CN109502866A - 一种使纳滤浓液资源化的处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使纳滤浓液资源化的处理系统，包括：化学预处理子系统设有顺次连接的来液罐、快搅罐和慢搅罐，来液罐设有纳滤浓液入口，快搅罐上分别设置在线pH计和第一碱度加药装置，第一碱度加药装置与在线pH计电气连接，慢搅罐上分别设置在线总碱度指示剂和第二碱度加药装置，第二碱度加药装置与在线总碱度指示剂电气连接，慢搅罐设有预处理后混合液出口；化学预处理子系统的预处理后混合液出口与MVR蒸发子系统和冷凝水药剂处理子系统顺次连接；冷凝水药剂处理子系统的回用水出口与MVR蒸发子系统的循环补水口连接。该系统能实现纳滤浓液的资源化，且能耗低，处理效果好。

Description

一种使纳滤浓液资源化的处理系统及方法

技术领域

本发明涉及浓缩液处理领域，尤其涉及一种使纳滤浓液资源化的处理系统及方法。

背景技术

生活垃圾渗沥液是一种高浓度有机废水，具有污染物种类多、成分复杂、变化极不稳定的特点。渗沥液主要来源于垃圾填埋厂中的降水以及垃圾本身所含的水分，其污染成分包括:有机物、无机离子和营养物质。其中主要是氨氮和各种溶解态的离子、重金属、酚类、可溶性脂肪酸及其他有机污染物。垃圾渗沥液的COD浓度一般在6000到30000ppm，氨氮浓度一般在600到3000ppm，pH值一般在5到8.6之间。如果处理不妥善，垃圾渗沥液会污染环境，危害地下水，对生态文明造成严重损害。

现阶段流行的渗滤液处理工艺为：预处理+生化+深度处理(膜滤)，包含絮凝、厌氧、好氧、超滤(MBR)、NF/RO等多个处理工序，系统复杂，受影响因素较多，由于膜回收率有限，此工艺会产生30％左右的高浓度的浓缩废液且难以处理。

目前对于高浓度的浓缩废液，现在一般采用回灌循环处理和蒸发处理两种方式。其中，回灌循环处理容易使得盐分积累逐渐影响生物处理过程中微生物的活性，而且使得膜的清洗周期变得更频繁，导致运营成本增加，不是长期有效的解决办法。而蒸发处理主要采取“MVC+DI”的蒸发方式解决高浓度浓缩废液。由于浓缩废液具有高盐高有机物的特点，进入“MVC”蒸发系统前没有预处理系统，经常造成预热器堵塞严重；进入蒸发器后，随着高浓度有机废液的蒸发浓缩，废液中钙镁等晶体析出贴附在管壁造成蒸发器结垢严重，严重影响蒸发效率，增加蒸汽消耗；蒸发系统所产生的浓缩液和冷凝水经过DI处理后所产生废液不能得到有效处置，会造成二次污染。

发明内容

基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种使纳滤浓液资源化的处理系统及方法，能使纳滤浓液在蒸发过程中缓垢并延长设备运行时间，蒸发生成冷凝水经过处理后达到中水回用标准，实现垃圾渗沥液的纳滤浓液资源化。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种使纳滤浓液资源化的处理系统，包括：

化学预处理子系统、MVR蒸发子系统和冷凝水药剂处理子系统；其中，

所述化学预处理子系统设有顺次连接的来液罐、快搅罐和慢搅罐，所述来液罐设有纳滤浓液入口，所述快搅罐上分别设置在线pH计和第一碱度加药装置，所述第一碱度加药装置与所述在线pH计电气连接，所述慢搅罐上分别设置在线总碱度指示剂和第二碱度加药装置，所述第二碱度加药装置与所述在线总碱度指示剂电气连接，所述慢搅罐设有预处理后混合液出口；

所述化学预处理子系统的预处理后混合液出口与所述MVR蒸发子系统和冷凝水药剂处理子系统顺次连接；

所述冷凝水药剂处理子系统的回用水出口与所述MVR蒸发子系统的循环补水口连接。

本发明实施方式还提供一种使纳滤浓液资源化的处理方法，采用本发明所述的系统，包括以下步骤：

化学预处理：所处理的纳滤浓液进入所述系统的化学预处理子系统的来液罐后，先送入快搅罐，通过第一碱度加药装置将预先配置好的氢氧化钠溶液加入纳滤浓液直至在线pH计显示pH达到12～14，在快搅罐中快速搅拌20分钟，待混合液进入慢搅罐后，根据在线总碱度指示计来确定是否加入碳酸钠溶液，始终确保总碱度在2000ppm以上，充分反应一个半小时后，结束化学预处理过程，混合液加入MVR蒸发子系统；

MVR蒸发处理：所述化学预处理后充分反应的混合液，在所述系统的MVR蒸发子系统内依次经预热处理、热井蒸发、循环液换热后，蒸发过程中产生的冷凝水经降温回收热量后，收集到冷凝水药剂处理子系统；

冷凝水药剂调节处理：回收热量后的冷凝水在所述系统的冷凝水药剂处理子系统内加入去除刺激性气味的药剂调理后，回用至所述MVR蒸发子系统补充循环冷却水。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的使纳滤浓液资源化的处理系统及方法，其有益效果为：

通过在MVR蒸发子系统前设置化学预处理子系统，通过化学预处理子系统能够根据pH值来控制加药装置给药以及能够实时监控纳滤浓液总碱度，通过控制碱度加药装置来保证总碱度始终大于总硬度，通过化学预处理会产生颗粒状固体悬浮物，该悬浮物随纳滤浓液一同进入MVR蒸发子系统的蒸发器，在蒸发过程中通过固体悬浮物的摩擦起到阻止和延缓蒸发器结垢的目的，保证蒸发系统连续运行从而更加节能；采用了MVR蒸发工艺，相比传统的多效蒸发更加节能；通过冷凝水药剂调节处理以药剂调节的方式深度处理冷凝水达到中水回用标准。该系统能实现纳滤浓液的资源化，且能耗低，处理效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的使纳滤浓液资源化的处理系统示意图；

图2为本发明实施例提供的使纳滤浓液资源化的处理方法工艺流程图；

图中：1-化学预处理子系统；10-来液罐；11-快搅罐；12-慢搅罐；13-第一碱度加药装置；14-在线pH计；15-第二碱度加药装置；16-在线总碱度指示剂；2-MVR蒸发子系统；20-缓冲罐；21-进料泵；22-水水预热器；23-气水预热器；24-热井；25-循环水泵；26-蒸发器；27-蒸汽压缩机；28-气液分离器；29-不凝气吸收塔；3-冷凝水药剂处理子系统；30-冷凝水池；31-药剂调理装置；32-过滤装置；33-冷凝水泵；34-冷凝装置；4-浓缩液冷却处理子系统；40-冷却结晶器；41-出料泵；42-离心机；43-混凝剂加药装置；44-污泥处理装置。

具体实施方式

下面结合本发明的具体内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

如图1所示，本发明实施例提供一种使纳滤浓液资源化的处理系统，能使纳滤浓液在蒸发过程中缓垢并延长装置运行时间，蒸发生成冷凝水经过处理后达到中水回用标准，从而达到垃圾渗沥液纳滤浓液资源化的目的，包括：

化学预处理子系统、MVR蒸发子系统和冷凝水药剂处理子系统；其中，

所述化学预处理子系统设有顺次连接的来液罐、快搅罐和慢搅罐，所述来液罐设有纳滤浓液入口，所述快搅罐上分别设置在线pH计和第一碱度加药装置，所述第一碱度加药装置与所述在线pH计电气连接，所述慢搅罐上分别设置在线总碱度指示剂和第二碱度加药装置，所述第二碱度加药装置与所述在线总碱度指示剂电气连接，所述慢搅罐设有预处理后混合液出口；

所述化学预处理子系统的预处理后混合液出口与所述MVR蒸发子系统和冷凝水药剂处理子系统顺次连接；

所述冷凝水药剂处理子系统的回用水出口与所述MVR蒸发子系统的循环补水口连接。

优选的，第一碱度加药装置采用氢氧化钠泵；第二碱度加药装置采用碳酸钠泵。

上述处理系统中，MVR蒸发子系统包括：

缓冲罐、进料泵、水水预热器、气水预热器、热井、循环水泵、蒸发器、蒸汽压缩机和气液分离器；其中，

所述水水预热器的进水口依次经所述缓冲罐和进料泵与所述化学预处理子系统的预处理后混合液出口连接，所述水水预热器的出水口与所述气水预热器的进水口连接；

所述水水预热器的冷凝水出口与所述气液分离器连接，所述气液分离器连接所述冷凝水药剂处理子系统；

所述水水预热器的循环补水口与所述冷凝水药剂处理子系统的冷凝水回用口连接；

所述气水预热器的混合液口与所述热井的底部入口连接，所述热井经循环水泵和蒸发器连接成循环回路，所述蒸发器的未凝气出气口回连至所述气水预热器的进气口；

所述气水预热器的未凝气出口与所述气液分离器连接；

所述蒸发器与所述蒸汽压缩机连接成循环蒸发回路；

所述热井设有浓缩液出口。

上述MVR蒸发子系统还包括：不凝气吸收塔，与所述气液分离器连接。

上述处理系统中，冷凝水药剂处理子系统包括：

冷凝水池、药剂调理装置、过滤装置、冷凝水泵和冷凝装置；其中，

所述冷凝水池与所述MVR蒸发子系统的气液分离器连接；

所述冷凝水池顺次与药剂调理装置、过滤装置和冷凝水泵连接；

所述MVR蒸发子系统的蒸发器经所述冷凝装置与所述冷凝水泵连接；

所述冷凝水泵的出水端与所述MVR蒸发子系统的水水预热器的循环补水口连接。

上述冷凝装置采用电蒸汽锅炉或冷凝水罐；

该冷凝装置的出气口回连至所述MVR蒸发子系统的蒸发器。

上述处理系统还包括：浓缩液冷却处理子系统，连接在所述MVR蒸发子系统和所述化学预处理子系统的来液罐之间。

上述浓缩液冷却处理子系统包括：

冷却结晶器、出料泵、离心机、混凝剂加药装置和污泥处理装置；其中，

所述冷却结晶器与所述MVR蒸发子系统的蒸发器的浓缩液出口连接，该冷却结晶器依次经所述出料泵和离心机与所述化学预处理子系统的来液罐连接；

所述混凝剂加药装置与所述离心机连接；

所述离心机的排泥口与所述污泥处理装置连接。

优选的，混凝剂加药装置采用PAM加药泵。

本发明实施例还提供一种使纳滤浓液资源化的处理方法，采用权利要求1至7任一项所述的系统，包括以下步骤(参见图2)：

化学预处理：所处理的纳滤浓液进入所述系统的化学预处理子系统的来液罐后，先送入快搅罐，通过第一碱度加药装置将预先配置好的氢氧化钠溶液加入纳滤浓液直至在线pH计显示pH达到12～14，在快搅罐中快速搅拌20分钟，待混合液进入慢搅罐后，根据在线总碱度指示计来确定是否加入碳酸钠溶液，始终确保总碱度在2000ppm以上，充分反应一个半小时后，结束化学预处理过程，混合液加入MVR蒸发子系统；

MVR蒸发处理：所述化学预处理后充分反应的混合液，在所述系统的MVR蒸发子系统内依次经预热处理、热井蒸发、循环液换热后，蒸发过程中产生的冷凝水经降温回收热量后，收集到冷凝水药剂处理子系统；

冷凝水药剂调节处理：回收热量后的冷凝水在所述系统的冷凝水药剂处理子系统内加入去除刺激性气味的药剂调理后，回用至所述MVR蒸发子系统补充循环冷却水。

上述处理方法中，MVR蒸发处理具体包括：

经过所述系统的MVR蒸发子系统的缓冲罐由进料泵先后送入水水、气水预热器进行预热处理，然后进入热井进行蒸发；气水预热器内预热好的混合液从底部进入热井，将热井底部沉降的颗粒状固体冲起，使其呈悬浮状态，再与循环液混合喷淋至蒸发器的列管表面，使其在下落过程中磨除热管束表面的结垢物；

蒸发生成的蒸汽通过蒸汽压缩机升温升压后进入蒸发器的列管内，与循环液进行换热；

所产浓缩液自热井进入浓缩液冷却处理子系统处理；

所述蒸发过程产生的恶臭气体经不凝气吸收塔吸收后放空；

所述蒸发过程中产生的冷凝水经降温回收热量后，收集到所述冷凝水池；

上述处理方法中，MVR蒸发处理具体包括：

所述MVR蒸发子系统的热井的浓缩液进入所述浓缩液冷却处理子系统的冷却结晶器，浓缩混合液经过换热冷却后有大量盐分析出，由出料泵将冷却后的浓缩液打入离心机进行固液分离，固体经过污泥处理装置进行热干化污泥处理后用于焚烧发电，含有高浓度的氢氧根离子的浓缩清液，加入所述化学预处理子系统的来液罐与纳滤浓液混合递减后续加碱量。

下面对本发明实施例具体作进一步地详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供一种使纳滤浓液资源化的处理系统，包括：顺次连接的对纳滤浓液的化学预处理的化学预处理子系统、MVR蒸发子系统、对蒸发生产冷凝水调节的冷凝水药剂处理子系统；还可包括：浓缩液冷却处理子系统，连接在MVR蒸发子系统与化学预处理子系统之间。

上述处理系统处理纳滤浓液的具体步骤如下，包括：

化学预处理过程：纳滤浓液进入来液罐，送入快搅罐，通过碱度加药泵将预先配置好的20％到50％浓度的氢氧化钠溶液加入纳滤浓液直至在线pH计显示pH达到13左右，在快搅罐中快速搅拌20分钟，待混合液进入慢搅罐后，根据在线总碱度指示计来确定是否加入碳酸钠溶液，始终确保总碱度在2000ppm以上(大于硬度)，充分反应一个半小时后，结束化学预处理过程。

MVR蒸发处理：充分反应后的混合液，经过缓冲罐由进料泵先后送入水水、气水预热器进行预热处理，然后进入热井进行蒸发；预热好的混合液从底部进入热井，将热井底部沉降的颗粒状固体冲起，使其呈悬浮状态，再与循环液混合喷淋至列管表面，使其在下落过程中磨除热管束表面的结垢物。蒸发生成的的蒸汽通过蒸汽压缩机升温升压后进入蒸发器列管内，与循环液进行换热；所产浓缩液自热井进入冷却结晶器，浓缩混合液经过换热冷却后有大量盐分析出，由出料泵将冷却后的浓缩液打入离心机使其固液分离，固体经过热干化污泥处理后可以用于焚烧发电，浓缩清液由于含有高浓度的氢氧根离子，则可入来液罐与纳滤浓液混合从而递减加碱量。系统产生的恶臭气体经不凝气吸收塔吸收后放空；蒸发过程中产生的冷凝水经降温回收热量后，收集到冷凝水池。

冷凝水药剂调节处理：冷凝水经过降温回收热量后进入冷凝水池，通过添加广源GY-102药剂调理达到去除刺激性气味、降低氨氮及COD的效果。将广源GY-102药剂配成5％的溶液，按照4L溶液/吨冷凝水的比例投加，来调节蒸发后纳滤浓液冷凝水，反应时间为15分钟，经过过滤后，冷凝水可达到中水回用标准，可用于补充循环冷却水、洗车、绿化等用途。

本发明与现有技术相比至少具有以下优点：

(1)本发明的化学预处理子系统设置了在线pH计，能够根据pH值来控制加药装置给药；

(2)本发明的化学预处理子系统设置了在线总碱度指示计，能够实时监控纳滤浓液总碱度，通过控制碱度加药装置来保证总碱度始终大于总硬度。

(3)本发明在化学预处理阶段会产生颗粒状固体悬浮物，该悬浮物随纳滤浓液一同进入MVR蒸发器，在蒸发过程中通过固体悬浮物的摩擦起到阻止和延缓蒸发器结垢的目的，保证蒸发系统连续运行从而更加节能；

(4)本发明采用了MVR蒸发工艺，相比传统的多效蒸发更加节能。

(5)本发明通过对冷凝水的深度处理，使其达到中水回用标准，实现了将纳滤浓液资源化利用的目的，具有很高的环保价值。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种使纳滤浓液资源化的处理系统，其特征在于，包括：

化学预处理子系统、MVR蒸发子系统和冷凝水药剂处理子系统；其中，

所述化学预处理子系统设有顺次连接的来液罐、快搅罐和慢搅罐，所述来液罐设有纳滤浓液入口，所述快搅罐上分别设置在线pH计和第一碱度加药装置，所述第一碱度加药装置与所述在线pH计电气连接，所述慢搅罐上分别设置在线总碱度指示剂和第二碱度加药装置，所述第二碱度加药装置与所述在线总碱度指示剂电气连接，所述慢搅罐设有预处理后混合液出口；

所述化学预处理子系统的预处理后混合液出口与所述MVR蒸发子系统和冷凝水药剂处理子系统顺次连接；

所述冷凝水药剂处理子系统的回用水出口与所述MVR蒸发子系统的循环补水口连接。

2.根据权利要求1所述的使纳滤浓液资源化的处理系统，其特征在于，所述MVR蒸发子系统包括：

缓冲罐、进料泵、水水预热器、气水预热器、热井、循环水泵、蒸发器、蒸汽压缩机和气液分离器；其中，

所述水水预热器的进水口依次经所述缓冲罐和进料泵与所述化学预处理子系统的预处理后混合液出口连接，所述水水预热器的出水口与所述气水预热器的进水口连接；

所述水水预热器的冷凝水出口与所述气液分离器连接，所述气液分离器连接所述冷凝水药剂处理子系统；

所述水水预热器的循环补水口与所述冷凝水药剂处理子系统的冷凝水回用口连接；

所述气水预热器的混合液口与所述热井的底部入口连接，所述热井经循环水泵和蒸发器连接成循环回路，所述蒸发器的未凝气出气口回连至所述气水预热器的进气口；

所述气水预热器的未凝气出口与所述气液分离器连接；

所述蒸发器与所述蒸汽压缩机连接成循环蒸发回路；

所述热井设有浓缩液出口。

3.根据权利要求2所述的使纳滤浓液资源化的处理系统，其特征在于，还包括：不凝气吸收塔，与所述气液分离器连接。

4.根据权利要求1或2所述的使纳滤浓液资源化的处理系统，其特征在于，所述冷凝水药剂处理子系统包括：

冷凝水池、药剂调理装置、过滤装置、冷凝水泵和冷凝装置；其中，

所述冷凝水池与所述MVR蒸发子系统的气液分离器连接；

所述冷凝水池顺次与药剂调理装置、过滤装置和冷凝水泵连接；

所述MVR蒸发子系统的蒸发器经所述冷凝装置与所述冷凝水泵连接；

所述冷凝水泵的出水端与所述MVR蒸发子系统的水水预热器的循环补水口连接。

5.根据权利要求4所述的使纳滤浓液资源化的处理系统，其特征在于，所述冷凝装置采用电蒸汽锅炉或冷凝水罐；

该冷凝装置的出气口回连至所述MVR蒸发子系统的蒸发器。

6.根据权利要求1或2所述的使纳滤浓液资源化的处理系统，其特征在于，还包括：浓缩液冷却处理子系统，连接在所述MVR蒸发子系统和所述化学预处理子系统的来液罐之间。

7.根据权利要求6所述的使纳滤浓液资源化的处理系统，其特征在于，所述浓缩液冷却处理子系统包括：

冷却结晶器、出料泵、离心机、混凝剂加药装置和污泥处理装置；其中，

所述冷却结晶器与所述MVR蒸发子系统的蒸发器的浓缩液出口连接，该冷却结晶器依次经所述出料泵和离心机与所述化学预处理子系统的来液罐连接；

所述混凝剂加药装置与所述离心机连接；

所述离心机的排泥口与所述污泥处理装置连接。

8.一种使纳滤浓液资源化的处理方法，其特征在于，采用权利要求1至7任一项所述的系统，包括以下步骤：

化学预处理：所处理的纳滤浓液进入所述系统的化学预处理子系统的来液罐后，先送入快搅罐，通过第一碱度加药装置将预先配置好的氢氧化钠溶液加入纳滤浓液直至在线pH计显示pH达到12～14，在快搅罐中快速搅拌20分钟，待混合液进入慢搅罐后，根据在线总碱度指示计来确定是否加入碳酸钠溶液，始终确保总碱度在2000ppm以上，充分反应一个半小时后，结束化学预处理过程，混合液加入MVR蒸发子系统；

MVR蒸发处理：所述化学预处理后充分反应的混合液，在所述系统的MVR蒸发子系统内依次经预热处理、热井蒸发、循环液换热后，蒸发过程中产生的冷凝水经降温回收热量后，收集到冷凝水药剂处理子系统；

冷凝水药剂调节处理：回收热量后的冷凝水在所述系统的冷凝水药剂处理子系统内加入去除刺激性气味的药剂调理后，回用至所述MVR蒸发子系统补充循环冷却水。

9.根据权利要求8所述的使纳滤浓液资源化的处理方法，其特征在于，所述MVR蒸发处理具体包括：

经过所述系统的MVR蒸发子系统的缓冲罐由进料泵先后送入水水、气水预热器进行预热处理，然后进入热井进行蒸发；气水预热器内预热好的混合液从底部进入热井，将热井底部沉降的颗粒状固体冲起，使其呈悬浮状态，再与循环液混合喷淋至蒸发器的列管表面，使其在下落过程中磨除热管束表面的结垢物；

蒸发生成的蒸汽通过蒸汽压缩机升温升压后进入蒸发器的列管内，与循环液进行换热；

所产浓缩液自热井进入浓缩液冷却处理子系统处理；

所述蒸发过程产生的恶臭气体经不凝气吸收塔吸收后放空；

所述蒸发过程中产生的冷凝水经降温回收热量后，收集到所述冷凝水池。

10.根据权利要求9所述的使纳滤浓液资源化的处理方法，其特征在于，所述MVR蒸发处理具体包括：

所述MVR蒸发子系统的热井的浓缩液进入所述浓缩液冷却处理子系统的冷却结晶器，浓缩混合液经过换热冷却后有大量盐分析出，由出料泵将冷却后的浓缩液打入离心机进行固液分离，固体经过污泥处理装置进行热干化污泥处理后用于焚烧发电，含有高浓度的氢氧根离子的浓缩清液，加入所述化学预处理子系统的来液罐与纳滤浓液混合递减后续加碱量。