电絮凝装置进行电絮凝处理;
(3)电絮凝出水进入催化湿式氧化反应器进行湿式氧化反应以去除有机污染物和提高废水生化性;
(4)湿式氧化出水进入生化系统进行生化处理;
(5)生化出水进入膜系统进行膜分离处理，产水达到排放标准外排。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液的催化湿式氧化-生化-膜处理工艺，其特征在于，所述电絮凝装置以铁板或铝板为阳极，不锈钢为阴极，电絮凝反应时间为0.01～1h，电流密度为1～50mA/cm2。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液的催化湿式氧化-生化-膜处理工艺，其特征在于，所述催化湿式氧化反应温度为80～270℃，反应压力为0.02～8MPa，反应时间为0.1～3h。
4.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液的催化湿式氧化-生化-膜处理工艺，其特征在于，所述催化湿式氧化反应的氧化剂为空气、氧气、H2O2中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液的催化湿式氧化-生化-膜处理工艺，其特征在于，所述催化湿式氧化反应的催化剂为可溶性过渡金属盐或负载型贵金属催化剂。
6.根据权利要求5所述的一种垃圾渗滤液的催化湿式氧化-生化-膜处理工艺，其特征在于，可溶性过渡金属盐选自可溶性铁盐、可溶性铜盐、可溶性锰盐、可溶性镍盐、可溶性钴盐中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的一种垃圾渗滤液的催化湿式氧化-生化-膜处理工艺，其特征在于，负载型贵金属催化剂的活性组分选自Ru、Rh、Pt、Pd中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液的催化湿式氧化-生化-膜处理工艺，其特征在于，生化系统包含厌氧池，缺氧池和好氧池，废水依次通过厌氧池，缺氧池和好氧池进行生化处理。
9.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液的催化湿式氧化-生化-膜处理工艺，其特征在于，膜系统包含超滤膜、纳滤膜和RO反渗透膜，废水依次通过超滤膜、纳滤膜和RO反渗透膜处理，RO产水达到排放标准外排，浓液经过蒸发除盐处理后返回至调节池，重新进行湿式氧化反应以提高生化性。
10.根据权利要求9所述的一种垃圾渗滤液的催化湿式氧化-生化-膜处理工艺，其特征在于，所述除盐处理工艺为蒸发浓缩除盐，除盐后的浓缩液和冷凝液重新混合返回至调节池。
说明书
一种垃圾渗滤液的催化湿式氧化-生化-膜处理工艺
技术领域
本发明属于废水技术领域，特别是涉及一种垃圾渗滤液的催化湿式氧化- 生化-膜处理工艺。
背景技术
随着经济的飞速发展和人民生活水平的大幅度提高，随之产生的垃圾也成倍增多。我国的固体垃圾多采用填埋或焚烧的方法进行处理。垃圾在填埋过程中由于压实、发酵等物理、生物、化学作用，同时在降水和其它外部来水的渗流作用下产生的含有机或无机成分的液体称为垃圾渗滤液。垃圾渗滤液通常具有水质变化大(水质不稳定)、水质复杂(含有多种重金属离子和氨氮)、有机浓度高、可生化性差等特点，对周边土层及地下水极易造成严重污染。因此，对垃圾渗滤液进行有效的收集及处理已引起广泛关注并亟待解决，而垃圾渗滤液的处理技术也随之成为国际上的研究热点。目前，国内外垃圾渗滤液处理方法主要有物化法、臭氧或双氧水氧化、光化学催化氧化、膜分离法和生物法等。其中物化法不仅运行成本高，处理工艺复杂，易产生二次污染，且难以达标排放，不适于大量垃圾渗滤液的处理;单独臭氧或双氧水氧化和光化学催化氧化法处理成本高且难于使废水达标排放;膜分离法可使废水达标排放但存在浓缩液无法处理的问题;生物法虽然节能高效，能同时去除垃圾渗滤液中的有机物和氨氮，但不能处理高浓度有机物、高含盐量的垃圾渗滤液，且难以达到排放标准。
目前已在运行的很多处理装置不能承受渗滤液很强的水质水量冲击负荷，运行不稳定，处理效率低。因此，寻求一种不受垃圾渗滤液水质特性限制的处理方法，成为国内外垃圾渗滤液处理的重中之重。
中国发明专利CN1209304C采用“垃圾渗滤液-格栅-调节池-电解氧化-陶瓷膜过滤机-膜生物反应器(MBR)-反渗透(RO)-达标排放”的组合工艺，废水处理达标排放，浓缩液采用回灌处理或蒸发浓缩处理，浓缩液经过蒸发浓缩处理仅仅是减量化，没有进行实质性的处理，依然存在浓缩液的问题。
中国发明专利CN102583908B采用“催化氧化预处理-一次生化处理-深度氧化和多介质过滤-二次生化处理-活性炭吸附”的物化组合工艺，废水处理达标排放，但是工艺过于复杂，占地面积大。
中国发明专利CN107698055A公开了垃圾渗滤液达标排放的催化湿式氧化处理方法，采用“絮凝预处理+催化湿式氧化”处理工艺路线，处理后垃圾渗滤液的CODCr和色度分别不高于500mg/L和80倍、pH为7～9，该处理工艺路线虽然简单易操作，但无法达到国家标准GB16889-2008《生活垃圾填埋污染控制标准》。
催化湿式氧化技术(Catalytic Wet Air Oxidation，简称CWAO)是从20世纪 70年代发展起来的，是向传统湿式氧化反应体系中加入催化剂，不仅可以降低反应温度和压力，而且提高了反应效率。由于催化湿式氧化法具有反应条件相对温和、处理效率高、反应速度快、装置小、适用范围广、可回收资源以及二次污染低等优点，因此具有良好的应用前景。
本发明旨在解决目前垃圾渗滤液处理工艺方案中浓缩液无法处理，老龄垃圾渗滤液难处理的问题，将催化湿式氧化技术有机结合到垃圾渗滤液处理工艺中，提供一种“格栅-调节池-电絮凝-催化湿式氧化-厌氧/缺氧/好氧生化处理- 膜处理”处理工艺方案，具有CODCr去除率高，无二次污染、抗水质波动性强的优点，同时使垃圾渗滤液处理后能达标排放。
发明内容
本发明的目的在于提供一种垃圾渗滤液的催化湿式氧化-生化-膜处理工艺。本发明将催化湿式氧化技术有机结合到垃圾渗滤液处理工艺中，可使垃圾渗滤液处理达到一级排放标准，具有CODCr去除率高，无二次污染、抗水质波动性强的优点。
为了达到上述的目的，本发明采取以下技术方案：
一种垃圾渗滤液的催化湿式氧化-生化-膜处理工艺，依次包括以下步骤：
(1)垃圾渗滤液首先经过格栅截留悬浮杂物，然后自流进入调节池进行水质调节;
(2)调节后的废水通过提升泵提升至电絮凝装置进行电絮凝处理;
(3)电絮凝出水进入催化湿式氧化反应器进行湿式氧化反应以去除有机污染物和提高废水生化性;
(4)湿式氧化出水进入生化系统进行生化处理;
(5)生化出水进入膜系统进行膜分离处理，产水达到排放标准外排。
进一步地，在上述方法中，所述电絮凝装置以铁板或铝板为阳极，不锈钢为阴极，电絮凝反应时间为0.01～1h，电流密度为1～50mA/cm2。
进一步地，在上述方法中，所述催化湿式氧化反应温度为80～270℃，反应压力为0.02～8MPa，反应时间为0.1～3h。
进一步地，在上述方法中，所述催化湿式氧化反应的氧化剂为空气、氧气、 H2O2中的至少一种。
进一步地，在上述方法中，所述催化湿式氧化反应的催化剂为可溶性过渡金属盐或负载型贵金属催化剂。
进一步地，在上述方法中，可溶性过渡金属盐选自可溶性铁盐、可溶性铜盐、可溶性锰盐、可溶性镍盐、可溶性钴盐中的至少一种。
进一步地，在上述方法中，负载型贵金属催化剂的活性组分选自Ru、Rh、 Pt、Pd中的至少一种。
进一步地，在上述方法中，生化系统包含厌氧池，缺氧池和好氧池，废水依次通过厌氧池，缺氧池和好氧池进行生化处理。
进一步地，在上述方法中，膜系统包含超滤膜、纳滤膜和RO反渗透膜，废水依次通过超滤膜、纳滤膜和RO反渗透膜处理。
进一步地，在上述方法中，RO反渗透膜处理后得到的RO产水达到排放标准外排，浓液经过蒸发除盐处理后返回至调节池，重新进行湿式氧化反应以提高生化性。
进一步地，在上述方法中，所述除盐处理工艺为蒸发浓缩除盐，除盐后的浓缩液和冷凝液重新混合返回至调节池。
相对于现有技术，本发明具有如下优点：
1)本发明处理工艺结合催化湿式氧化技术和常规的垃圾渗滤处理技术，能承受渗滤液很强的水质水量冲击负荷，运行稳定，处理效率高，整套工艺适合处理不同阶段的渗滤液且均能稳定达到排放标准。
2)本发明处理工艺不存在浓缩液问题，不产生二次污染，湿式氧化技术可将难降解的垃圾渗滤液组分被彻底分解为CO2、H2O或者其他有机小分子物质，能够有效地降低废水的毒性，避免中毒性污染物对生物细菌的抑制影响处理效果;
3)本发明处理工艺中涉及的湿式氧化技术，在反应的起始阶段需要电加热;系统正常运行时会释放大量的热量，系统释放的热量基本可以维持反应系统的高温状态，故反应体系节能环保，运行成本较低。