CN108975598A - 一种零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置，包括：预处理系统，所述预处理系统对渗滤液进行预处理去除大部分硬度、重金属离子，形成预处理渗滤液，所述预处理系统包括微滤膜；反渗透膜处理系统，所述反渗透膜处理系统对所述预处理渗滤液进行处理，形成反渗透处理透过液和反渗透处理浓水，所述反渗透处理透过液用以形成产水排放；以及浓水处理系统，所述浓水处理系统对所述反渗透处理浓水进行处理，形成排泥和浓水回水，所述排泥排出所述处理装置，所述浓水回水回流至所述反渗透处理系统进行再次处理。根据本发明的零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置，采用预处理系统、反渗透系统和浓水处理系统，可以实现老龄填埋场渗滤液污水零排放。

Description

一种零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置
技术领域
本发明涉及垃圾处理领域，具体而言涉及一种零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置。
背景技术
随着城市数量和规模的不断扩大，对城市垃圾处理的要求越来越高。生活垃圾填埋是城市垃圾处理的一种重要的方式。
生活垃圾在填埋处置过程中将产生含有大量污染物的渗滤液，由于渗滤液受气候、地域及当地生活习惯等因素影响，具有水质变化大，SS、TDS、氨氮及有污染物浓度较高等特点。目前国内有很多老龄填埋场由于建厂时间早，渗滤液处理规模不能满足渗滤液产生量，且在处理过程中大量回灌浓水，造成老龄填埋场渗滤液积存严重，且处理难度大。
针对垃圾渗滤液处理已经形成一套较为成熟的处理方法，常用的处理工艺是“厌氧+A/O(或SBR技术)+深度技术”，这种处理工艺应用于老龄填埋场渗滤液处理存在诸多的问题，如占地面积大、土建费用高、出水不达标、生化运行差、碳氮比不平衡等问题，进而造成运行成本高、初期投资大、运行不稳定问题等。
为此，有必要提出一种新的零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置，用以解决现有技术中的问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
本发明提供了一种零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置，包括：
预处理系统，所述预处理系统对渗滤液进行预处理去除大部分硬度、重金属离子，形成预处理渗滤液，所述预处理系统包括微滤膜；
反渗透膜处理系统，所述反渗透膜处理系统对所述预处理渗滤液进行处理，形成反渗透处理透过液和反渗透处理浓水，所述反渗透处理透过液用以形成产水排放；以及
浓水处理系统，所述浓水处理系统对所述反渗透处理浓水进行处理，形成排泥和浓水回水，所述排泥排出所述处理装置，所述浓水回水回流至所述反渗透处理系统进行再次处理。
示例性地，所述反渗透膜处理系统包括DTRO系统，所述DTRO系统用以对所述预处理渗滤液进行DTRO处理形成DTRO浓水和DTRO透过液。
示例性地，所述DTRO系统包括由一级DTRO单元和二级DTRO单元构成的两级DTRO系统，用以对所述预处理渗滤液进行两级DTRO处理。
示例性地，所述一级DTRO单元对所述预处理渗滤液进行处理后产生一级DTRO浓水和一级DTRO透过液；其中，
所述一级DTRO浓水进入浓水处理系统进行进一步处理，所述一级DTRO透过液进入所述二级DTRO单元进行进一步处理，所述二级DTRO单元对所述一级DTRO透过液进行处理后形成二级DTRO浓水和二级DTRO透过液，所述二级DTRO浓水循环回流至所述一级DTRO单元进行再处理，所述二级DTRO透过液构成所述DTRO透过液。
示例性地，所述反渗透膜处理系统还包括MTRO系统，用以对所述DTRO透过液进行处理形成MTRO透过液和MTRO浓水，其中所述MTRO浓水循环至所述DTRO系统进行DTRO处理，所述MTRO透过液作为所述反渗透处理透过液用以形成产水排放。
示例性地，还包括离子交换单元，用以对所述反渗透处理透过液进行进一步离子交换处理形成产水。
示例性地，所述浓水处理系统包括浸没式燃烧蒸发器。
示例性地，所述浓水处理系统还包括连接在所述反渗透处理系统与所述浸没式燃烧蒸发器之间的HPRO处理单元，所述HPRO处理单元用以对所述DTRO浓水进行浓缩处理，形成HPRO浓水和HPRO透过液，其中，所述HPRO透过液循环至所述DTRO透过液，所述HPRO浓水输入所述浸没式燃烧蒸发器。
示例性地，还包括换热器，用以将所述浸没式燃烧蒸发器排出的蒸汽进行冷却形成所述浓水回水循环回流至DTRO系统。
示例性地，还包括设置在所述预处理系统之前的调节池。
根据本发明的零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置，采用预处理系统、反渗透系统和浓水处理系统，可以实现老龄填埋场渗滤液污水零排放，同时，省去了厌氧、A/O处理等处理模块，减小了占地面积，降低土建费用，有效减少了生产成本，适用于处理规模大、工期紧的填埋场渗滤液的应急处理。
附图说明
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。
附图中：
图1为根据本发明的一个实施例的一种零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置的结构示意图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本发明零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置。显然，本发明的施行并不限于垃圾处理领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
现在，将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。
针对垃圾渗滤液处理已经形成一套较为成熟的处理方法，常用的处理工艺是“厌氧+A/O(或SBR技术)+深度技术”，这种处理工艺应用于老龄填埋场渗滤液处理存在诸多的问题，如占地面积大、土建费用高、出水不达标、生化运行差、碳氮比不平衡等问题，进而造成运行成本高、初期投资大、运行不稳定问题等。
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置，包括：
预处理系统，所述预处理系统对渗滤液进行预处理去除大部分硬度、重金属离子，形成预处理渗滤液，所述预处理系统包括微滤膜；
反渗透膜处理系统，所述反渗透膜处理系统对所述预处理渗滤液进行处理，形成反渗透处理透过液和反渗透处理浓水，所述反渗透处理透过液用以形成产水排放；以及
浓水处理系统，所述浓水处理系统对所述反渗透处理浓水进行处理，形成排泥和浓水回水，所述排泥排出所述处理装置，所述浓水回水回流至所述反渗透处理系统进行再次处理。
下面参考图1对本发明的零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置进行示意性说明，其中图1为根据本发明的一个实施例的一种零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置的示意性结构图。
参看图1，根据本发明的一种零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置包括预处理系统1、反渗透膜处理系统2和浓水处理系统3。
所述预处理系统1对渗滤液进行预处理去除大部分硬度、重金属离子，形成预处理渗滤液，所述预处理系统1包括微滤膜102。所述微滤膜102用以将预处理渗滤液中的胶体物质分离出来，以避免对后续反渗透处理系统的处理造成影响。
渗滤液进入零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置后经过预处理系统进行处理，所述处理包括在合适的PH范围内进行预曝气，调节原水水质。示例性地，所述预处理系统包括调节池101，向调节池内添加石灰和少量次氯酸钠，搅拌反应，pH控制在11.5左右，去除大部分的硬度、重金属，石灰具有一定的吸附性，可以除去30％-40％的COD；次氯酸钠为强氧化剂，降低色度并氧化部分COD，还可防止系统的微生物污染。经过反应后的含沉淀物的水溢流进入沉淀池，在沉淀池中，反应生成的沉淀物沉积在底部。老龄渗滤液经过软化加药后，沉淀特性差，有一部分胶体物质悬浮在渗滤液中无法沉淀。为了保证后续反渗透膜系统运行正常，采用微滤膜过滤，将胶体物质分离。
所述反渗透膜处理系统2对所述预处理渗滤液进行处理，形成反渗透处理透过液和反渗透处理浓水，所述反渗透处理透过液用以形成产水排放。示例性地，所述零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置离子交换单元4，用以对所述透过液进行进一步离子交换处理形成产水。
示例性地，所述反渗透膜处理系统2包括DTRO系统，所述DTRO系统用以对所述预处理渗滤液进行DTRO处理形成DTRO浓水和DTRO透过液。经预处理后的原液排入DTRO处理原水罐，向DTRO处理原水罐中加盐酸将原水pH值调至6-6.8，并添加约3-10ppm的阻垢剂，加酸既防止无机盐在膜表面结垢，还可使得原水中游离态的氨与加入的硫酸形成氨盐，提高DTRO处理膜对氨氮去除率。经过芯式过滤器后进入DTRO系统。
示例性地，为提高产水水质，参看图1，所述DTRO系统包括一级DTRO单元201和二级DTRO单元202组成的两级DTRO系统，所述两级DTRO系统对所述预处理渗滤液进行两级DTRO处理。一级DTRO单元处理后产生一级DTRO浓水和一级DTRO透过液；其中，一级DTRO浓水进入浓水处理系统进行进一步处理，一级DTRO透过液进入二级DTRO单元进行进一步处理，一级DTRO透过液经过二级DTRO单元处理后形成二级DTRO浓水和二级DTRO透过液，二级DTRO浓水循环回流到一级DTRO单元进行再处理，以提高系统回收率，所述二级DTRO透过液作为所述DTRO透过液排出。
示例性地，所述反渗透膜处理系统还包括MTRO系统203，用以对所述DTRO透过液进行处理形成MTRO透过液和MTRO浓水，其中所述MTRO浓水循环至所述DTRO系统进行DTRO处理，所述MTRO透过液用以形成产水排放。MTRO采用高压卷式反渗透膜，对DTRO透过水进行进一步反渗透处理，可以进一步提高产水品质。经MTRO处理后的MTRO浓水循环至DTRO系统继续处理可以进一步增加产水的产量，提升系统的处理效率。
所述浓水处理系统3对所述反渗透处理浓水进行处理形成排泥和浓水回水，所述排泥排出所述处理装置，所述浓水回水回流至所述反渗透处理系统进行再次处理。老龄化填埋场渗滤液具有有机物、碱度、硬度高，盐分高等特点，经过反渗透处理主体工艺处理，渗滤液可达到60％左右的回收率，仍有40％浓水无法处理。经过浓水处理系统的处理，老龄化填埋场渗滤液一部分转化为固体排泥排出，另一部分回流至反渗透处理系统再次经过处理，故而经过整个处理装置的处理后，渗滤液全部转化为达到排放标准的产水和排泥排出，实现污水的零排放。
根据本发明的零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置采用预处理系统、反渗透系统和浓水处理系统，可以实现老龄填埋场渗滤液污水零排放，同时，省去了厌氧、A/O处理等处理模块，减小了占地面积，降低土建费用，有效减少了生产成本，适用于处理规模大、工期紧的填埋场渗滤液的应急处理。
目前应用于浓水处理系统的技术主要有高级氧化、蒸发(包括多效蒸发、机械压缩蒸发和浸没燃烧蒸发)、腐植酸提取膜浓缩等。高级氧化在实际运行过程中，临界点控制困难，药剂耗量高，运行成本高，存在高盐结晶堵塞、耗能高的问题，实际工程应用比较少。腐植酸提取膜浓缩工艺较为复杂，而且实际工程应用条件苛刻。MVR多效蒸发在渗滤液处理中对设备、能耗要求较高，而且膜浓缩水中高有机物、高硬度容易导致换热器换热列管结垢。
示例性地，所述浓水处理系统3包括浸没式燃烧蒸发器301。浸没燃烧蒸发器301采用的是亚表面增压浸没燃烧，超微气泡与经过处理后的渗滤液直接接触，无传热壁，不怕结垢，传热传质效率高，没有结垢风险，运行稳定，清洗、维护简便。蒸发器利用天然气作为热源对浓缩液进行加热、蒸发、浓缩及结晶处理；蒸发过程产生的残液再进入固液分离系统，产生的蒸汽进入蒸汽冷凝系统生成冷凝水回水作为所述浓水处理系统的浓水回水输入反渗透处理单元进行进一步处理，不凝气则进入不凝气处理系统。
示例性地，所述零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置还包括换热器5，用以将所述浸没式燃烧蒸发器排出的蒸汽进行冷却形成回水循环至DTRO系统。
示例性地，所述浓水处理系统3还包括连接在所述反渗透膜处理系统2与所述浸没式燃烧蒸发器301之间的HPRO处理单元302，用以对所述DTRO浓水进行浓缩处理，形成HPRO浓水和HPRO透过液，其中，所述HPRO透过液循环至所述DTRO透过液，所述HPRO浓水输入所述浸没式燃烧蒸发器。
采用HPRO进行浓水处理的工艺中，因为渗滤液经过高倍浓缩后在碱性条件容易出现饱和结晶，向HPRO原水罐中投加盐酸将经过反渗透处理系统处理后的反渗透处理浓水的pH值调至6-6.8。为防止进水可能带入的悬浮物对HPRO膜系统产生影响，反渗透处理浓水经过滤精度为10μm的芯式过滤器后至HPRO单元处理。HPRO采用超高压碟管式反渗透膜，可以将盐分浓缩到120000～150000mg/L。如图1所示，经HPRO302处理后，形成的HPRO浓水进入HPRO浓水罐待后续浸没燃烧蒸发系统301处理；为了保证出水达标，HPRO透过液循环至所述DTRO透过液，进入DTRO透过液产水罐与DTRO透过液一起进入MTRO系统203进一步达标处理。
本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置，其特征在于，包括：
预处理系统，所述预处理系统对渗滤液进行预处理去除大部分硬度、重金属离子，形成预处理渗滤液，所述预处理系统包括微滤膜；
反渗透膜处理系统，所述反渗透膜处理系统对所述预处理渗滤液进行处理，形成反渗透处理透过液和反渗透处理浓水，所述反渗透处理透过液用以形成产水排放；以及
浓水处理系统，所述浓水处理系统对所述反渗透处理浓水进行处理，形成排泥和浓水回水，所述排泥排出所述处理装置，所述浓水回水回流至所述反渗透处理系统进行再次处理。
2.如权利要求1所述的零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置，其特征在于，所述反渗透膜处理系统包括DTRO系统，所述DTRO系统用以对所述预处理渗滤液进行DTRO处理形成DTRO浓水和DTRO透过液。
3.如权利要求2所述的零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置，其特征在于，所述DTRO系统包括由一级DTRO单元和二级DTRO单元构成的两级DTRO系统，用以对所述预处理渗滤液进行两级DTRO处理。
4.如权利要求3所述的零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置，其特征在于，所述一级DTRO单元对所述预处理渗滤液进行处理后产生一级DTRO浓水和一级DTRO透过液；其中，所述一级DTRO浓水进入浓水处理系统进行进一步处理，所述一级DTRO透过液进入所述二级DTRO单元进行进一步处理，所述二级DTRO单元对所述一级DTRO透过液进行处理后形成二级DTRO浓水和二级DTRO透过液，所述二级DTRO浓水循环回流至所述一级DTRO单元进行再处理，所述二级DTRO透过液构成所述DTRO透过液。
5.如权利要求2所述的零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置，其特征在于，所述反渗透膜处理系统还包括MTRO系统，用以对所述DTRO透过液进行处理形成MTRO透过液和MTRO浓水，其中所述MTRO浓水循环至所述DTRO系统进行DTRO处理，所述MTRO透过液作为所述反渗透处理透过液用以形成产水排放。
6.如权利要求1所述的零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置，其特征在于，还包括离子交换单元，用以对所述反渗透处理透过液进行进一步离子交换处理形成产水。
7.如权利要求1所述的零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置，其特征在于，所述浓水处理系统包括浸没式燃烧蒸发器。
8.如权利要求7所述的零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置，其特征在于，所述浓水处理系统还包括连接在所述反渗透处理系统与所述浸没式燃烧蒸发器之间的HPRO处理单元，所述HPRO处理单元用以对所述DTRO浓水进行浓缩处理，形成HPRO浓水和HPRO透过液，其中，所述HPRO透过液循环至所述DTRO透过液，所述HPRO浓水输入所述浸没式燃烧蒸发器。
9.如权利要求7所述的零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置，其特征在于，还包括换热器，用以将所述浸没式燃烧蒸发器排出的蒸汽进行冷却形成所述浓水回水循环回流至DTRO系统。
10.如权利要求1所述的零排放老龄填埋场垃圾渗滤液处理装置，其特征在于，还包括设置在所述预处理系统之前的调节池。
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