[发明专利]一种村镇垃圾渗滤液处理及资源回收再利用系统及方法

权利要求书

1.一种村镇垃圾渗滤液处理及资源回收再利用系统，其特征在于，包括渗滤液收集池、混凝沉淀池、调节池、臭氧反应系统、氮磷回收系统、纳滤系统和稳定塘，所述渗滤液收集池中设置有格栅，所述渗滤液收集池的出水口与所述混凝沉淀池的进水口连接且设置有第一提升泵，所述混凝沉淀池上清液出口与所述调节池的进水口连接且设置有流量计，所述调节池的出水口与所述臭氧反应系统的进水口连接，所述臭氧反应系统的出水口与所述氮磷回收系统的进水口连接且设置有第二提升泵，所述氮磷回收系统顶部的出水口与所述纳滤系统的进水口连接，所述纳滤系统的清液出口与所述稳定塘连接，所述纳滤系统的浓液经回流泵回流至所述臭氧反应系统中；

所述臭氧反应系统由臭氧发生器、氧气瓶和臭氧反应器组成，所述臭氧反应器顶部设置有集气罩、底部设置有曝气头，所述臭氧反应器设置有出水口和回流口，所述出水口设置在距所述臭氧反应器底部五分之一处，所述回流口设置在所述臭氧反应器底部，所述集气罩通过管道与所述氮磷回收系统的曝气头连接；

所述集气罩与所述氮磷回收系统的曝气头之间设置有气体收集器；

所述氮磷回收系统包括内筒、外筒和设置在所述内筒和所述外筒顶部的集水槽，所述内筒整体呈现为上部直筒、中部依次为锥体 和直筒、下部依次为倒锥体和直筒的形状，所述内筒的上部直筒筒壁设置有穿孔且底部设置有曝气头，所述内筒底部与所述曝气头之间设置有进水口和回流液入口，所述内筒中设置有位于中轴线上的从中部锥 体向下延伸到中部直筒的电化学反应区，所述电化学反应区包括固定悬挂的镁棒、不锈钢网和外接直流电源，所述镁棒连接所述外接直流电源的阳极，环绕所述镁棒的所述不锈钢网连接所述外接直流电源的阴极，所述外筒整体呈现为上部直筒、中部依次为倒锥体和直筒、下部依次为倒锥体和直筒的形状，所述外筒的上部直筒和中部倒锥体为晶体生长区，所述晶体生长区的上部直筒中设置有用于装填固体富镁源材料的不锈钢网承重框架，所述外筒的中部直筒和下部倒锥体为沉淀区，所述外筒的上部直筒的顶部设置有连接所述集水槽的出水堰且上部直筒的筒壁上设置有回流口，所述集水槽环绕所述外筒筒壁设置且设置有出水管，所述回流口低于所述集水槽的最低处，所述回流口与所述回流液入口通过回流管连接，所述沉淀区底部设置有出料口，所述出料口与带有磷酸铵镁收集池的第二压滤机连接，磷酸铵镁沉淀经第二压滤机压滤后在所述磷酸铵镁收集池中进行收集。

2.根据权利要求1所述的一种村镇垃圾渗滤液处理及资源回收再利用系统，其特征在于，所述混凝沉淀池中设置有搅拌器，所述混凝沉淀池底部呈漏斗状且设有排泥阀，所述排泥阀通过排泥管与带有污泥收集池的第一压滤机连接。

3.根据权利要求1所述的一种村镇垃圾渗滤液处理及资源回收再利用系统，其特征在于，所述调节池中设置有pH探头，所述调节池调节pH为8.5-9.0。

4.一种村镇垃圾渗滤液处理及资源回收再利用方法，其特征在于，应用权利要求1-3中任一项所述的村镇垃圾渗滤液处理及资源回收再利用系统，所述方法包括以下步骤：

村镇垃圾渗滤液经过格栅拦截了大尺寸的悬浮物并收集于渗滤液收集池中，然后通过第一提升泵泵入混凝沉淀池；混凝沉淀池在搅拌器的快速搅拌下投加含铁和铝的无机高分子混凝剂，在中速搅拌下投加有机高分子絮凝剂，最后慢速搅拌至静置沉降，此时渗滤液中的大分子有机物以及悬浮物沉降下来，打开排泥阀由第一压滤机压滤后收集于污泥收集池中；混凝沉淀池内的上层清液经混凝沉淀池的上清液出口进入调节池；调节池中调节pH至8.5-9.0后将渗滤液引入臭氧反应器中；臭氧反应产生的大量含氧废气通过集气罩收集作为氮磷回收系统的曝气气体；氮磷回收系统内置有电化学反应区和固体富镁源材料，电化学反应区通过镁棒作为阳极释放镁离子，阴极附近的H⁺得电子生成H₂，并使溶液的pH值升高，此时满足磷酸铵镁沉淀生成所需的条件；氮磷回收系统的出料口连接有第二压滤机，磷酸铵镁沉淀经第二压滤机压滤后在磷酸铵镁收集池中进行收集；经氮磷回收系统的渗滤液引入纳滤系统，纳滤系统的清液进入稳定塘、浓液通过回流泵回流至臭氧反应系统。

5.根据权利要求4所述的一种村镇垃圾渗滤液处理及资源回收再利用方法，其特征在于，渗滤液通过第二提升泵泵入氮磷回收系统内的电化学反应区，在电化学反应区中对电极施加直流电后，镁棒作为阳极迅速的失去电子，并释放出Mg²⁺，同时，阴极附近的H⁺得电子生成H₂，并使溶液的pH值升高，此时满足了磷酸铵镁沉淀生成所需的条件；曝气头的曝气以及内筒不规则的形状使渗滤液在内筒中充分混合，生成磷酸铵镁小颗粒，但又不至于附着在阴极不锈钢网上，而是随着水流向上运动，带有磷酸铵镁小颗粒的渗滤液大部分由内筒的上部直筒筒壁的穿孔流入晶体生长区；沉浸在渗滤液中的固体富镁源材料缓慢持续溶解，对渗滤液进行Mg²⁺补充，促进磷酸铵镁晶体生长；晶体生长区的液体流动速度与内筒中液体速度相比小得多，因此大颗粒的磷酸铵镁晶体会逐渐沉降下来，并沿内筒筒壁在沉淀区聚集，沉淀区底部的出料口即可定期开启进行磷酸铵镁的回收；回流口将带有悬浮微小磷酸铵镁颗粒的渗滤液由回流管从内筒底部重新泵回内筒；晶体生长区的上清液通过出水堰流入集水槽，并从出水管排出。