CN113816487A - 一种芬顿流化床垃圾渗滤液的处理设备及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种芬顿流化床垃圾渗滤液的处理设备及其处理方法，涉及污水处理技术领域。在工艺水塔中设置反应柱，通过安装架与精滤网在工艺水塔的中部形成节流作用，使得渗滤液在反应柱中流速较快，在反应柱中形成局部紊流，渗滤液与药剂充分混合，加快处理效率，粗滤网与送药装置配合，取代布水器，其结构简单，易于清理，通过合理的设备参数设计，配合处理工艺，在回流比为1:1，不添加催化剂的条件下，COD去除率达到76％，能耗低、处理效率高，在使用双氧水和硫酸亚铁配合处理设备，COD去除率达到87％，具有优异的净化能力。

Description

一种芬顿流化床垃圾渗滤液的处理设备及其处理方法

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体地，涉及一种芬顿流化床垃圾渗滤液的处理设备及其处理方法。

背景技术

目前垃圾渗滤液处理厂基本采用“生化+膜法”工艺处理垃圾渗滤液。该方法虽然可获得达标的处理出水，但与此同时也会产生一定比例的反渗透浓水。垃圾渗滤液反渗透浓水含有高浓度的不可生物降解有机物、高盐度、高色度，是一种可生化性极差的废水。针对反渗透浓水，大部分渗滤液厂采用回灌的方式对其进行处置。该处理方式在短期内不会对整个渗滤液处理***的运行效果产生较大影响，但长期运行后可导致渗滤液中不可生物降解的有机物和盐度的累积和升高，进而导致渗滤液处理***前端的生化处理工艺运行效果变差甚至崩溃，随之降低了处理***的处理能力并提升了运行成本。随着渗滤液排放标准的提升和环保监督力度的加大，渗滤液浓水的回灌处理导致了大部分渗滤液处理厂的污染物和减排压力大增。因而，如何经济合理的处理反渗透浓水问题，避免浓水的回灌，是垃圾渗滤液处理技术中一个急需解决的技术难题。

目前报道较多的渗滤液反渗透浓水高级氧化技术为芬顿工艺，但是芬顿反应过程中一般需要添加较多化学药剂，处理不充分易导致产生大量铁泥，使得处理成本较高，处理能力有限，而且传统的芬顿塔处理时，渗滤液中的杂质易与滤料混合，维护频率较高，回流比较大，处理效率难以提升。

发明内容

为了克服背景技术中提到的技术问题，本发明的目的在于提供一种芬顿流化床垃圾渗滤液的处理设备及其处理方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种芬顿流化床垃圾渗滤液的处理方法，包括如下步骤：

循环填料：渗滤液通过进水泵导入配水区，同时在进水泵和回流泵的泵出端通过送药装置向渗滤液中加入双氧水、硫酸亚铁水溶液以及硫酸，维持渗滤液的pH值为3-5，循环泵从出流区泵出渗滤液回流，出水泵从排水管泵出渗滤液后处理；

流化氧化：通过进水泵、出水泵和循环泵控制渗滤液的流速为20-30m/h；

后处理：出水泵将渗滤液送入沉降池中，加入碱和PAM，调节至渗滤液的pH值为7-8，静置沉淀、过滤，完成垃圾渗滤液的处理。

进一步地，循环填料中回流比为1:1-10:1。

一种芬顿流化床垃圾渗滤液的处理设备，包括工艺水塔和设置于工艺水塔两侧的进水泵和回流泵，进水泵和回流泵的泵出端均与工艺水塔通过输水管连通，且进水泵和回流泵与工艺水塔之间均设置有送药装置。

进一步地，工艺水塔的高径比为1-6，工艺水塔高度为4-15m。

进一步地，工艺水塔内部的下侧设置有配水区，所述配水区包括设置于工艺水塔底部周侧的进水管和回水管，且进水管和回水管均与工艺水塔内部连通，配水区还包括设置于工艺水塔内部的粗滤板，且粗滤板与工艺水塔的内侧壁固定连接，粗滤板的设置，一方面阻挡渗滤液混入的杂质，防止杂质进入流化区与滤料混杂，长期使用，影响催化效率，另一方面，粗滤板起到稳流布水的作用，使渗滤液均匀上升，避免滤料流化不均。

进一步地，进水管和回水管距离工艺水塔底壁0.2-0.3m。

进一步地，工艺水塔内部的中部设置有流化区，所述流化区包括固定于工艺水塔内壁上的安装架和设置在安装架上的若干反应柱，该反应柱包括壳体，壳体呈管状，可在壳体内部填充滤料，壳体的两端均螺纹连接有覆盖有精滤网的端盖，通过反应柱设计，安装架与精滤网在工艺水塔的中部形成节流作用，使得渗滤液在反应柱中流速较快，在反应柱中形成局部紊流，渗滤液与药剂充分混合，加快催化效率，填充滤料时，紊流将细小的滤料翻起，滤料与渗滤液充分接触，提高催化氧化效率，在低回流比下即可完成废水处理，降低动力输入。

进一步地，安装架的中部设置有防水电机，防水电机的输出轴贯穿安装架的底壁固定连接有刮沙板，且防水电机的输出轴通过密封轴承与安装架转动连接，刮沙板将卡在精滤网网孔中的杂质及堆积的滤料刷下，提高透水率。

进一步地，工艺水塔内部的上部设置有出流区，所述出流区包括设置于工艺水塔侧壁上的若干出水管，通过多出水管设置，避免单一出水管出水流量大导致吸力过大，造成滤料被吸入回流水中，进而导致反应柱更换频繁，若干出水管的一端通过集流管连通，且集流管的一端连通有循环管，循环管的另一端与回流泵的进水端连通，且循环管上设置有循环泵，该循环泵将回流水抽入回流泵中增压鼓入配水区，出水管上方的工艺水塔侧壁上连通设置有排水管，且在排水管上设置有出水泵，将芬顿流化处理后的废水排出沉降。

进一步地，排水管距离工艺水塔的顶壁0.4-0.5m，出水管与排水管的高度差为0.4-0.7m。

进一步地，工艺水塔的顶部中心设置有排气管。

进一步地，工艺水塔的底部设置有排污管。

进一步地，送药装置包括药剂箱，药剂箱的中部固定有隔板，将药剂箱分隔为上方的盛料腔和下方的压力腔，盛料腔的顶壁设置有进药口，进药口与药剂储存罐连通，向盛料腔内补加药剂，压力腔的底壁设置有供药口，药剂箱的一侧设置有增压泵，增压泵的进料端与盛料腔连通，增压泵的增压端与压力腔连通，药剂箱的下方设置有布药球，布药球设置于进水泵和回流泵的泵出端的管路中，布药球为开孔空心小球，布药球与压力腔通过管道连通，且在管道中设置有流量计和电磁阀，通过将药剂增压后送入废水中，避免废水从加药口溢流，同时以稳定的压力送药，流量计测算准确，较小送药误差。

本发明的有益效果：

1、本发明在流化区设置反应柱，通过安装架与精滤网在工艺水塔的中部形成节流作用，使得渗滤液在反应柱中流速较快，在反应柱中形成局部紊流，渗滤液与药剂充分混合，加快催化效率，填充滤料时，紊流将细小的滤料翻起，滤料与渗滤液充分接触，提高催化氧化效率，在低回流比下即可完成废水处理，降低动力输入。

2、本发明提供的处理设备，配水区设置的粗滤板起到稳流布水的作用，使渗滤液均匀上升，同时起到粗滤杂质的作用，本发明还通过送药装置将药剂加压后从流速较快的进水管和回水管施加，使得药剂施加均匀，粗滤网与送药装置配合，取代布水器，其结构简单，易于清理。

3、本发明提供的处理设备，通过合理的参数设计，在20-30m/h上升流速下，滤料处于流态化状态，且参与回流的滤料少。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种芬顿流化床垃圾渗滤液的处理设备的结构示意图；

图2为送药装置的结构示意图；

图3为反应柱的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

10、工艺水塔；11、进水泵；12、回流泵；13、排气管；14、排污管；20、配水区；21、进水管；22、回水管；23、粗滤板；30、流化区；31、安装架；32、反应柱；321、精滤网；322、滤料；323、壳体；33、防水电机；34、刮沙板；40、出流区；41、出水管；42、循环泵；43、集流管；44、循环管；45、排水管；50、送药装置；51、隔板；52、盛料腔；53、压力腔；54、增压泵；55、布药球。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3所示，一种芬顿流化床垃圾渗滤液的处理设备，包括工艺水塔10和设置于工艺水塔10两侧的进水泵11和回流泵12，进水泵11和回流泵12的泵出端均与工艺水塔10通过输水管连通，且进水泵11和回流泵12与工艺水塔10之间均设置有送药装置50。

工艺水塔10内部的下侧设置有配水区20，所述配水区20包括设置于工艺水塔10底部周侧的进水管21和回水管22，且进水管21和回水管22均与工艺水塔10内部连通，配水区20还包括设置于工艺水塔10内部的粗滤板23，且粗滤板23与工艺水塔10的内侧壁固定连接，粗滤板23的设置，一方面阻挡渗滤液混入的杂质，防止杂质进入流化区30与滤料322混杂，长期使用，影响催化效率，另一方面，粗滤板23起到稳流布水的作用，使渗滤液均匀上升，在使用滤料322时，避免滤料322流化不均。

工艺水塔10内部的中部设置有流化区30，所述流化区30包括固定于工艺水塔10内壁上的安装架31和设置在安装架31上的若干反应柱32，该反应柱32包括壳体323，壳体323呈管状，壳体323内部填充有滤料322，壳体323的两端均螺纹连接有覆盖有精滤网321的端盖，通过反应柱32设计，安装架31与精滤网321在工艺水塔10的中部形成节流作用，使得渗滤液在反应柱32中流速较快，在反应柱32中形成局部紊流，渗滤液与药剂充分混合，加快催化效率，填充滤料322时，紊流将细小的滤料322翻起，滤料322与渗滤液充分接触，提高催化氧化效率，在低回流比、低上升速度下即可完成废水处理，降低动力输入；安装架31的中部设置有防水电机33，防水电机33的输出轴贯穿安装架31的底壁固定连接有刮沙板34，且防水电机33的输出轴通过密封轴承与安装架31转动连接，刮沙板34将卡在精滤网321网孔中的杂质及堆积的滤料322刷下，提高透水率。

工艺水塔10内部的上部设置有出流区40，所述出流区40包括设置于工艺水塔10侧壁上的若干出水管41，通过多出水管41设置，避免单一出水管41出水流量大导致吸力过大，造成滤料322被吸入回流水中，进而导致反应柱32更换频繁，若干出水管41的一端通过集流管43连通，且集流管43的一端连通有循环管44，循环管44的另一端与回流泵12的进水端连通，且循环管44上设置有循环泵42，该循环泵42将回流水抽入回流泵12中增压鼓入配水区20，出水管41上方的工艺水塔10侧壁上连通设置有排水管45，且在排水管45上设置有出水泵，将处理后的废水排出沉降。

进水管21、回水管22、出水管41和排水管45上均设置有流量计和电动阀门，控制回流量。

工艺水塔10的顶部中心设置有排气管13，填料时开启用于将工艺水塔10内的空气排出，排气管13中设置有液位开关和电动阀门，控制填料量。

工艺水塔10的底部设置有排污管14，清理设备时开启用于将底部沉淀的污泥排出。

送药装置50包括药剂箱，药剂箱的中部固定有隔板51，将药剂箱分隔为上方的盛料腔52和下方的压力腔53，盛料腔52的顶壁设置有进药口，进药口与药剂储存罐连通，向盛料腔52内补加药剂，压力腔53的底壁设置有供药口，药剂箱的一侧设置有增压泵54，增压泵54的进料端与盛料腔52连通，增压泵54的增压端与压力腔53连通，药剂箱的下方设置有布药球55，布药球55设置于进水泵11和回流泵12的泵出端的管路中，布药球55为开孔空心小球，布药球55与压力腔53通过管道连通，且在管道中设置有流量计和电动阀门，通过将药剂增压后送入废水中，避免废水从进药口溢流，同时以稳定的压力送药，流量计测算准确，送药误差较小。

设备中涉及电动阀门、液位开关和流量计均通过PLC控制，说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

实施例1

本实施例利用上述处理设备处理垃圾渗滤液，塔体参数设置为：工艺水塔10的塔高为15m，工艺水塔10的高径比为6；

进水管21和回水管22距离工艺水塔10底壁0.2m；

排水管45距离工艺水塔10的顶壁0.5m，若干出水管41距离排水管45的高度差为0.7m；

具体处理方法如下：

循环填料：渗滤液通过进水泵11导入配水区20，同时在进水泵11和回流泵12的泵出端通过送药装置50向渗滤液中加入双氧水、硫酸亚铁水溶液以及硫酸，维持渗滤液的pH值为3，循环泵42从出流区40泵出渗滤液回流，出水泵从排水管45泵出渗滤液后处理，通过电动阀门和流量计控制回流比1:1；

流化氧化：通过进水泵11、出水泵和循环泵42控制渗滤液的流速为20m/h，反应柱32中添加氧化铁红作为滤料322，进行催化氧化；

后处理：出水泵将处理后的渗滤液送入沉降池中，加入碱(氢氧化钠、碳酸钠或石灰中一种，以下实施例中均相同)和PAM，调节至渗滤液的pH值为7，静置沉淀、过滤，完成垃圾渗滤液的处理。

实施例2

本实施例与实施例1具体处理过程相同，塔体参数设置为：工艺水塔10的塔高为10m，工艺水塔10的高径比为5；

进水管21和回水管22距离工艺水塔10底壁0.2m；

排水管45距离工艺水塔10的顶壁0.4m，若干出水管41距离排水管45的高度差为0.5m；

添加二氧化硅作为滤料322，控制回流比5:1，渗滤液上升速度为30m/h。

实施例3

本实施例与实施例1具体处理过程相同，塔体参数设置为：工艺水塔10的塔高为4m，工艺水塔10的高径比为1；

进水管21和回水管22距离工艺水塔10底壁0.3m；

排水管45距离工艺水塔10的顶壁0.5m，若干出水管41距离排水管45的高度差为0.4m；

不添加滤料322，控制回流比10:1，渗滤液上升速度为30m/h。

对实施例1-3的COD去除率进行测算，具体数据如表1：

表1

	实施例1	实施例2	实施例3
				COD去除率	87％	80％	76％

由表1可知，实施例1使用本发明提供的处理设备，在不添加催化填料时，COD去除率达到76％，处理效果好，回流比为1:1，处理效率高，这是由于本发明送药装置50与粗滤板23的配合设计，使得药剂混合均匀，反应柱32的设置，形成局部紊流，渗滤液与药剂充分混合，在使用双氧水和硫酸亚铁配合处理设备，COD去除率达到87％，具有优异的净化能力。

在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种芬顿流化床垃圾渗滤液的处理设备，包括工艺水塔(10)和设置于工艺水塔(10)两侧的进水泵(11)和回流泵(12)，且进水泵(11)和回流泵(12)与工艺水塔(10)之间均设置有送药装置(50)，其特征在于：工艺水塔(10)内部的中部设置有流化区(30)，所述流化区(30)包括固定于工艺水塔(10)内壁上的安装架(31)和设置在安装架(31)上的若干反应柱(32)。

2.根据权利要求1所述的一种芬顿流化床垃圾渗滤液的处理设备，其特征在于：工艺水塔(10)的高径比为1-6，工艺水塔(10)的塔高为4-15m。

3.根据权利要求1所述的一种芬顿流化床垃圾渗滤液的处理设备，其特征在于：工艺水塔(10)内部的下侧设置有配水区(20)，所述配水区(20)包括设置于工艺水塔(10)周侧的进水管(21)和回水管(22)，进水管(21)和回水管(22)上方的内壁上固定有粗滤板(23)。

4.根据权利要求3所述的一种芬顿流化床垃圾渗滤液的处理设备，其特征在于：进水管(21)和回水管(22)距离工艺水塔(10)底壁0.2-0.3m。

5.根据权利要求1所述的一种芬顿流化床垃圾渗滤液的处理设备，其特征在于：工艺水塔(10)内部的上部设置有出流区(40)，所述出流区(40)包括设置于工艺水塔(10)侧壁上的若干出水管(41)，若干出水管(41)的一端通过集流管(43)连通，且集流管(43)的一端连通有循环管(44)，循环管(44)的另一端与回流泵(12)的进水端连通，且循环管(44)上设置有循环泵(42)，出水管(41)上方的侧壁上设置有排水管(45)，排水管(45)上安装有出水泵。

6.根据权利要求5所述的一种芬顿流化床垃圾渗滤液的处理设备，其特征在于：排水管(45)距离工艺水塔(10)的顶壁0.4-0.5m，出水管(41)与排水管(45)的高度差为0.4-0.7m。

7.根据权利要求1所述的一种芬顿流化床垃圾渗滤液的处理设备，其特征在于：送药装置(50)包括药剂箱，药剂箱的中部固定有隔板(51)，隔板(51)将药剂箱分隔为上方的盛料腔(52)和下方的压力腔(53)，盛料腔(52)的顶壁设置有进药口，压力腔(53)的底壁设置有供药口，药剂箱的一侧设置有增压泵(54)，增压泵(54)的进料端与盛料腔(52)连通，增压泵(54)的增压端与压力腔(53)连通，供药口连通有设置于进水管(21)和回水管(22)中的布药球(55)。

8.一种芬顿流化床垃圾渗滤液的处理设备的处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

循环填料：渗滤液通过进水泵(11)导入配水区(20)，同时通过送药装置(50)向渗滤液中加入双氧水、硫酸亚铁水溶液以及硫酸，维持渗滤液的pH值为3-5，循环泵(42)从出流区(40)泵出渗滤液回流，出水泵从排水管(45)泵出渗滤液进行后处理；

流化氧化：进水泵(11)、出水泵和循环泵(42)控制渗滤液在工艺水塔(10)内流速为20-30m/h，渗滤液被催化氧化；

后处理：出水泵将渗滤液送入沉降池中，加入碱和PAM，调节至渗滤液的pH值为7-8，静置沉淀、过滤，完成垃圾渗滤液的处理。

9.根据权利要求8所述的一种芬顿流化床垃圾渗滤液的处理设备的处理方法，其特征在于：循环填料中回流比为1:1-10:1。

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