[發明專利]一種垃圾滲濾液組合處理工藝

在審

• 申請號: 201510810646.0
• 申請日: 2015-11-18
• 公開（公告）號: CN106698780A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 孫承林;王亞旻;衛皇曌;趙穎;楊旭
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F103/06;C02F101/30
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司21002
• 代理人: 馬馳

技術領域

本發明污水處理和環境功能材料領域，具體涉及將使用非均相催化劑的催化濕式過氧化氫氧化技術集成于MVR系統，對垃圾滲濾液進行降解。

背景技術

隨著城市建設的發展，隨之產生的垃圾也成倍增多。我國的固體垃圾多采用填埋或焚燒的方法進行處理。垃圾在填埋過程中由于壓實、發酵等物理、生物、化學作用，同時在降水和其它外部來水的滲流作用下產生的含有機或無機成分的液體稱為垃圾滲濾液。垃圾滲濾液通常具有水質變化大(水質不穩定)、水質復雜(含有多種重金屬離子和氨氮)、有機濃度高、可生化性差等特點，對周邊土層及地下水極易造成嚴重污染。因此，對垃圾滲濾液進行有效的收集及處理已引起廣泛關注并亟待解決，而垃圾滲濾液的處理技術也隨之成為國際上的研究熱點。

目前對垃圾填埋場滲濾液的處理，需從COD、總氮、重金屬及外運處理等多方面滿足國家《生活垃圾填埋污染控制標準》(GB 16889-2008)嚴格的排放標準。滿足新標準的先進工藝包括UASB+MBR+RO(上流式厭氧流化床+膜生物反應+反滲透)、MVC/MVR+DI(多效蒸發+陽離子交換)等。其中，UASB+MBR+RO工藝存在著工藝復雜、連續運轉穩定性差、后期配件更換費用較高等問題。MVR(機械蒸汽再壓縮技術)可有效回收利用二次蒸汽，啟動后無需或補充少量生蒸汽即可維持蒸汽溫度，結構簡單，操作簡便，運行穩定且費用較低。將MVR技術用于處理垃圾滲濾液，在解決滲濾液氨氮和難降解污染物濃度高難題的同時，可滿足節能高效的要求。然而，其處理后出水無法達到水環境排放標準，因此仍需與其它工藝組合進行深度處理。MVR+DI工藝中離子交換樹脂能力有限，處理量低，樹脂還原的成本較高，且還原過程中易造成二次污染；膜工藝中膜組件易受損且價格高昂，而生化工藝無法滿足部分廢水處理要求，同時受天氣的影響較大。

高級氧化法(AOPs)是目前研究比較成熟的一種處理方法，已有較為廣泛的實際應用。其中，催化濕式過氧化氫氧化法(CWPO)使用廉價無毒的H₂O₂氧化劑，取代了催化濕式空氣氧化法(CWAO)中使用的高壓氧或壓縮空氣，可以較好地克服濕式氧化工藝因高壓所引起的設備腐蝕、操作安全等問題。液體氧化劑H₂O₂代替了氣體氧化劑,消除了氣-液傳質阻力對反應速率的影響,從而使反應速度加快，能有效分解有機污染物，降低COD值。當不能徹底氧化分解為CO₂和H₂O時，也通?？蓪⑵滢D化為毒性小且易生物降解的化合物。此外，CWPO不僅可以使反應在低溫常壓下進行，而且其分解產生的羥基自由基(HO·)具有很強的氧化能力，無需電流、紫外光等輔助手段，具有操作簡便的優點。CWPO技術既可用于廢水預處理，又可用于廢水的深度處理。鑒于CWPO具有 反應條件溫和、處理效率高、適用范圍廣、反應速度快以及二次污染低等優點，可結合MVR技術作為垃圾滲濾液的深度處理技術。

發明內容

本發明的目的是克服現有的垃圾滲濾液處理方法中的弊端與不足，提供一種處理垃圾滲濾液的高效可行的方法，即采用機械蒸汽再壓縮+催化濕式過氧化氫氧化技術(MVR+CWPO)工藝，其中CWPO采用的非均相催化劑價格較低廉、易于分離回收，在低溫常壓下即可高效降解廢水中有機物，從而促進垃圾滲濾液深度降解并達標排放。

本發明提供了上述工藝的具體方案：

1.建立一種垃圾滲濾液組合處理工藝，工藝中經過MVR系統處理后的廢水溫度在60-95℃之間，出水COD值為80-200mg/L，并以空速0.2～5.0h^-1進入催化濕式過氧化氫氧化系統。催化濕式過氧化氫氧化系統包括催化反應塔和過氧化氫分解塔，催化反應塔處理后廢水直接進入雙氧水分解塔。催化濕式過氧化氫氧化系統處理后廢水COD值低于50mg/L。

2.催化濕式過氧化氫氧化系統中，H₂O₂加入量為理論礦化量的0.5～5.0倍，即約為H₂O₂(mg/L):COD(mg/L)＝1.0～10.0，催化反應塔裝填A/X型非均相催化劑，其中A為活性組分，X為催化劑載體?；钚越M分A為Fe、Cu、Mn、Ni、Ce中的一種或幾種，X為氧化鋁或活性炭，活性組分負載量為1～5wt.％，其中以1％～3％為宜。雙氧水分解塔內裝填錳砂，錳砂粒徑為2～30mm，其MnO₂含量大于25％。