本发明属于水污染治理
技术领域：
，特别涉及一种电氧化处理膜滤浓缩液系统，该系统同样适用于其它高浓度难生化的有机工业废水的处理。
背景技术：
：垃圾渗滤液是一种成分复杂的难处理有机废水，目前国内垃圾渗滤液常用的处理工艺为“预处理 生化处理 深度处理”。深度处理的对象主要是难以生物降解的有机物、溶解物等，采用的“深度处理”技术主要是膜处理（纳滤/反渗透），进一步去除渗滤液中的难降解的有机物、氨氮和总氮等。纳滤或反渗透处理过程中产生20~30%左右的浓缩液，是一种成分复杂的高浓度有机废水，一般生化性很差。目前浓缩液处理方法以物化法为主，包括吸附、混凝沉淀、膜处理技术和高级氧化、蒸发等。但是浓缩液的处理费用一般较高而不能广泛应用，因此对于垃圾渗滤液的浓缩液处理亟需一种处理费用低、处理效果好的处理工艺。电氧化技术具有以下特点：电子转移发生在电极与溶液之间，不需要添加氧化或还原剂；通过生成的强氧化物质将有机物氧化成二氧化碳和水，无二次污染；反应条件温和，常温常压下就能进行，被科技界誉为“21世纪环境友好型”技术。技术实现要素：本发明针对现有垃圾渗滤液膜滤浓缩液难以处理的问题，提供一种电氧化法处理膜滤浓缩液系统。本发明的技术解决方案是：一种电氧化法处理膜滤浓缩液系统，包括预处理单元、超滤处理单元、电氧化处理单元；所述预处理单元包括浓缩液储罐、浓缩液提升泵、加药装置、搅拌器、吸附反应器、排泥泵和污泥储罐；所述超滤处理单元包括超滤进水泵、超滤回流泵、超滤反应器、超滤产水泵、超滤产水罐和鼓风机；所述吸附反应器通过超滤进水泵连接超滤反应器；所述电氧化处理单元包括电解液输送泵、负压泵、电氧化产水罐、电解电源、电氧化装置、清洗水、换热器、电氧化进水泵、循环槽、喷淋吸收塔、吸收液喷淋泵；所述超滤反应器通过超滤产水泵、超滤产水罐、电解液输送泵连接循环槽。根据本发明实施例，所述吸附反应器上部是圆柱形，下部是圆锥形，吸附反应器底部中心位置设有污泥排放孔，在吸附反应器中设置加药装置、搅拌器；所述浓缩液储罐通过提升泵连接吸附反应器；所述污泥排放孔通过排泥泵连接污泥储罐。根据本发明实施例，所述超滤反应器内部设有滤膜过滤装置；所述超滤反应器在罐体上部设有超滤回流泵，所述超滤回流泵的另一端与吸附反应器上部相连；所述超滤反应器的底部设置鼓风机。根据本发明实施例，所述循环槽底部通过电氧化进水泵在经过换热器后连接电氧化装置底部；所述循环槽上部设置有负压泵；所述循环槽上部还连接电氧化装置上部。根据本发明实施例，所述电氧化装置上部分别连接电氧化产水罐、清洗水箱；所述清洗水箱下部连接电氧化进水泵。根据本发明实施例，所述电氧化装置连接电解电源。根据本发明实施例，所述负压泵连接喷淋吸收塔底部，喷淋吸收塔连接吸收液喷淋泵。根据本发明实施例，所述电氧化装置包括阳极单元、阴极单元；所述阳极单元包括移动把手、阳极板组、固定螺栓、密封板、滑轮；移动把手设置在密封板外部，固定螺栓、滑轮设置在阳极单元的上部，阳极板组在阳极单元内水平悬空放置；所述阴极单元包括滑道、固定螺孔、出水口、阴极板组、进水口；所述滑道、固定螺孔、出水口设置在阴极单元上部，进水口设置在阴极单元下部，阴极板组在阴极单元内水平悬空放置；电氧化装置工作时通过滑轮、滑道将阳极单元和阴极单元组装合并，由固定螺栓，固定螺孔进行固定，在密封板的作用下使电氧化装置形成一个整体，阳极板组和阴极板组交错悬空放置，形成2层以上电氧化基板组，阳极板组和阴极板组分别和电解电源的正负极连接。本发明的有益技术效果是：（1）通过预处理单元对膜滤浓缩液进行加药沉淀，有效去除溶液中的悬浮物质，达到降低后续处理单元的处理负荷的目的；通过超滤单元降低废水中有机物浓度，有效降低cod值，最后通过电氧化装置对废水进行氧化处理；通过对废水进行前期处理，显著提高处理效果，降低了废水的处理成本和延长了超滤膜和电极的使用寿命；由于对废水采用三级分级处理，有效降低了后续深度处理负荷，降低了整体的处理成本和增强了处理效率；（2）在超滤单元对超滤装置设置有鼓风机，能有有效的处理超滤单元滤膜表面的过滤杂质，增强超滤装置的使用寿命；（3）在电氧化处理单元，设置有清水箱，可以利用电氧化后的清水对电氧化装置进行清洗，既处理了电氧化装置的沉淀垃圾，还减少了运行费用；（4）电氧化装置采用阳极单元和阴极单元的组合模式，通过对电氧化装置的拆分可以更方便对装置的清洗和维修。附图说明图1为一种电氧化法处理膜滤浓缩液系统结构图。图2为一种电氧化装置结构图。图3为另一种电氧化装置结构图。图中：1.吸附反应器；2.浓缩液储罐；3.浓缩液提升泵；4.加药装置；5.搅拌器；6.超滤进水泵；7.超滤回流泵；8.超滤反应器；9.超滤产水泵；10.超滤产水罐；11.电解液输送泵；12.负压泵；13.电氧化产水罐；14.电解电源；15.电氧化装置；16.清洗水箱；17.换热器；18.电氧化进水泵；19.循环槽；20.喷淋吸收塔；21.吸收液喷淋泵；22.曝气鼓风机；23.污泥储罐；24.排泥泵；25.把手；26.阳极板组;27.固定螺栓；28.密封板；29.滑轮；30.滑道；31.固定螺孔；32.出水口；33.阴极板组；34.进水口。具体实施方式下面对本发明做进一步地说明。一种电氧化法处理膜滤浓缩液的设备，包括预处理单元、超滤处理单元、电氧化处理单元。所述预处理单元由浓缩液储罐2、浓缩液提升泵3、加药装置4、搅拌器5、吸附反应器1、排泥泵24和污泥储罐23组成。所述吸附反应器1上部是圆柱形，下部是圆锥形，吸附反应器1底部中心位置设有污泥排放孔，自然沉降形成的污泥在污泥排放孔通过排泥泵24输送至污泥储罐23中。在吸附反应器1中设置加药装置4、搅拌器5；所述浓缩液储罐2通过提升泵3连接吸附反应器1；所述污泥排放孔通过排泥泵24连接污泥储罐23。浓缩液储罐2中的浓缩液通过提升泵3输送至吸附反应器1中，在搅拌器5的作用下与加药装置4中添加的药剂进行混合。所述超滤处理单元由超滤进水泵6、超滤回流泵7、超滤反应器8、超滤产水泵9、超滤产水罐10和鼓风机22组成。所述吸附反应器1通过超滤进水泵6连接超滤反应器8；吸附反应器1中的吸附后溶液在超滤进水泵6的作用下进入到超滤反应器8中。所述超滤反应器8内部设有滤膜过滤装置；所述超滤反应器8在罐体上部设有超滤回流泵7，所述超滤回流泵7的另一端与吸附反应器1上部相连；所述超滤反应器8的底部设置鼓风机22。在超滤反应器8内过滤后的滤液在超滤产水泵9的作用下进入电氧化单元，过滤后的杂质通过在鼓风机22）的作用下从滤膜上脱落，并在重力的作用下沉淀到超滤反应器8的底部。所述电氧化处理单元由电解液输送泵11、负压泵12、电氧化产水罐13、电解电源14、电氧化装置15、清洗水箱16、换热器17、电氧化进水泵18、循环槽19、喷淋吸收塔20、吸收液喷淋泵21组成；所述超滤反应器8通过超滤产水泵9、超滤产水罐10、电解液输送泵11连接循环槽19。所述循环槽19底部通过电氧化进水泵18在经过换热器17后连接电氧化装置15底部；所述循环槽19上部设置有负压泵12；所述循环槽19上部还连接电氧化装置15上部。所述电氧化装置15上部分别连接电氧化产水罐13、清洗水箱16；所述清洗水箱16下部连接电氧化进水泵18。所述电氧化装置15连接电解电源14。所述负压泵12连接喷淋吸收塔20底部，喷淋吸收塔20连接吸收液喷淋泵21。经过超滤处理单元后的超滤水在超滤产水泵9的作用下超滤产水罐10进行存储，然后通过电解液输送泵11进入到循环槽19，循环槽19中的溶液经过电氧化进水泵18在经过换热器17后进入到电氧化装置15中，通过电解电源14电解液进行电氧化处理。处理后的电氧化后溶液如果达到排放标准则直接排放到电氧化产水罐13和清洗水箱16中，排水不达标则将产水排放至循环槽19进行回流继续电解。所述清洗水箱16中的清水在电氧化装置15停止工作时可以通过电氧化进水泵18进入到换热器17和电氧化装置15中，对装置进行清洗，清洗后的清洗水排放到循环槽19中。循环槽19设置有负压泵12，循环槽19中的待电解液以折流的方式通过循环槽19。电氧化产生的气体则在负压泵12的作用下进入喷淋吸收塔20底部并在气压的作用下从喷淋吸收塔20的底部向顶部移动，喷淋吸收塔20内的吸收液在吸收液喷淋泵21的作用下进入到喷淋吸收塔20的顶部，并在重力的作用下从喷淋吸收塔20的顶部向底部移动，电氧化产生的气体和吸收液通过在喷淋吸收塔20内部的逆向传质完成尾气的吸收。电氧化装置15结构有两种第一种电氧化装置15包括阳极单元、阴极单元。所述阳极单元包括移动把手25、阳极板组26、固定螺栓27、密封板28、滑轮29；移动把手25设置在密封板28外部，固定螺栓27、滑轮29设置在阳极单元的上部，阳极板组26在阳极单元内水平悬空放置。所述阴极单元包括滑道30、固定螺孔31、出水口32、阴极板组33、进水口34；所述滑道30、固定螺孔31、出水口32设置在阴极单元上部，进水口34设置在阴极单元下部，阴极板组33在阴极单元内水平悬空放置。电氧化装置15工作时通过滑轮29、滑道30将阳极单元和阴极单元组装合并，由固定螺栓27，固定螺孔31进行固定，在密封板28的作用下使电氧化装置15形成一个整体，阳极板组26和阴极板组33交错悬空放置，形成2层以上电氧化基板组，阳极板组26和阴极板组33分别和电解电源14的正负极连接。在电解电源14的作用下，对进水口34进入的电解液进行电氧化处理，处理后溶液经过出水口32进行外排；当需要对电氧化装置15进行清洗时，可以通过拧开阳极单元上的固定螺栓27和阴极单元上的固定螺孔31，然后通过拉阳极单元上的移动把手25对使阳极单元和阴极单元通过滑轮29、滑道30将阳极单元和阴极单元进行拆分，然后可以对装置进行清洗和维修。第二种电氧化装置15包括电解槽35和电极板，电极板上设电极，电极与电解电源14连接；在电解槽35内设置挡板、回流泵36；在电解槽35槽体的底部设置清洗口，在电解槽35的上部设置产水管；所述电极板采用dsa类阳极作为阳极板38，钛网作阴极板37；dsa类阳极为采用涂层钛电极。电氧化装置15阳极过程是指污染物在阳极表面氧化而转化成毒性较低的物质或易生物降解物质，甚至发生有机物无机化，从而达到消减污染的目的；阴极过程是指污染物在阴极表面还原而得以去除，主要用于卤代烃的还原脱卤和析氢反应。在金属氧化物mox阳极上生成的较高价金属氧化物mox 1有利于有机物选择性氧化生成含氧化合物，在mox阳极上生成的羟基自由基mox（·oh）有利于有机物氧化燃烧生成co2。而在氧析出反应的电位区，金属氧化物表面可能形成高价态氧化物。因此在阳极上存在两种状态的活性氧，即吸附的羟基自由基和晶体中高价态氧化物的氧。直接氧化反应式如下：2h2o→2·oh 2h 2e-r ·oh→co2 h2o，r ·oh→p，r h →co2 h2o。间接氧化反应式如下：2cl-→cl2 2e-cl2 h2o→clo- h cl-r clo-→co2 h2op clo-→co2 h2o。式中r为有机物，p为r氧化降解的中间产物，都是垃圾渗滤液中的codcr；·oh为羟基自由基，属强氧化性电化学活性粒子，其电极电位e0高达2.8v，氧化能力仅次于强氧化剂f2；h 为电子空穴，其氧化能力与强氧化剂f2相当。直接氧化是指污染物在电极上直接被氧化或还原而从废水中去除。间接氧化是指利用电化学产生的氧化还原物质作为反应剂或催化剂，使污染物转化成毒性更小的物质。在有机物为高浓度时，主要发生直接阳极氧化，而在低浓度时才发生间接阳极氧化。对污染物成分复杂的垃圾渗滤液浓缩液来说，在经过膜处理后，浓缩液进一步减量，再采用电氧化装置进行深度处理，有效地降解结构相对稳定的有机物，将结构复杂的有机物分子氧化分解。从而实现了直接和间接双重氧化降解。dsa采用涂层钛电极，阳极尺寸稳定，有效地改善电极的电催化活性，提高对codcr氧化降解的效率。与石墨和铂电极相比，石墨电极机械强度较低、易磨损、使用寿命较短、需要经常更换电极材料，影响时空效率。铂电极具有良好的导电性能及催化性能，并且使用寿命较长。但是铂价格昂贵，难以工业化使用；dsa涂层钛电极具有良好的导电、耐腐蚀性、工作电压低、工作寿命长、形状制作容易、可高精度化等，适合垃圾填埋场渗滤液的浓缩液处理。本发明工艺条件是：膜通量为20l/m2·h、回收率为50%，电极板间距0.5~1.0㎝，电压3~5ｖ，电流密度500~1000a/m2，反应时间60~240min、反应温度25~35℃、电导率10~50ms/cm。本发明对垃圾渗滤液中的难降解有机物及氨氮有很高的去除效率，污染物cod迅速被氧化、还原、降解，直至彻底去除，cod去除率可达到85%以上。cod基本在100mg/l以下、总氮基本在40mg/l以下、吨水电耗为50kwh。该装置同样适用于处理难降解有机物、焦化电镀工业废水及含氨氮污水处理。垃圾渗滤液浓缩液的处理，是一种具有高难度性质的污水处理，本发明充分发挥膜分离和电氧化协同处理的功能，对不同污染物性质的垃圾渗滤液采用不同的工艺路线及其条件进行处理实施例一：采用一种电氧化法处理膜滤浓缩液的设备对简易生活垃圾填埋场的老龄渗滤液进行深度处理。老龄垃圾渗滤液→膜处理→电氧化法处理膜滤浓缩液→达标排放。进出水工艺参数如表1。表1项目codcr（mg/l）nh3-n（mg/l）tn（mg/l）色度（倍）垃圾渗滤液原水850456050膜处理后浓液1500120180100电氧化装置出水902150老龄垃圾渗滤液在经过膜处理后，30%浓缩液再采用电氧化法进行处理，出水codcr、总氮等指标可以达到gb16889-2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》的排放标准。实施例二：采用电氧化法处理膜滤浓缩液装置对标准生活垃圾卫生填埋场的渗滤液进行深度处理。垃圾渗滤液→生化处理→mbr超滤→nf纳滤→ro→电氧化→达标排放。进出水工艺参数表2。表2老龄垃圾渗滤液进出水工艺参数老龄垃圾渗滤液在经过生化处理后，再采用膜滤浓缩液减量回用及电分解技术进行深度处理，出水各项指标可以达到gb16889-2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》的排放标准。显示了电氧化处理技术对渗滤液处理系统滤浓缩液的难降解有机物处理效果的适应性。当前第1页1 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技术特征：1.一种电氧化法处理膜滤浓缩液系统，其特征在于包括预处理单元、超滤处理单元、电氧化处理单元；
所述预处理单元包括浓缩液储罐（2）、浓缩液提升泵（3）、加药装置（4）、搅拌器（5）、吸附反应器（1）、排泥泵（24）和污泥储罐（23）；
所述超滤处理单元包括超滤进水泵（6）、超滤回流泵（7）、超滤反应器（8）、超滤产水泵（9）、超滤产水罐（10）和鼓风机（22）；
所述吸附反应器（1）通过超滤进水泵（6）连接超滤反应器（8）；
所述电氧化处理单元包括电解液输送泵（11）、负压泵（12）、电氧化产水罐（13）、电解电源（14）、电氧化装置（15）、清洗水箱（16）、换热器（17）、电氧化进水泵（18）、循环槽（19）、喷淋吸收塔（20）、吸收液喷淋泵（21）；
所述超滤反应器（8）通过超滤产水泵（9）、超滤产水罐（10）、电解液输送泵（11）连接循环槽（19）。
2.根据权利要求书1所述的一种电氧化法处理膜滤浓缩液系统，其特征在于：所述吸附反应器（1）上部是圆柱形，下部是圆锥形，吸附反应器（1）底部中心位置设有污泥排放孔，在吸附反应器（1）中设置加药装置（4）、搅拌器（5）；所述浓缩液储罐（2）通过提升泵（3）连接吸附反应器（1）；所述污泥排放孔通过排泥泵（24）连接污泥储罐（23）。
3.根据权利要求书1所述的一种电氧化法处理膜滤浓缩液系统，其特征在于：所述超滤反应器（8）内部设有滤膜过滤装置；所述超滤反应器（8）在罐体上部设有超滤回流泵（7），所述超滤回流泵（7）的另一端与吸附反应器（1）上部相连；所述超滤反应器（8）的底部设置鼓风机（22）。
4.根据权利要求书1所述的一种电氧化法处理膜滤浓缩液系统，其特征在于：所述循环槽（19）底部通过电氧化进水泵（18）在经过换热器（17）后连接电氧化装置（15）底部；所述循环槽（19）上部设置有负压泵（12）；所述循环槽（19）上部还连接电氧化装置（15）上部。
5.根据权利要求书1所述的一种电氧化法处理膜滤浓缩液系统，其特征在于：所述电氧化装置（15）上部分别连接电氧化产水罐（13）、清洗水箱（16）；所述清洗水箱（16）下部连接电氧化进水泵（18）。
6.根据权利要求书1所述的一种电氧化法处理膜滤浓缩液系统，其特征在于：所述电氧化装置（15）连接电解电源（14）。
7.根据权利要求书1所述的一种电氧化法处理膜滤浓缩液系统，其特征在于：所述负压泵（12）连接喷淋吸收塔（20）底部，喷淋吸收塔（20）连接吸收液喷淋泵（21）。
8.根据权利要求书1所述的一种电氧化法处理膜滤浓缩液系统，其特征在于：所述电氧化装置（15）包括阳极单元、阴极单元；
所述阳极单元包括移动把手（25）、阳极板组（26）、固定螺栓（27）、密封板（28）、滑轮（29）；移动把手（25）设置在密封板（28）外部，固定螺栓（27）、滑轮（29）设置在阳极单元的上部，阳极板组（26）在阳极单元内水平悬空放置；
所述阴极单元包括滑道（30）、固定螺孔（31）、出水口（32）、阴极板组（33）、进水口（34）；所述滑道（30）、固定螺孔（31）、出水口（32）设置在阴极单元上部，进水口（34）设置在阴极单元下部，阴极板组（33）在阴极单元内水平悬空放置；
电氧化装置（15）工作时通过滑轮（29）、滑道（30）将阳极单元和阴极单元组装合并，由固定螺栓（27），固定螺孔（31）进行固定，在密封板（28）的作用下使电氧化装置（15）形成一个整体，阳极板组（26）和阴极板组（33）交错悬空放置，形成2层以上电氧化基板组，阳极板组（26）和阴极板组（33）分别和电解电源（14）的正负极连接。
9.根据权利要求书1所述的一种电氧化法处理膜滤浓缩液系统，其特征在于：所述电氧化装置（15）包括电解槽（35）和电极板，电极板上设电极，电极与电解电源（14）连接；在电解槽（35）内设置挡板、回流泵（36）；在电解槽（35）槽体的底部设置清洗口，在电解槽（35）的上部设置产水管；所述电极板采用dsa类阳极作为阳极板（38），钛网作阴极板（37）；dsa类阳极为采用涂层钛电极。
技术总结本发明公开了一种电氧化处理膜滤浓缩液系统。包括预处理单元、超滤处理单元、电氧化处理单元；预处理单元包括浓缩液储罐2、浓缩液提升泵3、加药装置4、搅拌器5、吸附反应器1、排泥泵24和污泥储罐23；超滤处理单元包括超滤进水泵6、超滤回流泵7、超滤反应器8、超滤产水泵9、超滤产水罐10和鼓风机22；电氧化处理单元包括电解液输送泵11、负压泵12、电氧化产水罐13、电解电源14、电氧化装置15、清洗水箱16、换热器17、电氧化进水泵18、循环槽19、喷淋吸收塔20、吸收液喷淋泵21。本发明对废水采用三级分级处理，有效降低了后续深度处理负荷，降低了整体的处理成本和增强了处理效率。
技术研发人员：李武;李凯;张璐;王磊;王殿二;徐文新;蒋稳;陈文廷;孙志军;刘成;刘宏佳
受保护的技术使用者：中钢集团武汉安全环保研究院有限公司;光大环境修复(江苏)有限公司;江苏安凯特科技股份有限公司
技术研发日：2020.12.08
技术公布日：2021.03.12
