垃圾渗滤液处理电絮凝设备

1、垃圾渗滤液的产生和性质  垃圾渗滤液是通过垃圾分解、发酵而压滤出来的高浓度有机废水。其特征是:COD、氨氮浓度高,渗滤液中COD和氨氮最高分别可达90000mg/L、17000 mg/L;含有Cd2+、Cr6+、Hg2+、Mn2+、Pb2+、Ni2+等十多种重金属离子,水质变化较大;营养元素比例失调,渗滤液的C/N过低,不利于微生物的生长繁殖[1]。  2、垃圾渗滤液常规处理工艺  目前,垃圾

  • 型号: RM-DXN-20

1、垃圾渗滤液的产生和性质

  垃圾渗滤液是通过垃圾分解、发酵而压滤出来的高浓度有机废水。其特征是:COD、氨氮浓度高,渗滤液中COD和氨氮最高分别可达90000mg/L、17000 mg/L;含有Cd2+、Cr6+、Hg2+、Mn2+、Pb2+、Ni2+等十多种重金属离子,水质变化较大;营养元素比例失调,渗滤液的C/N过低,不利于微生物的生长繁殖[1]。

  2、垃圾渗滤液常规处理工艺

  目前,垃圾渗滤液常规处理工艺路线为“预处理+生化处理+深度处理”。

  (1)预处理工艺

  预处理工艺主要为物化处理法,主要作用为降低后续处理工艺的负荷、降低生活垃圾渗滤液的潜在毒性、改善生活垃圾渗滤液的可生化性。预处理工艺包括电絮凝法、化学沉淀、吹脱、气浮法等多种方法。

  (2)生物处理工艺

  生物处理工艺分为好氧生物处理工艺、厌氧生物处理工艺及二者联合工艺。

  厌氧生物处理工艺主要有:内循环式反应器(IC)、厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)、厌氧流化床(UBF)等。

  好氧生物处理工艺主要有:间歇式生化反应器(SBR)、膜生物法(MBR)、生物转盘反应器(RDR)等。

  袁志宇、姜应和等采用“预处理+氨吹脱+UASB+SBR+混凝过滤”的工艺处理填埋场渗滤液,经后续深度处理可以达到GB16889-2008的标准要求。郭劲松、Abdul Kareem Abbas等以“厌氧+好氧+混凝+纳滤”工艺处理焚烧厂渗滤液,出水水质为COD<40mg/L,NH3-N<8mg/L,去除率较高。

  (3)垃圾渗滤液处理深度处理工艺

  主要有反渗透(RO)处理工艺、高级氧化技术、膜生物反应器工艺等。

  3、垃圾渗滤液常规处理工艺中存在的问题

  (1)垃圾渗滤液有毒有害物的影响

  垃圾渗滤液中含有重金属、致癌物、促癌物等有毒有害物质,对微生物有毒害作用,导致生化处理难度加大。

  (2)垃圾渗滤液高氨氮、可生化性差问题

  垃圾渗滤液中高浓度氨氮造成C/N失衡,对垃圾渗滤液生化处理过程中微生物有抑制作用,导致垃圾渗滤液可生化性降低,处理难度加大。

  (3)反渗透出水率低及浓缩液问题

  目前深度处理普遍采用RO和NF作为出水水质的最后保障,但是对于NF来说,对出水水质不能完全保证,而RO则存在出水率低,浓缩液产量较高的问题。

  浓缩液是一种高浓度含盐废水,污染物浓度含量较高,不适合生化处理,采用MVR蒸发工艺能耗高,吨水处理成本高,且产生二次污染。

  4、电絮凝设备对垃圾渗滤液的处理原理:

      絮凝的反应原理是以等金属为阳极,在直流电的作用下,阳极被溶蚀,产生Al、Fe等离子,在经一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程,发展成为各种羟基络合   物、   多核羟基络合物以至氢氧化物,使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离。电絮凝的技术使用可追溯到上个世纪:

1909年,Harries(美国)取得电解法处理废水的专利,它是利用自由离子的作用和铝作为阳极。图片关键词
1956年,Holden(英国)利用铁作为电极来处理河水。
1976年,Asovov等人(苏联)利用电絮凝法处理石化废水。
1977年,Osipenko等人(苏联)利用电絮凝法处理含废水。
1983,Weintraub等人(美国)利用电絮凝法处理含油废水
2002,Cardia(澳大利亚)取得去除放射性核素氰化物的专利。
电絮凝技术的发展已进入一个强产业化的过程,包括解决电化学反应槽的设计、电极除污、能给、操作条件、提供最佳配套设施等关键问题。电凝聚法在垃圾渗滤液处理中的应用周录馗等实验:
图片关键词 理论   极板间距的影响
对于电化学反应,不同的极板间距,一方面减少了反应的能耗,在相同的能耗条件下,可以处理更多的污染物;另一方面,极板间距的减少,使得在反应中所产生的 OH以及ClO-等离子的传质距离缩短,有效的促进了这些离子与污染物的反应,加快了污染物的去除。不同极板间距对NH3-N的去除情况总结:
随着极板间距的不断增大,NH3-N的去除率也随之增大。这可能是由于极板间距较小时,阳极表面更容易产生钝化,同时,溶液的浓差极化变得更加严重,这样就降低了反应进行的速率,极板间距的增大,使得电路中的电阻增加,电流的效率随之降低,NH3-N的去除率也下降。

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  Cl-浓度的影响
在电凝聚过程中,溶液中的Cl-作为间接氧化的重要物质,其浓度对去除效果有明显的影响。由于Cl-的浓度直接关系到反应中所产生的ClO-的浓度,
ClO-的浓度越大,对进水中有机物的去除越有利;而且,Cl-吸附在已钝化的电极表面,取代了氧化膜中的氧离子,从而使钝化膜溶解,增加了溶液中各种物质的传质,使电流效率增大,更加有效的去除进水中的有机物和氨氮。除此之外,Cl-也有利于提高渗滤液的导电能力,从而降低了反应的能耗。
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  曝气强度的影响
 在保持进水流量、电流密度以及其它条件不变,只改变曝气强度的情况下得到的曲线。从图7中可以看出,随着曝气强度的不断增大,COD和氨氮的去除率都有增加,但增加不是特别显著,COD的增加量较氨氮的增加量要小。由于在反应过程中会产生大量的絮凝体,在曝气的作用下,絮凝体可以黏附废水中悬浮态的有机物而上浮被刮除,这样可以有效减少出水中有机物的含量。氨氮的去除类似于氨的吹脱,所以曝气强度对氨氮的去除也有相当的影响。
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  电流密度的影响
作为电凝聚反应中的推动力,电流无疑起到了非常重要的作用。当反应的电流密度越大时,反应中所能提供的电子数越多,这样就加大了氧化溶液中有机物的能力,但是,当电流密度达到一定值后,电流所起的氧化作用变得不是非常明显,从而导致了能源的浪费。因此,选择合适的电流密度就显得相当重要。
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稀释倍比的影响

随稀释比的变化也不如COD所表现的强烈,在稀释比变化过程中,去除率只是有轻微的变化,由此可见,稀释比对NH3-N的去除几乎没有影响。这可能是因为,在反应槽底曝气条的不断曝气下,进水中的氨在反应不久后即可达到较高的去除,类似于氨的吹脱法。所以在稀释之后,NH3-N的去除影响不大。

        5、结语

(1)电絮凝法处理垃圾渗滤液具有许多优势,在进
水浓度较高时,仍然具有对有机物的去除能力,这相对于生物处理工艺来说,不失为一种好的预处理方法。
(2)当进水COD浓度为9399.3mg/L,电流密度为1.2A/dm2,极板间距为10mm,处理时间为40min时,COD的去除率达到43.3%。
(3)进水中Cl-为4000mg/L时,COD和NH3-N有较好的去除,去除率分别达到54.2%和78.6%,较Cl-浓度低时有明显的提高。
(4)不同的进水浓度对COD的去除也有影响,在电凝聚作为垃圾渗滤液的预处理中,不同的稀释比可通过回流比来控制,使COD的去除达到理想水平。