本发明涉及废水处理技术，尤其涉及一种垃圾渗滤液蒸发处理尾水的深度处理方法及系统。
背景技术：
随着我国工业的快速发展，城市化进程不断加快，城市垃圾总量呈现快速增长趋势，每年的增长速率高达10％。垃圾卫生填埋技术由于其工艺简单、成本低、管理方便等技术优势，目前国内应用最为广泛的垃圾处置方式。垃圾在堆放和填埋过程中由于压实、发酵等生物化学降解作用，同时在雨水和地下水的渗流作用下，形成了一种高浓度有机废水，称为垃圾渗滤液。由于垃圾渗滤液成分复杂、水质水量波动大，垃圾渗滤液的合理处置一直是环保领域的难题。随着《生活垃圾填埋场污染物控制标准》(gb16889-2008)的颁布，我国对垃圾渗滤液的处理提出更加严格的要求。然而，从实际工程技术现状看来，传统的垃圾渗滤液处理技术多数不能保证渗滤液的达标排放。因此，发展垃圾渗滤液尾水深度处理技术，对现有垃圾渗滤液处理工艺进行升级或改造，是保证渗滤液达标排放的必要举措。
mvr蒸发技术(机械蒸汽再压缩技术)凭借着能耗低、占地面积小、抗冲击负荷能力强、适用范围广、出水水质高等优势，是继生化+膜法和dtro膜法之后又一种新型的垃圾渗滤液处理技术。蒸发法是一种把挥发性组合与非挥发性组分分离的物理过程。mvr蒸发处理垃圾渗滤液时，水从渗滤液液中沸出，重金属和无机物以及大部分有机物的挥发性均比水弱，因此会保留在浓缩液中，只有部分挥发性烃、挥发性有机酸和氨等污染物会进入蒸汽，最终存在于冷凝液中。目前，mvr蒸发和洗气组合工艺可有效去除蒸汽中的挥发性有机酸和氨，但是部分挥发性烃等污染物仍然存在于冷凝液中，导致出水codcr无法满足排放标准。
目前，垃圾渗滤液蒸发处理尾水的深度处理技术主要包括：离子交换法、膜分离法、吸附法和芬顿氧化法。
离子交换法，工艺依靠离子交换树脂将垃圾渗滤液尾水中的污染物交换吸附，将出水达标排放。然而，离子交换树脂能力有限，处理量低，树脂还原的成本较高，且还原过程中易造成二次污染。
膜分离法，该技术主要利用选择性透过膜对水中的成分进行选择性分离，其机理主要是膜的筛分作用。目前应用较多的有纳滤膜、微滤膜、超滤膜和反渗透膜等。膜分离法工艺简单、占地面积小、处理效果好。然而，在膜技术的应用实践中发现，膜污染问题造成膜组件频繁更换，运行成本很高。此外，膜分离会产生大量的浓缩液，浓缩液成分复杂，若处理不当，将会给环境带来更为严重的污染。
吸附法，该方法主要利用多孔型固体物质将污染物吸附至固体表面，达到去除废水中污染物的目的。常用的吸附剂包括活性炭、沸石、粉煤灰、硅藻土等。尽管吸附法在垃圾渗滤液尾水处理中取得一定效果，但吸附剂吸附容量有限，再生难度大，更换成本高。此外，吸附法最终只是将污染物富集转移到吸附剂上，并不能将其彻底降解去除，易形成二次污染。
芬顿氧化法，主要以亚铁离子(fe2+)作为催化剂，利用fe2+和h2o2的链式反应催化生成具有强氧化性的羟基自由基，将废水中的有机污染物氧化为小分子低毒或无毒的小分子物质。该方法适用范围广、氧化能力强且不会造成二次污染。随着其工程应用的增多，实际运行过程中暴露了很多问题。①污泥量大、处理成本高；②fe2+和h2o2投加比例难控制，出水易返色，残余h2o2增加出水codcr；③h2o2去除工艺复杂、成本高；④处理效果不稳定。
技术实现要素：
本发明的目的在于，针对现有技术存在的运行成本高、处理效果不稳定、易造成二次污染等技术问题，提出一种垃圾渗滤液蒸发处理尾水的深度处理系统，该系统能满足出水水质日益严格的排放标准。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种垃圾渗滤液蒸发处理尾水的深度处理系统，包括酸碱调节单元、催化反应单元、双氧水分解单元和出水单元；
所述酸碱调节单元包括输送泵、浓硫酸计量泵、双氧水计量泵、酸混合器和进水ph值检测仪，所述输送泵、浓硫酸计量泵和双氧水计量泵分别通过管路与酸混合器连通，所述进水ph值检测仪设置在酸混合器出口管路上，所述进水ph值检测仪与浓硫酸计量泵电联；
所述催化反应单元包括催化反应塔，所述催化反应塔底部入口与酸混合器出口连通；
所述双氧水分解单元包括双氧水分解罐，所述双氧水分解罐底部入口与催化反应塔顶部出口连通；
所述出水单元包括出水暂存罐、增压泵、氢氧化钠计量泵、碱混合器、出水ph值检测仪和板式热交换器，所述出水暂存罐上部入口与双氧水分解罐顶部出口连通，所述出水暂存罐底部出口通过增压泵与碱混合器入口连通，所述碱混合器出口与板式热交换器连通，所述氢氧化钠计量泵与碱混合器入口连通，所述碱混合器出口的管路上设置有出水ph值检测仪，所述出水ph值检测仪与氢氧化钠计量泵电联。
本发明的另一个目的还公开了一种垃圾渗滤液蒸发处理尾水的深度处理方法，包括以下步骤：
步骤(1)进水(如无特殊说明本文中所述进水均为垃圾渗滤液经蒸发处理后的高温进水)与浓硫酸和双氧水混合；
步骤(2)将步骤(1)得到的进水打入催化反应塔，经催化湿式过氧化氢氧化反应；
步骤(3)步骤(2)得到的进水经催化反应塔上端溢流至双氧水分解罐，将残余的双氧水分解；
步骤(4)步骤(3)得到的进水经双氧水分解罐上端溢流至出水暂存罐；所述出水暂存罐中的出水经增压泵打入板式热交换器，所述板式热交换器出水排放或回用。
进一步地，步骤(1)包括以下步骤：垃圾渗滤液经蒸发处理后的高温进水经输送泵输送至酸混合器，所述酸混合器将进水与浓硫酸计量泵投加的98％wt浓硫酸和双氧水计量泵投加的30％wth2o2快速混合，将所述进水ph值调节至5.5～6.5，进水ph值检测仪反馈电信号自动控制浓硫酸计量泵的转速，自动调节98％wt浓硫酸的投加量。
进一步地，步骤(2)包括以下步骤：由步骤(1)处理后的进水由催化反应塔底部进入，进水上升过程中经过第一催化剂，进水中的有机污染物和述h2o2扩散到所述第一催化剂内表面的活性中心被吸附，h2o2在第一催化剂活性组分的催化作用下产生ho·，ho·引发自由基反应氧化降解有机物，降解产物从第一催化剂内表面脱附，扩散到催化反应塔内。
进一步地，步骤(3)包括以下步骤：所述进水经步骤(2)的催化湿式过氧化氢氧化反应后，由催化反应塔上端溢流至双氧水分解罐；所述进水自所述双氧水分解罐底部上升过程中，在第二催化剂的催化作用下，进水中残余的h2o2分解为h2o和o2，避免h2o2对出水codcr产生影响。
进一步地，步骤(4)包括以下步骤：所述出水自所述双氧水分解罐顶部溢流至出水暂存罐，经增压泵将所述出水输送至碱混合器，所述碱混合器将出水与氢氧化钠计量泵投加的20％wt氢氧化钠溶液和出水快速混合，将出水ph值调节至6.0～9.0，出水ph值检测仪反馈电信号自动控制氢氧化钠计量泵的转速，自动调节所述20％wt氢氧化钠溶液的投加量；出水经所述碱混合器后进入板式热交换器，出水与低温垃圾渗滤液原液进行热交换，将出水温度降低至常温后排放或回用。
进一步地，所述步骤(1)中，垃圾渗滤液蒸发处理的高温出水直接进入垃圾渗滤液蒸发处理尾水的深度处理系统中，进水温度为95～100℃。
进一步地，所述步骤(2)中，所述催化反应塔的高径比为14:1，进水空速为0.3～0.5h-1，30％wth2o2投加量为2.0～4.0g/l。
进一步地，所述步骤(2)中，所述第一催化剂为非均相催化剂，以fe3+作为活性组分，所述fe3+铁矿形式存在于所述第一催化剂中。
进一步地，所述步骤(3)中，所述双氧水分解罐中进水空速为1.5～2.0h-1，反应温度为95～100℃。
进一步地，所述步骤(3)中，所述第二催化剂为非均相催化剂，以锰砂作为活性组分。
本发明垃圾渗滤液蒸发处理尾水的深度处理方法及系统与现有技术相比较具有以下优点：
1.首次将催化湿式过氧化氢氧化技术应用到垃圾渗滤液蒸发处理尾水的深度处理领域。
2.高温的垃圾渗滤液蒸发尾水直接进入深度处理系统，无需冷却装置，同时较高的反应温度有利于提高催化氧化的反应速率。
3.催化湿式过氧化氢氧化反应中使用非均相催化剂代替传统的均相催化剂，具有催化活性高、稳定性好、使用寿命长和流失率低等特点。非均相催化剂以三价铁(fe3+)代替fe2+作为活性组分，省去了h2o2氧化fe2+的步骤，减少h2o2用量。其中fe3+主要以α-feooh形式存在于催化剂中，相比于均相fe2+或fe3+相比，具有反应ph较宽和fe去除率较高的优势。
4.利用以锰砂为活性组分的非均相催化剂，催化h2o2在高温条件下分解为h2o和o2。利用该方法分解催化湿式过氧化氢氧化反应后残余的h2o2，不仅反应效率高、反应条件温且运行费用低，可有效避免h2o2对出水水质的影响。
综上，本发明将所述的催化湿式过氧化氢氧化技术作为垃圾渗滤液蒸发处理尾水处理工艺，可以克服传统的深度处理工艺存在的工艺过程复杂、运行成本高、处理效果不稳定等问题，进一步优化垃圾渗滤液蒸发处理尾水的出水水质，保证出水达到《生活垃圾填埋污染物控制标准》gb16889-2008中的排放要求。
附图说明
图1为本发明垃圾渗滤液蒸发处理尾水的深度处理系统的结构示意图。
图中1.输送泵；2.浓硫酸计量泵；3.双氧水计量泵；4.酸混合器；5.进水ph值检测仪；6.第一催化剂；7.催化反应塔；8.第二催化剂；9.双氧水分解罐；10.出水暂存罐；11.增压泵；12.氢氧化钠计量泵；13.碱混合器；14.出水ph值检测仪；15.板式热交换器。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步说明：
实施例1
本实施例公开一种垃圾渗滤液蒸发处理尾水的深度处理系统，其结构如图1所示，包括酸碱调节单元、催化反应单元、双氧水分解单元和出水单元；
所述酸碱调节单元包括输送泵1、浓硫酸计量泵2、双氧水计量泵3、酸混合器4和进水ph值检测仪5，所述输送泵1、浓硫酸计量泵2和双氧水计量泵3分别通过管路与酸混合器4连通，所述进水ph值检测仪5设置在酸混合器4出口管路上，所述进水ph值检测仪5与浓硫酸计量泵2电联；
所述催化反应单元包括催化反应塔7，所述催化反应塔底部入口与酸混合器4出口连通；
所述双氧水分解单元包括双氧水分解罐9，所述双氧水分解罐9底部入口与催化反应塔顶部出口连通；
所述出水单元包括出水暂存罐10、增压泵11、氢氧化钠计量泵12、碱混合器13、出水ph值检测仪14和板式热交换器15，所述出水暂存罐10上部入口与双氧水分解罐9顶部出口连通，所述出水暂存罐10底部出口通过增压泵11与碱混合器13入口连通，所述碱混合器13出口与板式热交换器15连通，所述氢氧化钠计量泵12与碱混合器13入口连通，所述碱混合器13出口的管路上设置有出水ph值检测仪14，所述出水ph值检测仪14与氢氧化钠计量泵12电联。
采用本实施例装置深度处理垃圾渗滤液蒸发处理尾水的方法包括以下步骤：(1)酸碱调节单元：垃圾渗滤液经蒸发处理后的高温进水经输送泵1输送至酸混合器4，所述酸混合器4将进水与浓硫酸计量泵2投加的98％wt浓硫酸和双氧水计量泵3投加的30％wth2o2快速混合，将所述进水ph值调节至6，进水ph值检测仪5反馈电信号自动控制所述浓硫酸计量泵2的转速，自动调节所述98％wt浓硫酸的投加量。垃圾渗滤液蒸发处理的高温出水直接进入深度处理系统中，进水温度为95℃。
(2)催化反应单元：由步骤(1)处理后的进水由催化反应塔7底部进入，所述进水上升过程中经过第一催化剂6，所述进水中的有机污染物和所述h2o2扩散到所述第一催化剂6内表面的活性中心被吸附，所述h2o2在所述第一催化剂6活性组分的催化作用下产生ho·，ho·引发自由基反应氧化降解有机物，降解产物从所述第一催化剂6内表面脱附，扩散到所述催化反应塔7内。催化反应塔7的高径比为14:1，进水空速为0.5h-1，30％wth2o2投加量为3.0g/l。第一催化剂6为非均相催化剂，以fe3+作为活性组分，所述fe3+铁矿形式存在于所述第一催化剂6中。
(3)双氧水分解单元：所述进水经步骤(2)的催化湿式过氧化氢氧化反应后，由所述催化反应塔7上端溢流至双氧水分解罐9。所述进水自所述双氧水分解罐9底部上升过程中，在第二催化剂8的催化作用下，所述进水中残余的h2o2分解为h2o和o2，避免h2o2对出水codcr产生影响。双氧水分解罐9中进水空速为2.0h-1，反应温度为95℃。第二催化剂8为非均相催化剂，以锰砂作为活性组分。
(4)出水单元：所述出水自所述双氧水分解罐9顶部溢流至出水暂存罐10，经增压泵11将所述出水输送至碱混合器13，所述碱混合器13将所述出水与氢氧化钠计量泵12投加的20％wt氢氧化钠溶液和所述出水快速混合，将所述出水ph值调节至8.0，出水ph值检测仪14反馈电信号自动控制所述氢氧化钠计量泵12的转速，自动调节所述20％wt氢氧化钠溶液的投加量。所述出水经所述碱混合器13后进入板式热交换器15，所述出水与低温垃圾渗滤液原液进行热交换，将所述出水温度降低至常温后排放或回用。
本实施例的深度处理系统具有处理效率高、占地面积小、运行成本低、操作简单等特点，可有效解决垃圾渗滤液蒸发处理尾水水质不合格的问题，保证出水达到《生活垃圾填埋污染物控制标准》gb16889-2008中的排放要求。
实施例2
本实施例采用的垃圾渗滤液蒸发处理尾水的深度处理系统与实施例1相同，本实施例深度处理垃圾渗滤液蒸发处理尾水的方法包括以下步骤：(1)酸碱调节单元：垃圾渗滤液经蒸发处理后的高温进水经输送泵1输送至酸混合器4，所述酸混合器4将进水与浓硫酸计量泵2投加的98％wt浓硫酸和双氧水计量泵3投加的30％wth2o2快速混合，将所述进水ph值调节至5.5，进水ph值检测仪5反馈电信号自动控制所述浓硫酸计量泵2的转速，自动调节所述98％wt浓硫酸的投加量。垃圾渗滤液蒸发处理的高温出水直接进入深度处理系统中，进水温度为100℃。
(2)催化反应单元：由步骤(1)处理后的进水由催化反应塔7底部进入，所述进水上升过程中经过第一催化剂6，所述进水中的有机污染物和所述h2o2扩散到所述第一催化剂6内表面的活性中心被吸附，所述h2o2在所述第一催化剂6活性组分的催化作用下产生ho·，ho·引发自由基反应氧化降解有机物，降解产物从所述第一催化剂6内表面脱附，扩散到所述催化反应塔7内。催化反应塔7的高径比为14:1，进水空速为0.5h-1，30％wth2o2投加量为4.0g/l。第一催化剂6为非均相催化剂，以fe3+作为活性组分，所述fe3+铁矿形式存在于所述第一催化剂6中。
(3)双氧水分解单元：所述进水经步骤(2)的催化湿式过氧化氢氧化反应后，由所述催化反应塔7上端溢流至双氧水分解罐9。所述进水自所述双氧水分解罐9底部上升过程中，在第二催化剂8的催化作用下，所述进水中残余的h2o2分解为h2o和o2，避免h2o2对出水codcr产生影响。双氧水分解罐9中进水空速为2.0h-1，反应温度为100℃。第二催化剂8为非均相催化剂，以锰砂作为活性组分。
(4)出水单元：所述出水自所述双氧水分解罐9顶部溢流至出水暂存罐10，经增压泵11将所述出水输送至碱混合器13，所述碱混合器13将所述出水与氢氧化钠计量泵12投加的20％wt氢氧化钠溶液和所述出水快速混合，将所述出水ph值调节至9.0，出水ph值检测仪14反馈电信号自动控制所述氢氧化钠计量泵12的转速，自动调节所述20％wt氢氧化钠溶液的投加量。所述出水经所述碱混合器13后进入板式热交换器15，所述出水与低温垃圾渗滤液原液进行热交换，将所述出水温度降低至常温后排放或回用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。