CN108147605A - 一种用于高盐度可生化性差的渗滤液处理方法及系统 - Google Patents

一种用于高盐度可生化性差的渗滤液处理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于高盐度可生化性差的渗滤液处理方法及系统，方法包括采用混凝沉淀去除渗滤液中的大量悬浮物及部分大分子有机物；混凝沉淀预处理后的上清液进入两级DTRO系统，得到两级DTRO产水和两级DTRO浓水；采用DTNF对两级DTRO浓水进行分盐，得到DTNF产水和DTNF浓水；采用DTRO‑L对DTNF产水进行浓缩，得到DTRO‑L产水和DTRO‑L浓水，DTRO‑L产水回流至两级DTRO的进水端；采用高级氧化处理DTNF浓水，去除高浓度有机物，然后回灌至填埋场；采用MVR蒸发结晶器处理DTRO‑L浓水，得到结晶析出盐和MVR冷凝水，冷凝水与两级DTRO产水混合后达标排放，结晶盐外排。本发明采用多种组合工艺对高盐度难生化处理的渗滤液进行处理，在保证产水达标排放的同时，有效提高产水的收率，降低膜系统的运行压力。

Description

一种用于高盐度可生化性差的渗滤液处理方法及系统
技术领域
本发明涉及垃圾渗滤液处理技术领域，尤其是指一种用于高盐度可生化性差的渗滤液处理方法及系统。
背景技术
垃圾渗滤液属于高浓度难降解有机废水，具有成分复杂、污染物浓度高、生物营养比例失衡、色度高，臭味大、可生化性差的特点，因此，垃圾渗滤液的处理一直是一种难处理的高浓度废水。无论是垃圾填埋还是垃圾焚烧都不可避免的产生垃圾渗滤液，随着《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)的严格执行，目前垃圾渗滤液的处理逐渐形成“生化+MBR+NF+RO”和“两级DTRO”的主流工艺。
对于一些特殊的填埋场，如有填埋灰渣的填埋场，其渗滤液的特点是含盐量极高（30000~50000mg/L以上），COD高（可达20000~30000mg/L），氨氮含量高（可达2000mg/L以上），其中盐度的含量超过了微生物的耐受盐度，因此采用“生化+MBR+NF+RO”几乎不可行。有一些渗滤液直接采用两级DTRO系统处理，由于进水含盐量太高，导致两级DTRO系统运行压力高、产水收率往往也较低，且产生大量高盐高COD浓水（约35~45%）需要进行回灌，大量浓水的回灌容易导致盐分和COD累积，容易形成恶性循环，导致系统无法连续稳定运行。针对这种高盐有机废水需要采用科学合理的组合工艺进行处理。
发明内容
本发明主要目的在于提供一种用于高盐度可生化性差的渗滤液处理方法，可在保证产水达标排放的同时，有效的提高产水的收率，降低膜系统的运行压力；
本发明次要目的在于提供一种用于高盐度可生化性差的渗滤液处理系统，其具有操作简便，经济高效，实用性强的特点。
为了达成上述目的，本发明的解决方案为：
一种用于高盐度可生化性差的渗滤液处理方法，包括以下步骤：
（1）采用混凝沉淀方式去除渗滤液中的大量悬浮物及部分大分子有机物；
（2）混凝沉淀预处理后的上清液进入两级DTRO系统（两级碟管式反渗透膜组件），得到两级DTRO产水和两级DTRO浓水；
（3）采用DTNF（碟管式纳滤膜组件）对步骤（2）中的两级DTRO浓水进行分盐，得到DTNF产水和DTNF浓水；
（4）采用DTRO-L（单极碟管式反渗透膜组件）对步骤（3）中DTNF产水进行浓缩，得到DTRO-L产水和DTRO-L浓水， DTRO-L产水回流至步骤（2）中两级DTRO的进水端；
（5）采用高级氧化处理步骤（3）中的DTNF浓水，去除高浓度有机物，然后回灌至填埋场；
（6）采用MVR蒸发结晶器处理步骤（4）中的DTRO-L浓水，得到结晶析出盐和MVR冷凝水，其中冷凝水与步骤（2）中的两级DTRO产水混合后达标排放，结晶盐外排处理。
进一步，所述的步骤（1）中采用PAC（聚合氯化铝）做为混凝剂，PAC投加量300~500ppm。
进一步，所述步骤（2）中两级DTRO的压力等级为90bar，进水pH控制在6-6.5，阻垢剂投加量3~5ppm；
所述两级DTRO系统的第一级DTRO浓水进入DTNF，第二级DTRO浓水回流至两级DTRO系统进水端。
进一步，所述步骤（3）DTNF压力等级为75bar，进水pH控制在6~6.5，阻垢剂投加量3~5ppm。
进一步，所述步骤（4）DTRO-L压力等级为90bar，进水pH控制在6~6.5，TDS达到50000mg/L以上，阻垢剂投加量3~5ppm。
进一步，所述步骤（5）中采用臭氧进行高级氧化处理。
一种用于高盐度可生化性差的渗滤液处理系统，包括混凝沉淀池、两级DTRO系统、DTNF、DTRO-L、高级氧化设备和MVR蒸发结晶器；所述混凝沉淀池出水端接两级DTRO系统进水端，两级DTRO系统浓水出口接DTNF进水端，DTNF产水出口接DTRO-L进水端，DTNF浓水出口接高级氧化设备进水端，DTRO-L产水出口接两级DTRO系统进水端，DTRO-L浓水出口接MVR蒸发结晶器，MVR蒸发结晶器冷凝水出口与两级DTRO系统产水出口共同接排放装置。
采用上述方案后，本发明有益效果为：本发明采用多种组合工艺对高盐度难生化处理的渗滤液进行处理，混凝沉淀预处理，有效的去除了渗滤液原液中的大量悬浮物和部分有机物，两级DTRO保证产水达标排放，采用DTNF分盐，降低了系统的渗透压，同时降低了进入MVR料液的硬度和有机物浓度，相比于应用MVR直接蒸发渗滤液或者两级DTRO的浓缩液，能有效避免MVR蒸发过程中结垢的风险。MVR蒸发结晶后能将盐分以结晶盐的方式排出系统，使得整个渗滤液处理系统盐分不至于累积。凝水与两级DTRO产水混合达标排放，大大的提高了整体系统产水的收率，高级氧化的运用避免了有机物在系统中的累积，科学合理的工艺组合使高盐度难生化处理的渗滤液能够稳定高效的稳定运行，同时为渗滤液“零排放”提供了新思路。
附图说明
图1是本发明的渗滤液处理方法流程图；
图2是本发明渗滤液处理装置结构框图。
标号说明
混凝沉淀池 1
两级DTRO系统 2
DTNF 3
DTRO-L 4
高级氧化设备 5
MVR蒸发结晶器 6。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明做详细描述。
请参阅图1所述，本实施例揭示的一种用于高盐度可生化性差的渗滤液处理方法，包括以下步骤：
（1）首先将渗滤液泵入混凝沉淀池，本发明可处理的渗滤液TDS可达到30000mg/L以上，COD在20000~30000mg/L，氨氮含量2000mg/L以上，可生化性差；本实施例处理的渗滤液COD（化学需氧量）、氨氮、TDS（总溶解固体）和SS（悬浮物）分别为20900mg/L、2896mg/L、37870mg/L和880mg/L，进水量为500t/d，采用投加量300~500ppm的PAC（聚合氯化铝）作为混凝剂，本例根据渗滤液的具体参量投加500ppm的PAC对垃圾渗滤液原液进行混凝沉淀预处理，去除渗滤液中的大量悬浮物和部分大分子有机物，得到428t/d的上清液和72t/d的污泥，污泥脱水后直接填埋处理，预处理后上清液的水质COD、氨氮、TDS和SS分别为15446mg/L、2900mg/L、38000mg/L和528mg/L；
（2）接着，将预处理后428t/d的上清液泵入两级DTRO（两级碟管式反渗透膜组件）系统，该反渗透膜为碟管式结构，抗污染性能好，两级DTRO系统压力等级为90bar，进水pH控制在6~6.5，阻垢剂投加量3~5ppm，本例阻垢剂的具体投加量为5ppm；
两级DTRO系统对单价盐的截留率为95%以上，第一级DTRO的产水率60%以上，其运行压力80bar；第二级DTRO产水率90%以上，其运行压力40bar；其中第二级DTRO浓水回流至第一级DTRO进水端，两级DTRO产水COD、氨氮和总氮分别为60mg/L、4.3mg/L和5.7mg/L，302t/d两级DTRO产水各项指标均符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）中表二排放标准，可直接排放；205t/d的第一级DTRO浓水进入DTNF（碟管式纳滤膜组件）分盐，34t/d的第二级DTRO浓水回流至两级DTRO系统进水端；
（3）然后，采用DTNF对步骤（2）205t/d两级DTRO的浓水进行分盐，DTNF膜也为碟管式结构，抗污染性能好，其压力等级为75bar，DTNF进水TDS可达到70000~80000mg/L以上，本例步骤（2）处理后的进水COD和TDS分别为38000mg/L和73900mg/L，运行压力为40bar，pH控制在6~6.5，阻垢剂投加量5ppm；
DTNF产水率达到70%，且144t/d的DTNF产水进入DTRO-L系统，62t/d 的DTNF浓水进入高级氧化设备，DTNF对单价盐的截留率为20%，对二价盐的截留率为97%，具有很好的分盐效果，能够有效的降低系统整体的渗透压，同时为后续的单级DTRO去除大量的硬度；
（4）接着，采用宽松型的DTRO-L（单极碟管式反渗透膜组件）对步骤（3）中的DTNF产水进行浓缩，DTRO-L膜同样为碟管式结构，抗污染性能好，其压力等级为90bar，进水TDS达到50000mg/L以上，本例仅步骤（3）处理的进水COD和TDS分别为12000mg/L和54000mg/L，pH控制在6~6.5，阻垢剂投加量控制在3~5ppm，本次的阻垢剂投加量具体为5ppm，系统运行压力75bar；
DTRO-L产水收率可达到50~60%，DTRO-L单价盐截留率为可达到80~90%，本例中产水收率55%，单价盐截留率为85%；
DTRO-L属于宽松型反渗透膜，可在较低压力下将进水的TDS进一步浓缩至100000mg/L以上，本例65t/d的DTRO-L浓水TDS为110000mg/L，该部分TDS主要是单价盐为主，有利于后续的蒸发结晶；DTRO-L产水TDS一般为5000~7000mg/L，本例79t/d的DTRO-L产水TDS为7000mg/L，可以直接回流至步骤（2）的两级DTRO的进水进行稀释，降低两级DTRO进水的盐度，同时保证产水氨氮的达标排放；
（5）接着，采用高级氧化设备去除步骤（3）DTNF浓水中的高浓度有机物，高级氧化设备进水COD为87400mg/L，本例采用臭氧进行高级氧化处理，经过高级氧化后，其出水的COD为52400mg/L，62t/d的氧化出水回灌至填埋场，利用填埋场具有天然生物吸附降解的功能，进一步降低回灌水的有机物及硬度，使有机物和硬度不在膜系统中累积；
（6）最后，采用MVR蒸发结晶器对步骤（4）的DTRO-L浓水进行蒸发浓缩，进水COD和TDS分别为22000mg/L，11000mg/L，经过上述步骤处理后，进水TDS的主要成分是单价盐，COD主要是小分子物质，且硬度较低，可避免蒸发器使用过程中结垢，得到4t/d的结晶盐直接外排固化处理或提纯当工业盐使用，MVR凝水通过本身自带的洗汽系统，吸附凝水中的氨氮和部分有机物，凝水COD小于30mg/L，氨氮小于10mg/L，61t/d 的MVR的冷凝水与步骤（2）两级DTRO产水混合后得到363t/d的产水一起达标排放，该MVR蒸发结晶器能够有效保证盐分的外排。
本发明还给出了配套实施上述渗滤液处理方法的一种用于高盐度可生化性差的渗滤液处理系统，包括混凝沉淀池1、两级DTRO系统2、DTN3F、DTRO-L4、高级氧化设备5和MVR蒸发结晶器6；混凝沉淀池1出水端接两级DTRO系统2进水端，两级DTRO系统2浓水出口接DTNF3进水端，DTNF3产水出口接DTRO-L4进水端，DTNF3浓水出口接高级氧化设备5进水端，DTRO-L4产水出口接两级DTRO系统2进水端，DTRO-L4浓水出口接MVR蒸发结晶器6，MVR蒸发结晶6器冷凝水出口与两级DTRO系统2产水出口共同接排放装置，排放装置用于混合MVR蒸发结晶6器冷凝水和DTRO系统2产水后排放。
相比传统工艺，本发明提供的用于高盐度可生化性差的渗滤液处理方法具有以下特点：
1、原有渗滤液很多采用了两级DTRO处理工艺，但是由于渗滤液浓度越来越高，盐分越来越高，使得DTRO两级处理产水率逐年下降，浓水比例会占到30-40%，导致这部分浓水回灌垃圾填埋场量太大，而且继续回灌会导致渗滤液盐度继续升高，不利于渗滤液处理，本发明通过更合理的组合方式，使产水达标排放的同时，而且提供无机盐和有机物的排放口，确保盐分和有机物不在系统中累积；
2、通过采用DTNF（碟管式纳滤膜组件），对两级DTRO系统的浓水进行浓缩，利用NF截留有机物、截留二价盐的特性，对DTRO浓水进行浓缩，得到的浓缩液体积小。经过适当物化处理（本发明选择高级氧化）去除少量COD同时更是改善了浓缩液的可生化性，使浓水中的有机物更容易被微生物降解，返回垃圾填埋场，让垃圾填埋场进行慢慢吸附分解污染物质；
3、因NF的透析液不能满足直接排放标准的，故需要再利用低压的DTRO-L（即低截留率的DTRO）进一步去除COD和盐分，透析液返回前面的两级DTRO，由于经过NF预处理后，DTRO-L浓缩液主要为单价盐和少量有机物，可以通过蒸发结晶拿出单价盐，并有效的降低蒸发器结垢的风险；
4、蒸发结晶MVR技术用于渗滤液处理是进来广泛推广使用，但是其重要的障碍就是在蒸发废水的时候连同COD大分子COD，二价盐（硬度高）等一起浓缩，会导致蒸发器结垢污染，浓缩液也是一团浆糊，不能形成结晶盐，只能作为危废，而本发明在MVR蒸发结晶技术之前通过DTNF分盐处理，得到的产水进行浓缩可得到比较干净的单价盐，不再结垢，提纯后甚至可以作为工业盐销售。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于高盐度可生化性差的渗滤液处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）采用混凝沉淀方式去除渗滤液中的大量悬浮物及部分大分子有机物；
（2）混凝沉淀预处理后的上清液进入两级DTRO系统，得到两级DTRO产水和两级DTRO浓水；
（3）采用DTNF对步骤（2）中的两级DTRO浓水进行分盐，得到DTNF产水和DTNF浓水；
（4）采用DTRO-L对步骤（3）中DTNF产水进行浓缩，得到DTRO-L产水和DTRO-L浓水，DTRO-L产水回流至步骤（2）中两级DTRO的进水端；
（5）采用高级氧化处理步骤（3）中的DTNF浓水，去除高浓度有机物，然后回灌至填埋场；
（6）采用MVR蒸发结晶器处理步骤（4）中的DTRO-L浓水，得到结晶析出盐和MVR冷凝水，其中冷凝水与步骤（2）中的两级DTRO产水混合后达标排放，结晶盐外排处理。
2.如权利要求1所述的一种两段式反渗透膜浓缩组合装置，其特征在于：所述的步骤（1）中采用PAC做为混凝剂，PAC投加量300~500ppm。
3.如权利要求1所述的一种两段式反渗透膜浓缩组合装置，其特征在于：所述步骤（2）中两级DTRO的压力等级为90bar，进水pH控制在6-6.5，阻垢剂投加量3~5ppm；
所述两级DTRO系统的第一级DTRO浓水进入DTNF，第二级DTRO浓水回流至两级DTRO系统进水端。
4.如权利要求1所述的一种两段式反渗透膜浓缩组合装置，其特征在于：所述步骤（3）DTNF压力等级为75bar，进水pH控制在6~6.5，阻垢剂投加量3~5ppm。
5.如权利要求1所述的一种两段式反渗透膜浓缩组合装置，其特征在于：所述步骤（4）DTRO-L压力等级为90bar，进水pH控制在6~6.5，TDS达到50000mg/L以上，阻垢剂投加量3~5ppm。
6.如权利要求1所述的一种两段式反渗透膜浓缩组合装置，其特征在于：所述步骤（5）中采用臭氧进行高级氧化处理。
7.一种用于高盐度可生化性差的渗滤液处理系统，其特征在于：包括混凝沉淀池、两级DTRO系统、DTNF、DTRO-L、高级氧化设备和MVR蒸发结晶器；所述混凝沉淀池出水端接两级DTRO系统进水端，两级DTRO系统浓水出口接DTNF进水端，DTNF产水出口接DTRO-L进水端，DTNF浓水出口接高级氧化设备进水端，DTRO-L产水出口接两级DTRO系统进水端，DTRO-L浓水出口接MVR蒸发结晶器，MVR蒸发结晶器冷凝水出口与两级DTRO系统产水出口共同接排放装置。
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