CN107445234A - 一种垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统。其包括垃圾渗滤液收集池，其用于存储垃圾渗滤液；垃圾渗滤液输送装置，垃圾渗滤液输送装置的进液口通过第一管道与垃圾渗滤液收集池相连接；并且在第一管道上设置有第一防回水装置；第一级分支管道，第一级分支管道的数量至少为两根，其均通过同一个第二管道与垃圾渗滤液输送装置的出液口相连接；并且在第二管道上设置有第二防回水装置；并且在每一根第一级分支管道上连接有多根第二级分支管道；垃圾渗滤液雾化装置，垃圾渗滤液雾化装置设置于每一根第二级分支管道末端，其通过第二级分支管道与第一级分支管道相连通；以及控制装置，控制装置与垃圾渗滤液输送装置相连接。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾处理技术领域，具体地说是涉及一种垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统。
背景技术
随着城市垃圾产量的剧增，目前比较经济的处理方法是对其进行卫生填埋。而垃圾渗滤液的产生是卫生填埋的最大问题，其成分复杂、有机物浓度高、水质水量多变。一般来说，垃圾渗滤液的pH值为4～9，COD为2000～62000mg/L，BOD5为60～45000mg/L，处理起来十分棘手。
现有的垃圾渗滤液处理方法主要包括：
1.生物处理法
生物处理法分为好氧生物处理法、厌氧生物处理法和厌氧-好氧组合处理方式三种。好氧生物处理法包括活性污泥法、曝气氧化塘法和生物膜法。厌氧生物处理法包括普通厌氧硝化、两相厌氧硝化、厌氧滤池、上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧复合床(UASBF)等。厌氧-好氧组合处理方式包括SBR法、AB法、厌氧池-SBR法、厌氧池-活性污泥法、厌氧/好氧生物床等。
生物法中，好氧工艺的活性污泥法和生物膜法的处理效果最好，停留时间较短，已有丰富的运行经验，但工程投资大、运行管理费用高；相对而言，曝气氧化塘工艺简单、投资少、便于管理，但停留时间长、占地面积大且易受季节影响。厌氧处理工艺适于高浓度的有机废水，它的缺点是停留时间长，污染物的去除率较低，对温度的变化敏感。因此，对高浓度的垃圾渗滤液采用厌氧-好氧组合处理工艺既经济合理，又提高了处理效率。目前我国已有不少填埋场采用此法，福州红庙岭的UASB-氧化沟-稳定塘工艺，处理垃圾渗滤液水量为1000m3/d；入口水质CODcr为8000mg/L、BOD5为5500mg/L；CODcr的去除率为95％、BOD5的去除率为97％，去除率较高，但出口水质仍未达到《生活垃圾填埋控制标准》(GB16889—1997)中垃圾渗滤液二级排放标准的要求。
2.物理化学处理法
物理化学处理法主要包括混凝沉淀法、化学氧化法、吸附法和膜分离法等。
与生物处理相比，物化处理不受水质水量变动的影响，出水水质比较稳定，尤其是对BOD5/COD值较低(0.07～0.20)的、难以生物处理的垃圾渗滤液有较好的处理效果，现已成为渗滤液后处理工艺中最常用的方法之一。但其成本较高，不适于大水量垃圾渗滤液的处理。
因此，在研究垃圾渗滤液处理方法的同时，还应当研究减少渗滤液产生量的技术。
发明内容
针对现有技术之不足，本发明提供了一种垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统。
本发明的垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统的具体技术方案如下：
一种垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统，其包括：垃圾渗滤液收集池，其用于存储垃圾渗滤液；垃圾渗滤液输送装置，所述垃圾渗滤液输送装置的进液口通过第一管道与所述垃圾渗滤液收集池相连接；并且在所述第一管道上设置有第一防回水装置；第一级分支管道，所述第一级分支管道的数量至少为两根，其均通过同一个第二管道与所述垃圾渗滤液输送装置的出液口相连接；并且在所述第二管道上设置有第二防回水装置；并且在每一根所述第一级分支管道上连接有多根第二级分支管道；垃圾渗滤液雾化装置，所述垃圾渗滤液雾化装置设置于每一根所述第二级分支管道末端，其通过所述第二级分支管道与所述第一级分支管道相连通；以及控制装置，所述控制装置与所述垃圾渗滤液输送装置相连接。
通过将本发明的垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统设计为包括垃圾渗滤液收集池、通过第一管道与垃圾渗滤液收集池连接的垃圾渗滤液输送装置、通过管网与垃圾渗滤液输送装置相连接的垃圾渗滤液雾化装置和与垃圾渗滤液输送装置相连接的控制装置；在控制装置的控制下，垃圾渗滤液输送装置通过第一管道和由第二管道、第一级分支管道和第二级分支管道组成的管网将垃圾渗滤液收集池中的垃圾渗滤液输送至垃圾渗滤液雾化装置，通过垃圾渗滤液雾化装置将垃圾渗滤液雾化，将其变成微小的液珠喷出，从而增加垃圾渗滤液的自然蒸发，减少垃圾渗滤液的回流量。
进一步的，还包括埋设于垃圾填埋区底部并与所述垃圾渗滤液收集池相连接的垃圾渗滤液收集管网。通过垃圾渗滤液收集管网可以将垃圾填埋区中的垃圾渗滤液收集至垃圾渗滤液收集池中。
根据一个优选的实施方式，所述垃圾渗滤液输送装置为水泵；所述控制装置为水泵自动化控制柜；所述第一防回水装置和所述第二防回水装置为止回阀。
根据一个优选的实施方式，在所述第二管道上还设置有第一压力表；在所述第一级分支管道和/或所述第二级分支管道上还设置有第二压力表和压力调节装置。
根据一个优选的实施方式，所述第一管道通过第一法兰与所述垃圾渗滤液输送装置的进液口相连接；所述第二管道通过第二法兰与所述垃圾渗滤液输送装置的出液口相连接。
根据一个优选的实施方式，所述第一管道、所述第二管道、所述第一级分支管道和所述第二级分支管道均为热熔高压管；并且所述第二级分支管道的直径小于或等于所述第一级分支管道的直径，所述第一级分支管道的直径小于所述第二管道的直径；并且所述第一级分支管道和所述第二级分支管道之间以热熔连接的方式相连接；所述第一级分支管道与所述第二管道之间以热熔连接的方式相连接。
根据一个优选的实施方式，所述垃圾渗滤液雾化装置为雾化喷头。
根据一个优选的实施方式，所述垃圾渗滤液雾化装置为螺旋雾化喷头。
根据一个优选的实施方式，还包括与所述第二管道相连接的消火栓并且在所述第二管道上设置有灭蝇药剂存储装置。
根据一个优选的实施方式，在所述第二管道上还设置有除臭剂存储装置。
与现有技术相比，本发明的垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统具有如下有益效果：
通过将本发明的垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统设计为包括垃圾渗滤液收集池、通过第一管道与垃圾渗滤液收集池连接的垃圾渗滤液输送装置、通过管网与垃圾渗滤液输送装置相连接的垃圾渗滤液雾化装置和与垃圾渗滤液输送装置相连接的控制装置；在控制装置的控制下，垃圾渗滤液输送装置通过第一管道和由第二管道、第一级分支管道和第二级分支管道组成的管网将垃圾渗滤液收集池中的垃圾渗滤液输送至垃圾渗滤液雾化装置，通过垃圾渗滤液雾化装置将垃圾渗滤液雾化，将其变成微小的液珠喷出，从而增加垃圾渗滤液的自然蒸发，使垃圾渗滤液的自然蒸发最大化，减少垃圾渗滤液的回流量。并且整套系统的基本造价在3万元以内，价格低；另外本发明的垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统还具有结构简单、实用性强、效果好、回流液体少的特点。
附图说明
图1是本发明垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统的系统结构示意图；
图2是本发明垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统的系统另一种优选实施方式的结构示意图；
图3是本发明垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统中垃圾渗滤液雾化装置的示意图。
附图标记列表
10-垃圾渗滤液收集池，20-垃圾渗滤液输送装置，30-第一管道，40-第一防回水装置，50-第一级分支管道，60-第二管道，70-第二防回水装置，80-第二级分支管道，90-垃圾渗滤液雾化装置，100-控制装置，110-垃圾渗滤液收集管网，120-除臭剂存储装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统进行详细的说明。
图1是本发明垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统的系统结构示意图。其示出了本发明垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统的一种优选实施方式。
如图1所示，一种垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统，其包括垃圾渗滤液收集池10、垃圾渗滤液输送装置20、垃圾渗滤液雾化装置90和控制装置100。
垃圾渗滤液收集池10，其用于存储垃圾渗滤液。优选的，垃圾渗滤液收集池10可以是普通的蓄水池，也可以是密封的蓄水池或者储水箱等。
垃圾渗滤液输送装置20，垃圾渗滤液输送装置20的进液口通过第一管道30与垃圾渗滤液收集池10相连接。具体的，第一管道30的一端通过第一法兰与垃圾渗滤液输送装置20的进液口相连接；第一管道30的另一端设置于垃圾渗滤液收集池10内。并且还可以在第一管道30位于垃圾渗滤液收集池10内的一端端部加装防回水的阀门，如止回阀。
优选的，垃圾渗滤液输送装置20可以为水泵。更为优选的，垃圾渗滤液输送装置20可以为污水自吸式水泵。具体的，垃圾渗滤液输送装置20可以是电机功率为10-15KW、扬程为20米、吸程为7米、抽水量为100-120立方米每小时的离心泵。
在第一管道30上还设置有第一防回水装置40。优选的，第一防回水装置40可以是止回阀。通过在第一管道30上设置第一防回水装置40，一方面可以防止引水回流，另一方面也方便回灌引水时排气。
垃圾渗滤液输送装置20的出液口连接有第二管道60。在第二管道60末段连接有多根第一级分支管道50。具体的，第二管道60的一端通过第二法兰与垃圾渗滤液输送装置20的出液口相连接；多根第一级分支管道50通过热熔连接的方式连接在第二管道60的末段。
在第二管道60上设置有第二防回水装置70。优选的，第二防回水装置70为止回阀，其安装在距污水自吸式水泵约10米处。通过在第二管道60上设置第二防回水装置70可以防止管道余水倒流。
在每一根第一级分支管道50上连接有多根第二级分支管道80。具体的，第一级分支管道50和第二级分支管道80之间是以热熔连接的方式相连接的。
优选的，第一管道30、第二管道60、第一级分支管道50和第二级分支管道80均为热熔高压管。并且第二级分支管道80的直径小于或等于第一级分支管道50的直径，第一级分支管道50的直径小于第二管道60的直径。
具体的，第一管道30和第二管道60可以采用直径为110mm的热熔高压管，第一管道30的长度可以为60米，第二管道60的长度可以为300米。
第一级分支管道50的数量可以为5根，其可以采用直径为32mm的热熔高压管连接在第二管道60上，第一级分支管道50的长度可以为100米。
在每根第一级分支管道50上可以连接10-12根直径为32mm的第二级分支管道80。
进一步的，在第二管道60上还设置有除臭剂存储装置120。除臭剂存储装置120可以是装有次氯酸钠及生物除臭剂的药盒。其用于为第二管道60中的渗滤液添加次氯酸钠及生物除臭剂，从而起到除菌降臭的目的，进而降低空气中的异味。
垃圾渗滤液雾化装置90设置于每一根第二级分支管道80末端，其通过第二级分支管道80与第一级分支管道50相连通。
在安装状态下，垃圾渗滤液雾化装置90距地面的高度为0.5至1米。优选为0.6米。
优选的，垃圾渗滤液雾化装置90为雾化喷头。进一步优选的，垃圾渗滤液雾化装置90为不锈钢制成的螺旋雾化喷头，如图3所示。螺旋雾化喷头的大小为1/4英寸。
具体的，螺旋喷头可以是直通式的无内部结构的工业喷嘴。其设计紧凑，具有畅通不堵塞的无内芯直通式流道设计，可使液体在给定尺寸的管道上达到最大流量，它能将液体或料浆通过与连续变小的螺旋面相切和碰撞后，变成微小的液珠喷出而形成雾状。喷嘴腔体内从进口至出口的流线型设计使得阻力系数降至最低。由于垃圾填埋后形成的垃圾渗滤液成份复杂，大杂质多，因此采用直通式的无内部结构的螺旋喷头保证了复杂水质的情况下，喷头不堵。
另外，螺旋喷嘴可以是实心锥形或空心锥形喷雾喷嘴，喷流角度范围可为50°-170°；在3kg压强下，液体流率范围为5.5-4140升/分。这种结构紧凑的喷嘴可以最大程度地减少液体阻塞，使液体在给定尺寸的管道上达到最大流量。
进一步的，在第二管道60上还可以设置有第一压力表。在第一级分支管道50和/或第二级分支管道80上还可以设置有第二压力表和压力调节装置。
通过在第二管道60、第一级分支管道50和/或第二级分支管道80上设置压力表可以对第二管道60、第一级分支管道50和/或第二级分支管道80内的液压进行观察；通过在第一级分支管道50和/或第二级分支管道80上设置压力调节装置可以平均分配因远近不同导致的管道内液压压力的衰减。
优选的，压力调节装置首选通水量大的球阀。
控制装置100，控制装置100与垃圾渗滤液输送装置20相连接。优选的，控制装置100为水泵自动化控制柜。其可以包括两组控制线路，第一组为每天运行时间段控制，第二组为运行时长和停机时长控制。另外，控制装置100还可以包括手动、自动和停止三个档位；其中，手动档位为长开、停止档位为长关、自动档位则按照每日运行时间段来运行，整个时间段中还包括了运行时长与休息停止时长。
进一步的，还可以包括埋设于垃圾填埋区底部并与垃圾渗滤液收集池10相连接的垃圾渗滤液收集管网110，如图2所示。
本发明的垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统的工作过程如下：
控制装置100控制垃圾渗滤液输送装置20启动，通过第一管道30将垃圾渗滤液收集池10中的垃圾渗滤液抽起，并使垃圾渗滤液输送装置20的出液口的初压达到0.4kg/cm2以上；垃圾渗滤液经过第二管道60、第一级分支管道50和第二级分支管道80到达垃圾渗滤液雾化装置90，垃圾渗滤液经过第二管道60、第一级分支管道50和第二级分支管道80衰减后，使垃圾渗滤液雾化装置90的压力有0.25kg/cm2以上，以便到达良好的雾化效果；经过垃圾渗滤液雾化装置90雾化后的垃圾渗滤液飘散在空气中，大部分自然蒸发，少部分回灌到填埋区，最终形成回流液；回流液再进入垃圾渗滤液收集池10中，再次进行回灌雾化如此循环。
本发明的垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统在精确的计算了管道压力，喷洒范围等数据后，在垃圾高度超过3米且盖土良好的情况，同时室外温度超过30度，连续三天持续白天工作，雾化后的垃圾渗滤原液回流率，只有不足10％。在雾化过程中，垃圾渗滤液与空气中的氧气充分氧化，极大的降低了原液中COD的含量。
经试验，经过本发明的垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统处理后的垃圾渗滤液回灌到填埋场中，可以起到两个方面：
一是减量。渗滤液回灌后通过蒸发或被植被吸收，减少了渗滤液的场外处理量；
二是加速稳定化进程。回喷可以增加垃圾湿度，增强微生物活性，加快甲烷的产生速率及有机物的分解，缩短填埋垃圾的稳定化进程。
通过使用本发明的垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统，基本可实现渗滤液的产生与蒸发量的平衡，同时可使COD由10400mg/L降至142mg/L，TN由899mg/L降至18mg/L。
进一步的，本发明的垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统还可以包括与第二管道60相连接的消火栓。并且在第二管道60上设置有灭蝇药剂存储装置。
由于目前大多城市生活垃圾填埋场都未设置消火栓装置，安全隐患极大。所以在第二管道60适合的位置上可以连接消火栓。通过在第二管道60适合的位置上可以连接消火栓，可以在垃圾填埋场出现火情时将本发明的垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统当做消防管网使用。
另外，由于本发明的垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统出水量大，雾化效果好，所以还可以做为垃圾填埋场灭蝇药剂喷洒的辅助设备。具体的，可以在第二管道60上设置灭蝇药剂存储装置。将灭蝇药剂放置于灭蝇药剂存储装置中，灭蝇药剂随垃圾渗滤液通过雾化喷头喷出，可以起到很好的灭蝇效果。
需要注意的是，本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
另外，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统，其特征在于，其包括：
垃圾渗滤液收集池(10)，其用于存储垃圾渗滤液；
垃圾渗滤液输送装置(20)，所述垃圾渗滤液输送装置(20)的进液口通过第一管道(30)与所述垃圾渗滤液收集池(10)相连接；并且在所述第一管道(30)上设置有第一防回水装置(40)；
第一级分支管道(50)，所述第一级分支管道(50)的数量至少为两根，其均通过同一个第二管道(60)与所述垃圾渗滤液输送装置(20)的出液口相连接；并且在所述第二管道(60)上设置有第二防回水装置(70)；并且在每一根所述第一级分支管道(50)上连接有多根第二级分支管道(80)；
垃圾渗滤液雾化装置(90)，所述垃圾渗滤液雾化装置(90)设置于每一根所述第二级分支管道(80)末端，其通过所述第二级分支管道(80)与所述第一级分支管道(50)相连通；
以及控制装置(100)，所述控制装置(100)与所述垃圾渗滤液输送装置(20)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统，其特征在于，还包括埋设于垃圾填埋区底部并与所述垃圾渗滤液收集池(10)相连接的垃圾渗滤液收集管网(110)。
3.根据权利要求1或2所述的一种垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统，其特征在于，所述垃圾渗滤液输送装置(20)为水泵；所述控制装置(100)为水泵自动化控制柜；所述第一防回水装置(40)和所述第二防回水装置(70)为止回阀。
4.根据权利要求1或2所述的一种垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统，其特征在于，在所述第二管道(60)上还设置有第一压力表；在所述第一级分支管道(50)和/或所述第二级分支管道(80)上还设置有第二压力表和压力调节装置。
5.根据权利要求1或2所述的一种垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统，其特征在于，所述第一管道(30)通过第一法兰与所述垃圾渗滤液输送装置(20)的进液口相连接；所述第二管道(60)通过第二法兰与所述垃圾渗滤液输送装置(20)的出液口相连接。
6.根据权利要求1或2所述的一种垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统，其特征在于，所述第一管道(30)、所述第二管道(60)、所述第一级分支管道(50)和所述第二级分支管道(80)均为热熔高压管；
并且所述第二级分支管道(80)的直径小于或等于所述第一级分支管道(50)的直径，所述第一级分支管道(50)的直径小于所述第二管道(60)的直径；
并且所述第一级分支管道(50)和所述第二级分支管道(80)之间以热熔连接的方式相连接；所述第一级分支管道(50)与所述第二管道(60)之间以热熔连接的方式相连接。
7.根据权利要求1或2所述的一种垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统，其特征在于，所述垃圾渗滤液雾化装置(90)为雾化喷头。
8.根据权利要求7所述的一种垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统，其特征在于，所述垃圾渗滤液雾化装置(90)为螺旋雾化喷头。
9.根据权利要求1或2所述的一种垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统，其特征在于，还包括与所述第二管道(60)相连接的消火栓；并且在所述第二管道(60)上设置有灭蝇药剂存储装置。
10.根据权利要求1或2所述的一种垃圾渗滤液回灌雾化蒸发系统，其特征在于，在所述第二管道(60)上还设置有除臭剂存储装置(120)。
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