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    重庆时时彩下载哪个好: 一种可对垃圾渗滤液进行深度处理的光电一体化反应器.pdf

    关 键 词:
    一种 垃圾 渗滤 进行 深度 处理 光电 一体化 反应器
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    摘要
    申请专利号:

    CN201010148495.4

    申请日:

    2010.04.16

    公开号:

    CN102219328A

    公开日:

    2011.10.19

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C02F 9/06申请公布日:20111019|||实质审查的生效IPC(主分类):C02F 9/06申请日:20100416|||公开
    IPC分类号: C02F9/06; C02F1/32(2006.01)N; C02F1/46(2006.01)N 主分类号: C02F9/06
    申请人: 中国科学院生态环境研究中心
    发明人: 曲久辉; 夏鹏飞; 赵旭; 刘会娟
    地址: 100085 北京市海淀区双清路18号
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201010148495.4

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2013.08.21|||2012.03.28|||2011.10.19

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明属于水处理领域,提供一种可对垃圾渗滤液进行深度处理的光电一体化反应器。本发明所述的反应器为一种圆形反应罐,反应器下部有布水板使进水均匀;反应区以钛钌网为电极,由低压汞灯提供紫外光源;连接电极与紫外灯的线路在反应区上方引出反应器,并与外接电源连接;反应器侧面有出水口出水;上部有排气口,排气口与硅胶管连接,将反应区的产生的过剩氯气导出反应器。反应器运行时,钛钌网电极在电化学氧化过程中氧化渗滤液中高浓度氯离子,原位产生大量活性氯;紫外光的光解作用产生羟基自由基,同时使活性氯光解为氯自由基,对垃圾渗滤液进行有效的处理。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种对垃圾渗滤液进行深度处理的光电一体化反应器,其特征是:以钛钌网为电极的电化学过程与紫外光解协同作用,产生大量的活性氯,羟基和氯自由基?;钚月?、羟基和氯自由基共同作用于水体中污染物,连同电化学过程中的阳极氧化使污染物得以降解去除。

    2.  按照权利要求1所述的光电一体化反应器,其特征是:将钛钌网电极与直流电源连接作为正负极,紫外灯与直流电源连接作为光源协同电化学过程降解有机物。

    3.  按照权利要求1和2所述的光电一体化反应器,其特征是:在反应器内的底部布置布水板,使布水均匀。在布水板的上方通过绝缘垫片固定钛钌网电极与?;ぷ贤獾频氖⒐?。在布水板下面的反应器底部开有进水口,排空口;在反应器的反应区上部侧壁开有出水口。

    4.  按照权利要求1、2和3所述的光电一体化反应器,其特征是:极板与紫外灯管在液面上接线并密封,导线引出反应器外,与直流电源相接。反应区中间放置不锈钢杆,起连接、稳定反应区下部绝缘垫片与上部密封板的作用。密封板处有开口并由硅胶管连到外部排气管,将产生的氯气,氧气,氢气排出并平衡反应器内压力。

    5.  按照权利要求1、2、3和4所述的反应器和方法,其特征是:电极以复合方式排布,正负极板均选用钛钌网。三个极板分别接直流电源的正、负、正极。

    6.  按照权利要求1、2、3、4和5所述的反应器以及电极排布方式,其特征是:在三个极板间的两个间隙中放置30瓦紫外灯。紫外灯共有14根:外层9根,内层5根,均匀排布。

    7.  按照权利要求1~6所述的反应器,其特征是:反应器运行时采用直流电源供电,正极连接内、外两组钛钌网电极,负极连接中间一组钛钌网电极,形成由外向内正、负、正的复合电极排布方式。打开反应器进水阀,进水泵,出水阀,排气阀,调整反应器的停留时间为2-4小时;开启反应器控制极板与紫外灯的电源。在光电协同作用下,反应器对渗滤液中的难降解有机物与氨氮进行有效地去除。

    说明书

    说明书一种可对垃圾渗滤液进行深度处理的光电一体化反应器
    技术领域
    本发明属于水处理领域,特别涉及一种通过电化学与光解技术协同作用处理垃圾渗滤液的一体化反应器。该反应器通过光电协同作用原位生成大量活性氯,羟基和氯自由基,与电化学过程的直接阳极氧化作用一起,对垃圾渗滤液中的难降解有机污染物及氨氮进行有效去除。
    背景技术
    垃圾渗滤液是由垃圾分解后产生的内源水与外来水分所形成的液体,是一种成分复杂、水质波动较大的高浓度有机废水,含有大量的有机污染物、氨氮和某些有毒物质,垃圾渗滤液的处理一直是一个难题。
    目前,对渗滤液的处理方法主要是生物-物化相结合的方式。生物处理法的运行费用相对较低、处理效率高,但生物法对于填埋时间较长的“老龄”以及可生化性较差的渗滤液的处理效果不好;物化处理方法一般不受水质水量的影响,出水水质比较稳定,尤其对可生化性较差、难以生物处理的渗滤液,有较好的处理效果,其广泛的用作生物法的后续工艺。然而,物化法多数只是将污染物转移,可能产生二次污染,需要后续处理以达到彻底降解。
    氧化法可以使化合物的结构发生变化,直接降解渗滤液中的有机物或提高渗滤液的可生化性,是一种可以有效处理垃圾渗滤液的方法。电化学氧化技术是环境电化学的一个分支,这种去除有机物的方法是电氧化技术与化学氧化技术的结合,包括直接电化学转化和间接电化学转化。这种技术因其操作简便、环境友好等优点引起了研究者的广泛关注。它能在常温常压下,通过有催化活性的电极反应直接或间接产生羟基或氯自由基,从而有效降解有机物。
    光化学氧化法是近20多年发展迅速的一种高级氧化技术,它的反应条件温和、氧化能力强、适用范围广,利用该法处理难降解有机污染物已成为国内外的研究热点。光化学氧化是通过氧化剂在光的辐照下产生氧化能力较强的自由基进行的。
    将光化学和电化学方法结合起来,继续提高污染物的降解效率,以期达到协同效应的光电组合降解技术是最近高级氧化技术研究的一个热点。光电组合技术利用电化学自身的直接与间接氧化作用,协同紫外光的光解作用,产生大量的活性氯、羟基及氯自由基,可以大大强化其对水中污染物的净化作用。本发明在此基础上,针对垃圾渗滤液中的难降解有机组分,将电化学技术与光化学技术有机结合,开发出一种新型光电一体化反应器。其原理是在电化 学氧化技术与光化学技术的基础上,通过协同作用,产生大量的活性氯、氯和羟基自由基,有效地去除污染物。
    发明内容
    本发明目的是针对垃圾渗滤液中的难降解组分,结合电化学过程与紫外光产生的光解作用,而开发出的一种新型的光电一体化反应器。电化学与光化学过程协同作用,将污染物转化成毒性较低的物质或生物易降解物质,甚至发生无机化,从而达到削减污染的目的。
    本发明以钛钌网为电极,由低压汞灯提供紫外光源,构成了一种新型的光电一体化反应器,本反应器不仅可以有效地降解渗滤液中的有机物与氨氮,使该工艺与传统的混凝沉淀法结合;还可以提高出水的可生化性,为下一步与生物法对接提供了可行性。反应过程中产生的过剩氯气可作为氧化剂对待处理的渗滤液进行预处理,以优先去除氨氮,使光电反应器具有更好的处理效果。
    本发明实现有机物与氨氮同时去除的过程简述如下:
    电化学直接氧化过程:污染物在阳极表面氧化而转化成毒性较低的物质或生物易降解物质,甚至发生无机化,从而达到削减污染的目的:

    电化学的间接氧化则是通过阳极反应产生具有强氧化作用的中间物质或发生阳极反应之外的中间反应,使被处理污染物氧化,最终转化为无害物质:

    紫外光存在条件下,HOCl被直接光解产生·OH,·Cl:
    HOCl+hγ→·OH+·Cl
    光电协同作用产生活性氯及氯自由基对氨氮的作用原理:

    电极表面释放出的Cl2微小气泡还可加速了反应的进行,强化污染物的去处效果。并起到反应器内部混匀的效果。
    本发明所述的光电一体化反应器如示意图所示:
    在反应器内的底部有布水板。在布水板的上方通过绝缘垫片固定钛钌网电极与?;ぷ贤獾频氖⒐?。绝缘垫片中间放置有不锈钢杆,起连接与稳定反应区的作用。在布水板下面的反应器底部开有进水口,排空口;在反应器的上部侧壁开有出水口。极板与紫外灯管在液面上接线并密封,导线引出反应器外。密封处有开口并由硅胶管连到外部排气管,将产生的氯气,氧气和氢气排出。(如图1所示)
    本发明所述的反应器以钛钌网为电极。在反应区,钛钌网电极与直流电源连接作为正负极,紫外灯与直流电源连接作为光源协同电化学过程降解有机物。电极以复合方式排布,正负极板均选用钛钌网。三个极板直径为360mm、225mm、75mm,分别接直流电源的正、负、正极。(如图2所示)
    在三个极板间的两个间隙中放置直径为35mm、950mm长的石英管,内装30瓦紫外灯。紫外灯共14根,外层9根、内层5根,均匀排布。(如图2所示)
    极板与紫外灯管在液面上接线并密封,导线引出反应器外。密封处有开口并由硅胶管连到外部排气管,将产生的氯气,氧气,氢气排出。
    本发明所述的光电一体化反应器的运行方法为:
    采用直流电源供电,正极连接内、外两组钛钌网电极,负极连接中间一组钛钌网电极,形成由外向内正、负、正的复合电极排布方式。打开反应器进水阀,进水泵,出水阀,排气阀,调整反应器的停留时间为2-4小时;开启反应器控制极板与紫外灯的电源。在光电协同作用下,反应器内发生电化学的直接与间接氧化过程,并产生大量的羟基与氯自由基对垃圾渗滤液进行处理。本发明所述的光电一体化反应器不仅可以去除含氯水体中的难降解有机污 染物,对氨氮也可以有效地去除。
    本发明的特点:
    1.通过电化学与光解协同作用,产生大量的活性氯,羟基和氯自由基?;钚月?,羟基和氯自由基共同作用于水体中污染物,连同电化学过程中的阳极氧化使污染物得以降解去除。
    2.本发明利用钛钌网电极作为正负极,紫外灯作为光源
    3.本发明在光电一体化去除废水中有机物的同时,可以对水体中的氨氮有较好的去除效果。
    4.本发明所述的反应器可以与传统的混凝沉淀法结合深度处理渗滤液;
    5.本发明所述的反应器可以提高渗滤液的可生化性,该反应器出水还可以用生化法进行后续处理。
    6.本发明所述的反应器在运行过程中产生大量的氯气,过剩的氯气可以运用于渗滤液的前处理,以减轻反应器负荷,提高处理效果。
    实施例
    实施例1:
    取某垃圾填埋场经厌氧、好氧处理后的渗滤液,水质情况:COD 1560mg L-1,TOC 490mg L-1,NH4+-N 100mg L-1,pH 6.3,电导率22.74mS cm-1,氯离子浓度5000mg L-1。
    控制流量30L/h,停留时间4h,调节电流密度300A/m2,连续运行,反应器运行稳定后COD去除率为58%,TOC去除率为47%,NH4+-N去除率为87%??刂屏髁?0L/h,停留时间4h,调节电流密度为300A/m2,连续运行,反应器运行稳定后COD去除率为41%,TOC去除率为36%,NH4+-N去除率为75%。
    实施例2:
    取某垃圾填埋场经厌氧、好氧膜生物反应器处理后的渗滤液,水质情况:COD 900mg L -1,TOC 320mg L-1,NH4+-N 190mg L-1,pH 7.5,电导率17.34mS cm-1,氯离子浓度4300mg L-1。
    控制流量30L/h,停留时间5h,调节电流密度100A/m2,连续运行,反应器运行稳定后COD去除率为69%,TOC去除率为55%,NH4+-N去除率为92%??刂屏髁?0L/h,停留时间5h,调节电流密度为300A/m2,连续运行,反应器运行稳定后COD去除率为58%,TOC去除率为50%,NH4+-N去除率为79%。
    实施例3:
    取某垃圾填埋场经厌氧、好氧处理后的渗滤液,水质情况:COD 2560mg L-1,TOC 740mg L-1,NH4+-N 350mg L-1,pH 5.2,电导率24.55mS cm-1,氯离子浓度5600mg L-1。
    控制流量30L/h,停留时间6h,调节电流密度750A/m2,连续运行,反应器运行稳定后COD去除率为62%,TOC去除率为57%,NH4+-N去除率为84%??刂屏髁?0L/h,停留时间6h,调节电流密度为300A/m2,连续运行,反应器运行稳定后COD去除率为47%,TOC去除率为42%,NH4+-N去除率为73%。
    图1是光电一体化反应器示意图
    图2是电极与紫外灯排布示意图
    附图中的标记说明
    1、排气口 2、排气管 3、出水口 4、不锈钢杆 5、反应区 6、布水板 7、进水口8、灯管出口 9、电极 10、紫外灯管 11、阴极 12、阳极   内容来自专利网重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn转载请标明出处

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    本文标题:一种可对垃圾渗滤液进行深度处理的光电一体化反应器.pdf
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