CN105130051A - 氨氮分离膜处理垃圾渗滤液工艺及其专用设备 - Google Patents

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夏俊方
胡君杰
方小琴
周耀水
肖龙博
尚荣
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Abstract

一种氨氮分离膜处理垃圾渗滤液工艺及其专用设备，使废水中的氨氮以气体形式被酸吸收液吸收，转化为铵盐回收利用，解决了低C/N、高氨氮垃圾渗滤液难处理的问题，提高了垃圾渗滤液脱氨处理效率和经济效益。

Description

氨氮分离膜处理垃圾渗滤液工艺及其专用设备
技术领域
本发明属于废水物化法脱氮技术领域，具体讲就是涉及氨氮分离膜处理垃圾渗滤液工艺及其专用设备,采用氨氮分离膜对垃圾渗滤液进行脱氨处理。
背景技术
垃圾渗滤液是一种复杂的有机废水，具有高氨氮、可生化性低等特征，目前，垃圾渗滤液脱氮处理的方法主要有物化法与生物法，而对于低C/N、高氨氮的垃圾渗滤液，尤其是填埋时间较长的晚期垃圾渗滤液，碳源严重不足，营养比例严重失衡，对生物处理的抑制作用较大，不宜直接将其生物处理。因此，物化法脱氮技术成为当前此类高氨氮废水处理的主要技术。
物化法脱氮技术主要有氨吹脱法、蒸氨法、沉淀法、折点加氯法、离子交换法等。具体讲，(1)氨吹脱法工艺简单，不受毒性物质的影响，但对温度控制要求严格，氨氮去除效率不高，一般只有60％～80％；(2)蒸氨法分为直接蒸氨与间接蒸氨，直接蒸氨后的蒸汽冷凝水进入废水中，增加废水的处理负荷及成本，能源利用效率低，且蒸氨质量受外加蒸汽影响大；间接蒸氨工艺设备复杂，能源利用效率低、需定期更换导热介质、运行费用较高、操作复杂；(3)沉淀法即磷酸铵镁沉淀法生成的磷酸铵镁沉淀是一种复合肥料，能够实现废物资源化，但药剂投加量大且价格昂贵，实际工程上不宜采用；(4)折点加氯法能氧化所有的氨氮，反应快、占地小、投资少，但会产生较多的氯残留物(如CHCl3)，污染环境，且运行费用高，操作要求严格；(5)离子交换法产生的气态氨可以回收，但有机物质易造成树脂粘结，反复使用时，大量阳离子会影响脱氨效果，投资运行成本高。
发明内容
近些年来，膜技术在水处理领域中得到广泛应用，但利用膜技术进行废水脱氨处理尚处于研究阶段，本发明开发出了一种氨氮分离膜处理垃圾渗滤液工艺及其专用设备，使废水中的氨氮以气体形式被酸吸收液吸收，转化为铵盐回收利用，解决了低C/N、高氨氮垃圾渗滤液难处理的问题，提高了垃圾渗滤液脱氨处理效率和经济效益。
技术方案
为了实现上述技术目的，本发明设计的氨氮分离膜处理垃圾渗滤液工艺，它包括以下几个步骤：
(1)将垃圾渗滤液送入预处理系统，通过加碱调节pH至10～12的范围，进行充分反应，去除水中的SS和COD，并将废水中的铵根离子转变成游离氨，得到预处理出水；
(2)将步骤(1)得到的预处理出水送入多级氨氮分离膜系统，进行氨氮分离，得到产水与分离出来的氨；
(3)将步骤(2)分离出来的氨送入酸吸收系统，经酸吸收后形成铵盐溶液。
进一步，所述步骤(2)中废水温度为20～50℃，pH值为10～12。
进一步，所述步骤(3)中的酸吸收液的pH值为0.5～4.0。
用于上述所述的氨氮分离膜处理垃圾渗滤液的专用设备，其特征在于：它包括原水箱、第一进水泵、预处理反应器、中间水箱、第二进水泵、多级氨氮分离膜单元、污泥处理单元，酸吸收箱、酸吸收泵和产水箱；
所述原水箱与预处理反应器连接，连接管路上装有第一进水泵，预处理反应器的污泥输出端连接污泥处理系统，清液输出端连接中间水箱，中间水箱与多级氨氮分离膜单元，连接管路上装有第二进水泵，酸吸收箱与多级氨氮分离膜单元连接，连接管路上装有酸吸收泵，多级氨氮分离膜单元的产水端连接产水箱，酸回收端连接回酸吸收箱。
进一步，所述多级氨氮分离膜单元设有多级串联氨氮分离膜元件与膜清洗单元，且每一级进水的前端依次装有换热器和精密过滤器。
进一步，所述多级氨氮分离膜单元的每一级酸吸收液进口端与酸吸收泵连接，每一级酸吸收液出口端连接回酸吸收箱。
有益效果
本发明设计的氨氮分离膜处理垃圾渗滤液工艺及其专用设备，使废水中的氨氮以气体形式被酸吸收液吸收，转化为铵盐回收利用，解决了低C/N、高氨氮垃圾渗滤液难处理的问题，提高了垃圾渗滤液脱氨处理效率和经济效益。
附图说明
图1是本发明实施例的工艺流程图。
图2是本发明实施例专用设备的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明做进一步说明。
实施例
如附图2所示，一种氨氮分离膜处理垃圾渗滤液的专用设备，它包括原水箱1、第一进水泵2、预处理反应器3、中间水箱4、第二进水泵5、多级氨氮分离膜单元6、污泥处理单元7，酸吸收箱8、酸吸收泵9和产水箱10；
所述原水箱1与预处理反应器3连接，连接管路上装有第一进水泵2，预处理反应器3的污泥输出端连接污泥处理系统7，清液输出端连接中间水箱4，中间水箱4与多级氨氮分离膜单元6，连接管路上装有第二进水泵5，酸吸收箱8与多级氨氮分离膜单元6连接，连接管路上装有酸吸收泵9，多级氨氮分离膜单元6的产水端连接产水箱10，酸回收端连接回酸吸收箱8。
所述多级氨氮分离膜单元6设有多级串联氨氮分离膜元件与膜清洗单元，且每一级进水的前端依次装有换热器和精密过滤器。
所述多级氨氮分离膜单元6的每一级酸吸收液进口端与酸吸收泵9连接，每一级酸吸收液出口端连接回酸吸收箱8。
如附图1所示，。利用上述专用装置进行氨氮分离膜处理垃圾渗滤液的工艺过程如下：
第一步：将垃圾渗滤液泵入预处理系统，加碱调节pH至10～12的范围，进行充分反应，去除水中的SS、COD等，并将废水中的铵根离子转变成游离氨，反应过程中生成的沉淀以污泥的形成进入污泥处理系统，清液进入多级氨氮分离膜系统；
第二步：第一步得到的预处理出水送入多级氨氮分离膜系统，控制废水温度在20～50℃、pH在10～12的范围内，废水依次经过一级、二级、三级等多级脱氨处理后，废水中的游离氨被分离出来形成氨气，使得最终产水氨氮含量降至8mg/L以下；
第三步：第二步分离出来的氨进入酸吸收系统，酸吸收液在pH为0.5～4.0的条件下，分别从另一侧进入各级脱氨系统，对各级脱氨系统产生的氨氮气体进行吸收，形成铵盐；其中，酸吸收液进行循环利用，铵盐可回收利用。
本发明设计的氨氮分离膜处理垃圾渗滤液工艺及其专用设备，使废水中的氨氮以气体形式被酸吸收液吸收，转化为铵盐回收利用，解决了低C/N、高氨氮垃圾渗滤液难处理的问题，提高了垃圾渗滤液脱氨处理效率和经济效益。

Claims (6)

1.氨氮分离膜处理垃圾渗滤液工艺，其特征在于，它包括以下几个步骤：
(1)将垃圾渗滤液送入预处理系统，通过加碱调节pH至10～12的范围，进行充分反应，去除水中的SS、COD，并将废水中的铵根离子转变成游离氨，得到预处理出水；
(2)将步骤(1)得到的预处理出水送入多级氨氮分离膜系统，进行氨氮分离，得到产水与分离出来的氨；
(3)将步骤(2)分离出来的氨送入酸吸收系统，经酸吸收后形成铵盐溶液。
2.如权利要求1所述的氨氮分离膜处理垃圾渗滤液工艺，其特征在于：所述步骤(2)中废水温度为20～50℃，pH值为10～12。
3.如权利要求1所述的氨氮分离膜处理垃圾渗滤液工艺，其特征在于：所述步骤(3)中的酸吸收液的pH值为0.5～4.0。
4.用于上述任一项权利要求所述的氨氮分离膜处理垃圾渗滤液的专用设备，其特征在于：它包括原水箱(1)、第一进水泵(2)、预处理反应器(3)、中间水箱(4)、第二进水泵(5)、多级氨氮分离膜单元(6)、污泥处理单元(7)，酸吸收箱(8)、酸吸收泵(9)和产水箱(10)；
所述原水箱(1)与预处理反应器(3)连接，连接管路上装有第一进水泵(2)，预处理反应器(3)的污泥输出端连接污泥处理系统(7)，清液输出端连接中间水箱(4)，中间水箱(4)与多级氨氮分离膜单元(6)，连接管路上装有第二进水泵(5)，酸吸收箱(8)与多级氨氮分离膜单元(6)连接，连接管路上装有酸吸收泵(9)，多级氨氮分离膜单元(6)的产水端连接产水箱(10)，酸回收端连接回酸吸收箱(8)。
5.如权利要求4所述的氨氮分离膜处理垃圾渗滤液的专用设备，其特征在于：所述多级氨氮分离膜单元(6)设有多级串联氨氮分离膜元件与膜清洗单元，且每一级进水的前端依次装有换热器和精密过滤器。
6.如权利要求4所述的氨氮分离膜处理垃圾渗滤液的专用设备，其特征在于：所述多级氨氮分离膜单元(6)的每一级酸吸收液进口端与酸吸收泵连接，每一级酸吸收液出口端连接回酸吸收箱。
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