CN104229911B - 垃圾渗滤液真空低温蒸发浓缩处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种垃圾渗滤液真空低温蒸发浓缩处理方法，其特征在于：所述的垃圾渗滤液通过真空蒸发器在真空状态下低温蒸发分离成蒸汽和浓缩液，真空蒸发器的运行压力控制在4.5‑7.5kPa，蒸发温度控制在30‑40℃。本发明由于采用低温蒸发，减轻蒸发器的结垢并有利于清洗，避免氨氮随蒸汽溢出，提高换热效率，减少热损失，能耗低、渗滤液处理成本低。

Description

垃圾渗滤液真空低温蒸发浓缩处理方法

技术领域

本发明涉及垃圾处理领域，特别是一种垃圾渗滤液真空低温蒸发浓缩处理方法。

背景技术

城市生活垃圾的处理主要有焚烧、填埋和堆肥等技术。垃圾填埋技术由于成本低、技术简单等优点，是目前应用最为广泛的处理方法之一；垃圾焚烧技术由于其显著的减量化、资源化、无害化和节省占地等优点，已逐渐成为生活垃圾的主要处理方式之一。但两种处理方式均会产生大量的渗滤液。且垃圾渗滤液具有水质水量复杂多变，污染物浓度高和难降解等特点，使其处理成为城镇生活垃圾处理中最为棘手的问题之一。

常规的渗滤液处理方法主要有物化法、生物法、膜法和土地处理法等。由于渗滤液性质复杂，单一的处理方法无法满足出水达标排放，需采用几种处理方法联合使用的工艺流程。如生物处理(厌氧处理+好氧处理)结合膜深度处理工艺，其应用最为广泛，但投资和运行费用较高，产生20％-30％原液体积的浓缩液易对环境造成二次污染，同时出水水质无法满足《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-2008)的要求，尤其是出水的总氮指标。

新颖的渗滤液处理工艺中，蒸发法逐渐被应用于垃圾渗滤液处理领域。蒸发法是利用水与污染物挥发性的差异实现物理分离的技术，具有技术经济可行性良好，对水质、水量和进料温度的变化适应性强等优点。蒸发法主要分为常压高温蒸发、负压中温和负压低温蒸发。其中常压高温蒸发目前广泛应用于含芳香族化合物、碳氢化合物等工业废水的处理，但在处理垃圾渗滤液时尚存在如下问题：①渗滤液中氯离子浓度较高，中温、高温尤其在70℃以上的温度会对设备造成较强的腐蚀，缩短设备的使用寿命；②中温、高温蒸发过程中设备易结垢，导致换热效率低，停机清洗频率高，据估算，清洗费用约占总运行费用的1/3；③蒸发温度越高，导致外部热源能耗越高；④水分以蒸汽形式排出，能量损失率较高；⑤氨氮随蒸汽溢出，出水水质不达标。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种垃圾渗滤液真空低温蒸发浓缩处理方法，克服了现有渗滤液蒸发设备易腐蚀结垢、清洗频率高、运行费用高和能耗高等缺点，而与传统的生物处理工艺相比，本发明不仅能提高对污染物(尤其是氨氮和总氮)的去除效率，减少浓缩液的二次污染，同时还能降低运行费用和投资费用。

本发明目的是这样实现：一种垃圾渗滤液真空低温蒸发浓缩处理方法，其特征在于：所述的垃圾渗滤液通过真空蒸发器在真空状态下低温蒸发分离成蒸汽和浓缩液，真空蒸发器的运行压力控制在4.5-7.5kPa，蒸发温度控制在30-40℃。

所述的垃圾渗滤液在进入真空蒸发器前先依次进行沉淀、调节池均质均量、过滤、pH值调节和原水加温。

所述的垃圾渗滤液在进入真空蒸发器前先进行pH调节的预处理，加入硝酸至pH为4.5-5.5。

所述的垃圾渗滤液通过真空蒸发器蒸发分离成蒸汽和浓缩液，蒸汽通过真空压缩机加压升温后送回真空蒸发器作为真空蒸发器的热源。

所述真空蒸发器与真空压缩机之间配置加热器。

所述通过真空压缩机加压升温后的蒸汽在加热真空蒸发器后形成的冷凝水，经膜处理组件处理后得到达标出水。

所述的膜处理组件采用超滤膜处理组件或反渗透膜处理组件。

所述通过真空压缩机采用变频调节。

所述的浓缩液通过流量调节阀控制回流流量，控制浓缩比大于等于6，提高浓缩液的热值至不小于6000kJ/kg。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1.本发明蒸发器的蒸发温度控制在30-40℃，蒸发器内壁的污垢热阻R值可忽略不计，蒸发器内壁的结垢和腐蚀问题得到了明显的改善，停机清洗频率可由中温蒸发(蒸发温度55-60℃)的每周一次缩短为两周一次，比之高温蒸发(蒸发温度60℃以上)则效果更为明显。

2.本发明采用变频真空压缩机，控制蒸发器的操作压力在4.5-7.5kPa，减少了蒸发用能，较中温蒸发(蒸发温度55-60℃)工艺耗能减少了20％。

3.本发明蒸发器的操作压力在4.5-7.5kPa，在冷凝液体积达到80％原液体积前提下，蒸发速率为3.6mL/min，较相同条件下的中温蒸发(蒸发温度55-60℃)工艺，蒸发速率可提高57％。

4.本发明减轻了系统产生的浓缩液对环境造成的二次污染。

5.与传统处理工艺相比，本发明装置对污染物(如氨氮和总氮)的处理效果有显著的提高，氨氮的去除率高达98％。

6.本发明装置不仅适用于垃圾渗滤液的处理，还可以应用于污染物浓度高、难降解废水的处理。

附图说明

图1是本发明的工艺处理流程图，其中：真空蒸发器1，真空压缩机2，膜处理组件3，第一加热器4，废气净化塔5，进料口6，蒸汽入口7，不凝气排放口8，汽水分离器9，流量调节阀10，第二加热器11，预处理机构12。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述，但本发明并不限于此。

本发明是一种垃圾渗滤液真空低温蒸发浓缩处理方法，所述的垃圾渗滤液通过真空蒸发器1在真空状态下低温蒸发分离成蒸汽和浓缩液，真空蒸发器1的运行压力控制在4.5-7.5kPa，蒸发温度控制在30-40℃。

垃圾渗滤液在进入真空蒸发器1前优选先进行预处理，例如：沉淀、调节池均质均量、过滤、pH值调节，并对原水进行加温。pH值调节，优选加入硝酸至pH为4.5-5.5，从而避免氨氮随蒸汽溢出。

垃圾渗滤液通过真空蒸发器蒸1发分离成蒸汽和浓缩液。浓缩液通过流量调节阀10控制回流流量，部分回流至预处理后端，优选的，控制浓缩比(排出该系统的浓缩液体积与进入系统的原液体积的比值)大于等于6，提高浓缩液的热值至不小于6000kJ/kg，使其焚烧处理经济可行。蒸汽通过真空压缩机2加压升温后送回真空蒸发器1作为真空蒸发器1的热源。较好的，在真空蒸发器1与真空压缩机2之间再配置有加热器，电加热或蒸汽加热均可。该蒸汽在加热真空蒸发器1后形成的冷凝水含有挥发性有机物质等杂质，优选经膜处理组件处理后得到达标出水，例如可以采用超滤膜处理组件、反渗透膜处理组件等。优选的，真空压缩机采用变频调节。

实施例

本实施例的装置如图1所示，实施步骤如下：

(1)垃圾渗滤液根据进水水质选择性地进入预处理机构12，例如包括初沉池(进行沉淀)、调节池(进行均质(搅拌均匀)均量(控制出水量)、过滤器(进行过滤)、pH调节等，pH值调节是加入硝酸至pH约为5。然后通过第一加热器4对经过预处理的原水进行加温。

(2)运行真空压缩机2将蒸发器1抽至真空状态，蒸发器1的操作压力控制在4.5-7.5kPa，蒸发温度控制在35±5℃。经过预处理后的渗滤液加压输送至蒸发器1的进料口6，经蒸发器1处理分离成蒸汽和浓缩液。

(3)经蒸发器1处理所得蒸汽通过汽水分离器9分离后，经第二加热器11加热升温，通过真空压缩机2加压送回真空蒸发器1的蒸汽入口7，作为渗滤液蒸发的热源。蒸汽热量的重复利用，大大减少装置正常运行状态下的热量补充。蒸汽加热蒸发器1后形成冷凝水，压入膜处理组件3深度处理，产出水可达到排放或回用标准。根据环评要求，渗滤液处理后达到污水综合排放标准中的三级排放标准后排至市政污水管网，则后处理可采用超滤膜处理；若环评要求达到回用水标准，则后处理可采用反渗透膜处理。

真空蒸发器1设有不凝气排放口8，排放的废气送至净化塔5处理达标后排至大气，避免对环境造成二次污染。

经蒸发器1处理分离所得浓缩液最终进行焚烧处理。通过流量调节阀10控制回流流量，以控制浓缩比大于等于6，达到提高浓缩液的热值至不小于6000kJ/kg的目的，使其焚烧处理经济可行。

本发明的实施方案不仅限于此，在本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出若干替代或变型，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种垃圾渗滤液真空低温蒸发浓缩处理方法，其特征在于：所述的垃圾渗滤液通过真空蒸发器在真空状态下低温蒸发分离成蒸汽和浓缩液，真空蒸发器的运行压力控制在4.5-7.5kPa，蒸发温度控制在30-40℃；所述的垃圾渗滤液在进入真空蒸发器前先进行pH调节的预处理，加入硝酸至pH为4.5-5.5；所述的浓缩液通过流量调节阀控制回流流量，控制浓缩比大于等于6，提高浓缩液的热值至不小于6000kJ/kg。

2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液真空低温蒸发浓缩处理方法，其特征在于：所述的垃圾渗滤液在进入真空蒸发器前先依次进行沉淀、调节池均质均量、过滤、pH值调节和原水加温。

3.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液真空低温蒸发浓缩处理方法，其特征在于：所述的垃圾渗滤液通过真空蒸发器蒸发分离成蒸汽和浓缩液，蒸汽通过真空压缩机加压升温后送回真空蒸发器作为真空蒸发器的热源。

4.根据权利要求3所述的垃圾渗滤液真空低温蒸发浓缩处理方法，其特征在于：所述真空蒸发器与真空压缩机之间配置加热器。

5.根据权利要求3所述的垃圾渗滤液真空低温蒸发浓缩处理方法，其特征在于：所述通过真空压缩机加压升温后的蒸汽在加热真空蒸发器后形成的冷凝水，经膜处理组件处理后得到达标出水。

6.根据权利要求5所述的垃圾渗滤液真空低温蒸发浓缩处理方法，其特征在于：所述的膜处理组件采用超滤膜处理组件或反渗透膜处理组件。

7.根据权利要求3所述的垃圾渗滤液真空低温蒸发浓缩处理方法，其特征在于：所述真空压缩机采用变频调节。