[发明专利]垃圾渗滤液膜滤浓液的一体化处理装置

说明书

本发明涉及一种垃圾渗滤液膜滤浓液的一体化处理装置，由位于装置上段的介质阻挡放电的等离子体发生段和位于装置下段的协同臭氧污染物反应段构成。装置上段设置氢气进气口，上段与下段之间插入绝缘隔板，并设置等离子体氢气进口导管。装置下段设置排气口、水样出口、进口、臭氧和氧气进气口。反应器内筒与外筒之间注入用于冷却和接地极的循环水。放电电极插入反应器内筒中。微孔曝气头设置在反应器内筒底部。垃圾膜滤浓缩液进入内筒，臭氧和氧气混合气通过微气泡曝气进入内筒，等离子氢气通过介质阻挡放电产生并通入垃圾膜滤浓缩液液面之下，同氧气反应原位产生过氧化氢，实现有机物的强化氧化处理，提高了降解能力。

技术领域

本发明属于环保工程技术领域的垃圾渗滤液处理装置，具体涉及一种垃圾渗滤液的膜滤浓液的等离子体协同臭氧一体处理装置。

背景技术

目前我国生活垃圾年清运量已达二、三亿吨，其中一亿多吨采用焚烧法处置。在垃圾堆放过程会产生对环境危害较大的垃圾处理副产品——渗滤液。为了降低垃圾渗滤液的排放对整体环境的潜在风险，我国要求在焚烧厂或填埋场区内建设相互配套的原位处理渗滤液设备，以保证渗滤液排放达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）和《生活垃圾填埋场污染物控制标准》（GB16889-2008）。由于垃圾渗滤液中含有较高的难生物降解污染物，采用常规的生化处理和化学处理技术已经很难达到相应的污染控制要求，在此背景下，膜处理作为一种运行成本较低的物理处理技术，开始获得广泛应用。

然而，膜处理会产生相当于渗滤液体积的20%-30%的浓液，膜滤浓液富集了膜滤之前渗滤液中的各种污染物，其腐殖质、盐分很高，进一步处理难度大。目前，填埋场的膜滤浓液大多采用蒸发浓缩等方法处理，焚烧厂的膜滤浓液大多采用回喷至焚烧炉中，其处理成本很高，据业内估算，处理每吨膜滤浓液至少需要消耗相当于600度电蕴含的热量。因此，如何降低垃圾渗滤液膜滤浓液成本，已经成为行业热点问题。高级氧化法作为一种可提高难降解废水生化性、能为浓液处理后回流至前端生化系统创造条件的技术，开始受到关注。

臭氧氧化技术因其具有氧化能力强，不仅对有机物和无机物有良好的作用效果，还有除臭、消毒、杀菌等作用，作为一种绿色友好型技术，在渗滤液处理中得到了一定程度的应用。专利文献CN206570116U公开了一种用于深度处理的多级臭氧催化氧化的处理装置，通过催化剂催化臭氧提高臭氧的利用效率，进一步改善降解效果。专利文献CN201910554317.2公开了一种过氧化钙协同臭氧处理渗滤液的方法以提高臭氧的利用效率。但是以上方法均需要引入新的药剂，同时在臭氧反应过程中，夹杂着85%-90%的氧气共同进入反应装置，这意味着臭氧体系存在大量氧气空耗的问题，依然无法得到解决。

为此，垃圾渗滤液处理领域构建以同步提高氧气和臭氧利用率为主导的协同臭氧一体式装置显得尤为重要。

发明内容

为了解决现有臭氧技术中氧气空耗及臭氧利用率低的问题，本发明提供了一种垃圾渗滤液膜滤浓液的等离子体协同臭氧一体处理装置，其基本原理是臭氧自反应器底部进入后，快速同有机物接触，直接或间接氧化有机物实现臭氧的一次利用；剩余的大量氧气在反应器上段的等离子体装置中结合活性氢原位产过氧化氢，同臭氧反应产羟基自由基，实现臭氧的二次利用。该处理装置同步高效提高氧气和臭氧利用率和对有机物的降解能力，达到较理想的处理效果。

本发明的技术解决方案如下：

一种垃圾渗滤液膜滤浓液的一体化处理装置，它由位于装置上段的介质阻挡放电的等离子体发生段和位于装置下段的协同臭氧污染物反应段构成，包括反应器内筒、反应器外筒、放电电极、金属电流导出线和微孔曝气头；

所述反应器内筒是整个反应器的主体，为竖直的底端封口的圆筒件，其上端开口处设置绝缘封盖，在装置上段反应器内筒高出反应器外筒部分的侧壁上设置氢气进气口；在装置上段与装置下段之间插入水平绝缘隔板，并在该隔板中心设置等离子体氢气进口导管；在装置下段的上端侧壁设置排气口和水样出口，在装置下段的下端侧壁设置水样进口，在装置下段的底端设置臭氧和氧气进气口；