CN110510794A - 一种垃圾渗滤液零排放处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种垃圾渗滤液零排放处理装置，包括膜处理系统、脱氨系统、吸附系统、固化系统和蒸发系统，膜处理系统用于过滤垃圾渗滤液以生成第一产水产物和第一浓水产物，第一产水产物被送入脱氨系统进行脱除氨氮以获得第二产水产物和铵盐，第一浓水产物被送入蒸发系统进行蒸发以获得蒸发冷凝水和蒸发残留物，蒸发残留物被送入固化系统进行固化处理，第二产水产物被送入吸附系统进行吸附以获得最终产水。通过膜处理系统对垃圾渗滤液进行处理去除大部分的COD和总硬度，再通过脱氨系统回收大部分的氨氮将其转换为铵盐进行资源化利用，并将膜处理系统的浓缩液进行低温蒸发再固化处理以达到零排放的效果。
Description
技术领域
本发明属于垃圾渗滤液处理领域，具体涉及一种垃圾渗滤液零排放装置及方法。
背景技术
国内垃圾一般采用混合收集和混合填埋的方式进行处理，垃圾组份复杂多变，各地区垃圾渗滤液的性质变化范围较大，受填埋物种类、填埋方法、填埋场规模、填埋周期以及天气变化等各种因素的影响，容易导致垃圾渗滤液水质恶化。
由于垃圾渗滤液中存在高含量氨氮导致垃圾渗滤液处理成本大大增加，在垃圾渗滤液原液中氨氮浓度占总氮浓度95％以上，如果将垃圾渗滤液中的氨氮转化成氨肥，不但能够有效的降低垃圾渗滤液中氨氮的处理难度，同时还可以回收垃圾渗滤液中的氮源。在现有技术中，在零排放处理工艺中去除氨氮的方式大多采用生化方法，例如A/O-MBR系统、短程硝化-厌氧氨氧化等方式，生化方法不仅工艺复杂、成本高，还不能回收垃圾渗滤液中氨氮以造成资源浪费。
因此提出一种工艺可以回收垃圾渗滤液中的高含量氨氮，并且达到零排放的效果是非常具有意义的。
发明内容
本申请的目的在于提供一种垃圾渗滤液零排放处理装置及方法，来解决上述提到的老龄垃圾渗滤液或存量垃圾渗滤液存在高含量氨氮，处理难度大，不易回收，容易造成资源浪费，无法达到零排放等问题。
根据本发明的第一方面，本申请的实施例提出了一种垃圾渗滤液零排放处理装置，包括膜处理系统、脱氨系统、吸附系统、固化系统和蒸发系统，膜处理系统用于过滤垃圾渗滤液以生成第一产水产物和第一浓水产物，第一产水产物被送入脱氨系统进行脱除氨氮以获得第二产水产物和铵盐，第一浓水产物被送入蒸发系统进行蒸发以获得蒸发冷凝水和蒸发残留物，蒸发残留物被送入固化系统进行固化处理，第二产水产物被送入吸附系统进行吸附以获得最终产水。
在一些实施例中，膜处理系统包括一级纳滤膜系统和二级纳滤膜系统，垃圾渗滤液经过一级纳滤膜系统处理后产生第三产水产物和第一浓水产物，第三产水产物被送入二级纳滤膜系统处理后产生第一产水产物和第三浓水产物，第三浓水产物和蒸发冷凝水回流至一级纳滤膜系统。采用两级纳滤系统极大地提高了垃圾渗滤液处理的产水收率。
在一些实施例中，一级纳滤膜系统包括碟管式纳滤膜组件，截留分子量为300～500Da，运行压力为15～30bar。纳滤膜系统运行压力低，能耗小。
在一些实施例中，二级纳滤膜系统包括微管卷式纳滤膜组件，截留分子量为200～300Da，运行压力为10～20bar。采用两级纳滤膜系统处理垃圾渗滤液原水使得单价盐能够有效地通过，膜浓缩液小于10％，极大地减小蒸发器的处理负荷。
在一些实施例中，脱氨系统通过脱氨膜对第一产水产物进行处理。通过脱氨系统可以有效回收垃圾渗滤液中的氨氮，形成可资源回收的氨肥。
在一些实施例中，吸附系统通过活性炭对第二产水产物进行吸附处理。通过活性炭吸附部分小分子有机物和气味，使得最终产水满足排放要求。
在一些实施例中，蒸发系统采用负压低温蒸发处理，蒸发系统的真空度保持在-80～-90KPa，蒸发温度的范围在35～45℃。负压低温蒸发可以使蒸发器结垢的风险大大降低。而且蒸发温度不高，可以有效降低蒸发冷凝水中的有机物浓度。
根据本发明的第二方面，本申请的实施例提出了一种垃圾渗滤液零排放处理方法，包括以下步骤：
S1：将垃圾渗滤液进行过滤处理以获得第一产水产物和第一浓水产物；
S2：将第一产水产物进行脱氨处理以获得第二产水产物和铵盐；
S3：将第一浓水产物进行低温蒸发处理以获得蒸发冷凝水和蒸发残留物；
S4：将第二产水产物进行吸附处理获得最终产水；
S5：将蒸发残留物进行固化处理。
在一些实施例中，步骤S1通过一级纳滤膜系统和二级纳滤膜系统进行过滤处理，垃圾渗滤液经过一级纳滤膜系统处理后产生第三产水产物和第一浓水产物，第三产水产物被送入二级纳滤膜系统处理后产生第一产水产物和第三浓水产物，第三浓水产物和蒸发冷凝水回流至一级纳滤膜系统。
在一些实施例中，一级纳滤膜系统包括碟管式纳滤膜组件，截留分子量为300～500Da，运行压力为15～30bar。
在一些实施例中，二级纳滤膜系统包括微管卷式纳滤膜组件，截留分子量为200～300Da，运行压力为10～20bar。
在一些实施例中，步骤S2通过脱氨膜对第一产水产物进行脱氨处理。
在一些实施例中，步骤S4通过活性炭对第二产水产物进行吸附处理。
在一些实施例中，步骤S3中低温蒸发处理的真空度保持在-80～-90KPa，蒸发温度范围为35～45℃。
本申请的实施例提出了一种垃圾渗滤液零排放处理装置，包括膜处理系统、脱氨系统、吸附系统、固化系统和蒸发系统，膜处理系统用于过滤垃圾渗滤液以生成第一产水产物和第一浓水产物，第一产水产物被送入脱氨系统进行脱除氨氮以获得第二产水产物和铵盐，第一浓水产物被送入蒸发系统进行蒸发以获得蒸发冷凝水和蒸发残留物，蒸发残留物被送入固化系统进行固化处理，第二产水产物被送入吸附系统进行吸附以获得最终产水。通过组合工艺实现垃圾渗滤液零排放，由于采用两级纳滤膜系统处理原水，单价盐能够有效的透过，因此，本工艺流程的膜处理系统运行压力低，能耗小。采用两级纳滤膜系统处理后的产水收率提高至90％以上，膜浓缩液小于10％，因此极大的减少蒸发器的处理负荷，同时采用脱氨系统回收渗滤液中的氨氮，形成可资源化利用的氨肥，达到可资源回收的效果。
附图说明
包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本发明的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。附图的元件不一定是相互按照比例的。同样的附图标记指代对应的类似部件。
图1是本发明的实施例的垃圾渗滤液零排放处理装置的示意图；
图2是本发明的实施例的垃圾渗滤液零排放处理方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
经过多年的垃圾渗滤液处理经验，填埋龄在五年至十年为成熟填埋场，随着时间的推延，填埋场处于产甲烷阶段，COD和BOD5浓度均显著下降，但B/C比下降更为明显，可生化性变差，而氨氮浓度则上升，C/N比相对而言不甚理想，该时期的垃圾渗滤液较难处理。
填埋龄在十年以上为老龄填埋场，此时COD、BOD5均下降到了一个较低的水平，B/C比处于较低的水平，氨氮浓度会有所下降，但下降幅度明显小于COD、BOD5下降幅度，C/N比处于不协调，虽然此阶段污染程度显著减轻，但远远达不到直接排放的要求，并且较难处理。目前对于填埋龄大于五年以上的填埋场渗滤液或存量垃圾渗滤液的处理存在以下几点不足：
1、水质营养比例严重失调，可生化性差，采用生物处理需要额外投加大量的碳源，但仍然不能保证产水稳定达标；
2、工艺启动周期较长，在北方低温条件下，生物活性更差，处理工艺基本处于停运状态；
3、常规的膜处理工艺收率低，其中30～40％的膜浓缩液需要回灌，影响整体工艺的稳定运行。
在此问题发现的基础上，本申请人提出了一种垃圾渗滤液零排放处理装置及方法。
下面将结合附图1对本发明作详细的介绍，本发明的一个实施例中提出了一种垃圾渗滤液零排放处理装置，包括膜处理系统1、脱氨系统2、吸附系统3、固化系统4和蒸发系统5，膜处理系统1用于过滤垃圾渗滤液以生成第一产水产物和第一浓水产物，第一产水产物被送入脱氨系统2进行脱除氨氮以获得第二产水产物和铵盐，第一浓水产物被送入蒸发系统5进行蒸发以获得蒸发冷凝水和蒸发残留物，蒸发残留物被送入固化系统4进行固化处理，第二产水产物被送入吸附系统3进行吸附以获得最终产水。
在具体的实施例中，膜处理系统1包括一级纳滤膜系统11和二级纳滤膜系统12，垃圾渗滤液经过一级纳滤膜系统11处理后产生第三产水产物和第一浓水产物，第三产水产物被送入二级纳滤膜系统12处理后产生第一产水产物和第三浓水产物，第三浓水产物和蒸发冷凝水回流至一级纳滤膜系统11。在优选的实施例中，采用两级纳滤膜系统极大地提高了垃圾渗滤液处理的产水收率。纳滤膜系统的运行压力小，成本低，但是能够维持较高的产水收率，产水收率指膜系统产水占膜系统进水的比例。当然也可以根据需求选择其他的合适的膜处理系统1，以对垃圾渗滤液进行过滤处理。例如采用两级DTRO膜系统处理的话也可以实现，但DTRO膜系统产水率不高，成本大，而且会将单价盐也进行截留，导致整个系统的运行压力高。所以在优选的实施例中选择两级纳滤膜系统进行处理。
在具体的实施例中，一级纳滤膜系统11包括碟管式纳滤膜组件(DTNF)，膜片截留分子量为300～500Da，运行压力为15～30bar，耐受压力90bar。一级纳滤膜系统11可以对垃圾渗滤液进行简单预处理，将垃圾渗滤液浓缩10倍以上，同时能够有效截留90％以上的COD，对总硬度的截留率也有75～85％，碟管式纳滤膜组件对单价盐的截留率为10～20％。纳滤膜系统运行压力低，能耗小，但是产水收率较高，能够有效降低蒸发系统5的处理量，降低运行成本。一级纳滤膜系统11也可以选择微管卷式纳滤膜组件(MTNF)，但是由于处理的是渗滤液原水，MTNF膜系统容易受SS污染，流道容易堵塞，导致膜系统瘫痪，因此在优选的实施例中一级纳滤膜系统11选择DTNF。
在具体的实施例中，二级纳滤膜系统12包括微管卷式纳滤膜组件(MTNF)，截留分子量为200～300Da，运行压力为10～20bar。采用两级纳滤系统处理垃圾渗滤液原水使得单价盐能够有效地通过，膜浓缩液小于10％，极大地减小蒸发器的处理负荷。MTNF膜组件的膜柱填充面积大，大约是DTNF膜组件的膜柱填充面积的3倍，能够有效的降低设备的占地面积和投资成本。截留的分子量和运行压力更小，因此优选采用微管卷式纳滤膜组件(MTNF)，但是在其他可选的实施例中，也可以选择碟管式纳滤膜组件(DTNF)作为二级纳滤膜系统12。具体根据实际处理状况和施工处理现场而决定。二级纳滤膜系统12采用DTNF和MTNF对于有机物和硬度的截留效果是一样的，但是DTNF是碟管式结构的，耐污染性好，但填充面积小，而MTNF是属于卷式膜，抗污染性较DTNF差，但是膜填充面积是DTNF的3倍，而且二级纳滤膜系统12是处理一级纳滤膜系统11的产水，其水质已经很干净，只要用MTNF就可以，这样可以节省设备的投资成本。
经过两级纳滤膜处理后的第一产水产物中氨氮浓度依旧比较高，因此将第一产水产物送入脱氨系统2。在具体的实施例中，脱氨系统2通过脱氨膜对第一产水产物进行处理。脱氨系统2采用脱氨膜吸收法，通过脱氨膜这种微孔疏水膜将待处理料液和吸收液分隔开来，利用易挥发组分在膜两侧的分压差作为驱动力，使该组分从料液侧透过膜孔向吸收液侧转移。第一产水产物作为待处理料液经过调节pH至10.5-11，主要是在这个pH范围内，水中的铵离子可以转化成气态氨，容易迁移脱除，因此第一产水产物中的氨气化并穿过膜孔，在微孔膜与吸收液界面处和酸发生反应，得到铵盐，从而脱除第一产水产物中的氨氮。在优选的实施例中，吸收液侧收采用稀硫酸并控制pH在1-2之间，使得吸收液侧得到硫酸铵，脱氨膜酸液侧需要不断的吸收氨气，需要保证吸收液侧的酸性，维持较高的脱氨效率。硫酸铵可以作为氨肥资源化利用，就可以达到资源回收再利用的效果。由于脱氨系统2是利用膜两侧的气体分压作为驱动力，因此系统只需提供料液和吸收液的错流流速，可以在常压下运行，能耗极低。经过脱氨系统2处理后得到第二产水产物已经将氨氮去除98％。在其他可选的实施例中，也可以选择现在常用的其他脱氨的方法：1、生物脱氨：生物脱氨的优点是能耗低，但是需要建造池子，而且是直接把氨氮氧化还原成氮气，但受水质的波动影响较大。2、氨吹脱：除了投加大量的碱，还需要进行吹脱，现场氨气味较大，目前这个技术在渗滤液领域几乎被淘汰。3、蒸氨工艺，需要投加碱，调节pH，还要进行加热。4、脱氨膜处理工艺：脱氨膜处理比较简易，只要调碱，并且采用酸液吸收，系统稳定，与膜处理系统1一样都是膜系统，启动速度快，调碱量与氨吹脱和蒸氨工艺是一样的。相比而言，在优选的实施例中，脱氨系统2选择脱氨膜处理法更加合理和稳定。
经试验发现由于经过脱氨系统2脱除氨氮后的第二产水产物还存在部分小分子有机物和氨气等，还存在一些气味，因此要使产水能够达到排放标准，还需对其进一步进行处理，因此选择将第二产水产物送入吸附系统3进行吸附处理。在具体的实施例中，吸附系统3采用活性炭对第二产水产物进行吸附处理。吸附系统3作为产水达标排放的保障性系统，使最终产水能够达到《生活垃圾填埋场控制标准》GB16889-2008中的表2标准，即COD≤100mg/L，氨氮≤25mg/L，总氮≤40mg/L。
一级纳滤膜处理产生的浓缩液已经将垃圾渗滤液原液浓缩10倍以上，如此高浓度的浓缩液一般很难进行处理，因此经过多次试验后选择将第一浓水产物送入蒸发系统5进行蒸发处理。在具体的实施例中，蒸发系统5采用负压低温蒸发处理，蒸发系统5使用带有热泵的真空蒸发器，采用全自动控制将蒸发系统5的真空度保持在-80～90KPa，蒸发温度的范围在35～45℃。由于采用负压低温蒸发，使得蒸发器结垢的风险大大降低，而且由于蒸发的温度不高，可以有效的降低蒸发冷凝水中的有机物浓度，蒸发产生的蒸发冷凝水回流至一级纳滤膜系统11的进水端可以对垃圾渗滤液起到稀释作用。
固化系统4将蒸发系统5蒸发后产生的蒸发残留物进行固化处理，固化机理是利用固化剂和污泥之间一系列的物理、化学及物理化学反应，使污泥具有一定的强度，主要反应如下：
(1)水化反应生成水化硅酸钙(C-S-H)、水化铝酸钙(C-A-H)等水化物附着在污泥颗粒表面，将污泥颗粒胶结成一团；
(2)离子交换和团粒化作用：水化产物中的Ca2+离子，与污泥颗粒表面所带的单价阳离子Na+、K+进行等当量交换，见下式：
Ca2++2Na++K+-污泥→Ca2+-污泥+2Na++K+；
由于钙-污泥具有较薄的水化膜和较低的Zeta电位，使污泥颗粒之间的斥力随之降低，进入范德华引力作用范围内，促使污泥颗粒凝聚，结果是大量的颗粒聚结成较大的颗粒团，从而使污泥的强度略有提高，这一过程被称为物理改良。蒸发残留物经过固化系统4的固化稳定化后进行填埋处理后实现垃圾渗滤液零排放的效果。
本申请另一个的实施例提出了一种垃圾渗滤液零排放处理方法，包括以下步骤：
S1：将垃圾渗滤液进行过滤处理以获得第一产水产物和第一浓水产物；
S2：将第一产水产物进行脱氨处理以获得第二产水产物和铵盐；
S3：将第一浓水产物进行低温蒸发处理以获得蒸发冷凝水和蒸发残留物；
S4：将第二产水产物进行吸附处理获得最终产水；
S5：将蒸发残留物进行固化处理。
在具体的实施例中，步骤S1通过一级纳滤膜系统和二级纳滤膜系统进行过滤处理，垃圾渗滤液经过一级纳滤膜系统处理后产生第三产水产物和第一浓水产物，第三产水产物被送入二级纳滤膜系统处理后产生第一产水产物和第三浓水产物，第三浓水产物和蒸发冷凝水回流至一级纳滤膜系统。
在具体的实施例中，一级纳滤膜系统包括碟管式纳滤膜组件，截留分子量为300～500Da，运行压力为15～30bar。一级纳滤膜系统可以对垃圾渗滤液进行简单预处理，将垃圾渗滤液浓缩10倍以上，同时能够有效截留90％以上的COD，对总硬度的截留率也有75～85％，碟管式纳滤膜组件对单价盐的截留率为10～20％。纳滤膜系统运行压力低，能耗小，但是产水收率较高，能够有效降低蒸发处理的处理量，降低运行成本。
在具体的实施例中，二级纳滤膜系统包括微管卷式纳滤膜组件，截留分子量为200～300Da，运行压力为10～20bar。采用两级纳滤系统处理垃圾渗滤液原水使得单价盐能够有效地通过，膜浓缩液小于10％，极大地减小蒸发处理的负荷。在其他可选的实施例中，二级纳滤膜系统也可以选择碟管式纳滤膜组件。具体根据实际处理状况和施工处理现场而决定。
在具体的实施例中，步骤S2通过脱氨膜对第一产水产物进行脱氨处理。脱氨处理采用脱氨膜吸收法，通过脱氨膜这种微孔疏水膜将待处理料液和吸收液分隔开来，利用易挥发组分在膜两侧的分压差作为驱动力，使该组分从料液侧透过膜孔向吸收液侧转移。第一产水产物作为待处理料液经过调节pH至10.5-11，使第一产水产物中的氨气化并穿过膜孔，在微孔膜与吸收液界面处和酸发生反应，得到铵盐，从而脱除第一产水产物中的氨氮。在优选的实施例中，吸收液侧收采用稀硫酸并控制pH在1-2之间，使得吸收液侧得到硫酸铵，硫酸铵可以作为氨肥资源化利用。由于脱氨处理是利用膜两侧的气体分压作为驱动力，因此只需提供料液和吸收液的错流流速，可以在常压下运行，能耗极低。
在具体的实施例中，步骤S4通过活性炭对第二产水产物进行吸附处理。使得吸附处理后的作为产水达标排放的保障性系统，使最终产水能够达到《生活垃圾填埋场控制标准》GB16889-2008中的表2标准，即COD≤100mg/L，氨氮≤25mg/L，总氮≤40mg/L。
在具体的实施例中，步骤S3中低温蒸发处理的真空度保持在-80～90KPa，蒸发温度范围为35～45℃。
实施例一
取某一垃圾填埋场的垃圾渗滤液进行上述的试验，垃圾渗滤液原液的氨氮含量为2881mg/L，COD含量为11500mg/L，总硬度为1312mg/L。其中一级纳滤膜系统选择碟管式纳滤膜组件(一级DTNF膜系统)，二级纳滤膜系统选择碟管式纳滤膜组件(二级DTNF膜系统)。经过一级DTNF膜系统处理后产生的第三产水产物的氨氮含量为2500mg/L，COD含量为1100mg/L，总硬度为260mg/L。由此可见经过一级DTNF膜系统处理后的第三产水产物中氨氮含量并没有减少太多，但是COD含量和总硬度大幅度减少，COD含量降低了90％，总硬度降低了80％。经过二级DTNF膜系统处理后产生的第一产水产物的氨氮含量为2450mg/L，COD含量为800mg/L，总硬度为20mg/L。经过二级DTNF膜系统处理后的第一产水产物中氨氮含量也没有减少很多，只是COD含量和总硬度进一步降低，COD含量进一步降低93％，总硬度降低到98％，因此第一产水产物中还是具有大量的氨氮不能处理掉，因此将第一产水产物进行脱氨处理，经过脱氨处理后得到的第二产水产物的氨氮含量为4mg/L，COD含量为800mg/L，总硬度为20mg/L。由此可见经过脱氨膜处理后氨氮含量可以得到大幅度降低，降低了99％以上，脱氨系统对COD含量和总硬度并没有太大的影响。第二产水产物经过吸附系统中的活性炭吸附后得到的最终产水的氨氮含量为4mg/L，COD含量为50mg/L，总硬度为20mg/L。经过活性炭吸附了部分小分子有机物后COD含量也有所降低，最后使最终产水达到排放标准。脱氨系统处理得到的氨肥有150g/L，将氨氮有效转化为可以作为肥料使用的氨肥。经过一级DTNF膜系统处理产水的第一浓水产物的氨氮含量为6200mg/L，COD含量为100000mg/L，总硬度为11670mg/L。第一浓水产物经过低温蒸发处理后产生的蒸发冷凝水的氨氮含量为400-500mg/L，COD含量为500-800mg/L，总硬度为1-5mg/L。低温蒸发产生的蒸发残留物大多为有机物和无机盐。经过固化处理后可以直接进行填埋处理。经过两级NF处理同样可以实现零排放的效果。
实施例二
取某一垃圾填埋场的垃圾渗滤液进行上述的试验，垃圾渗滤液原液的氨氮含量为2881mg/L，COD含量为11500mg/L，总硬度为1312mg/L。其中一级纳滤膜系统选择碟管式纳滤膜组件(DTNF膜系统)，二级纳滤膜系统选择微管卷式纳滤膜组件(MTNF膜系统)。经过DTNF膜系统处理后产生的第三产水产物的氨氮含量为2500mg/L，COD含量为1100mg/L，总硬度为260mg/L。由此可见经过DTNF膜系统处理后的第三产水产物中氨氮含量并没有减少太多，但是COD含量和总硬度大幅度减少，COD含量降低了90％，总硬度降低了80％。经过MTNF膜系统处理后产生的第一产水产物的氨氮含量为2450mg/L，COD含量为800mg/L，总硬度为20mg/L。经过MTNF膜系统处理后的第一产水产物中氨氮含量也没有减少很多，只是COD含量和总硬度进一步降低，COD含量进一步降低了93％，总硬度降低到98％，因此第一产水产物中还是具有大量的氨氮不能处理掉，因此将第一产水产物进行脱氨膜处理，经过脱氨处理后得到的第二产水产物的氨氮含量为4mg/L，COD含量为800mg/L，总硬度为20mg/L。由此可见经过脱氨处理后氨氮含量可以得到大幅度降低，降低了99％以上，脱氨系统对COD含量和总硬度并没有太大的影响。第二产水产物经过吸附系统中的活性炭吸附后得到的最终产水的氨氮含量为4mg/L，COD含量为50mg/L，总硬度为20mg/L。经过活性炭吸附了部分小分子有机物后COD含量也有所降低，最后使最终产水达到排放标准。脱氨系统处理得到的氨肥浓度有150g/L，最终将大量的氨氮有效转化为可以作为肥料使用的氨肥。经过DTNF膜系统处理产水的第一浓水产物的氨氮含量为6200mg/L，COD含量为100000mg/L，总硬度为11670mg/L。第一浓水产物经过低温蒸发处理后产生的蒸发冷凝水的氨氮含量为400-500mg/L，COD含量为500-800mg/L，总硬度为1-5mg/L。低温蒸发产生的蒸发残留物大多为有机物和无机盐。经过固化处理后可以直接进行填埋处理，最终实现零排放的同时还能达到资源可回收的效果。
本申请的实施例提出了一种垃圾渗滤液零排放处理装置，包括膜处理系统、脱氨系统、吸附系统、固化系统和蒸发系统，膜处理系统用于过滤垃圾渗滤液以生成第一产水产物和第一浓水产物，第一产水产物被送入脱氨系统进行脱除氨氮以获得第二产水产物和铵盐，第一浓水产物被送入蒸发系统进行蒸发以获得蒸发冷凝水和蒸发残留物，蒸发残留物被送入固化系统进行固化处理，第二产水产物被送入吸附系统进行吸附以获得最终产水。通过组合工艺实现垃圾渗滤液零排放，由于采用两级纳滤膜系统处理原水，单价盐能够有效的透过，因此，本工艺流程的膜处理系统运行压力低，能耗小。采用两级纳滤膜系统处理后的产水收率提高至90％以上，膜浓缩液小于10％，因此极大的减少蒸发器的处理负荷，同时采用脱氨系统回收渗滤液中的氨氮，形成可资源化利用的氨肥，达到可资源回收的效果。
虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。
Claims (14)
1.一种垃圾渗滤液零排放处理装置，其特征在于，包括膜处理系统、脱氨系统、吸附系统、固化系统和蒸发系统，所述膜处理系统用于过滤垃圾渗滤液以生成第一产水产物和第一浓水产物，所述第一产水产物被送入所述脱氨系统进行脱除氨氮以获得第二产水产物和铵盐，所述第一浓水产物被送入所述蒸发系统进行蒸发以获得蒸发冷凝水和蒸发残留物，所述蒸发残留物被送入所述固化系统进行固化处理，所述第二产水产物被送入所述吸附系统进行吸附以获得最终产水。
2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液零排放处理装置，其特征在于，所述膜处理系统包括一级纳滤膜系统和二级纳滤膜系统，垃圾渗滤液经过所述一级纳滤膜系统处理后产生第三产水产物和所述第一浓水产物，所述第三产水产物被送入所述二级纳滤膜系统处理后产生所述第一产水产物和第三浓水产物，所述第三浓水产物和所述蒸发冷凝水回流至所述一级纳滤膜系统。
3.根据权利要求2所述的垃圾渗滤液零排放处理装置，其特征在于，所述一级纳滤膜系统包括碟管式纳滤膜组件，截留分子量为300～500Da，运行压力为15～30bar。
4.根据权利要求2所述的垃圾渗滤液零排放处理装置，其特征在于，所述二级纳滤膜系统包括微管卷式纳滤膜组件，截留分子量为200～300Da，运行压力为10～20bar。
5.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液零排放处理装置，其特征在于，所述脱氨系统通过脱氨膜对所述第一产水产物进行处理。
6.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液零排放处理装置，其特征在于，所述吸附系统通过活性炭对所述第二产水产物进行吸附处理。
7.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液零排放处理装置，其特征在于，所述蒸发系统采用负压低温蒸发处理，所述蒸发系统的真空度保持在-80～-96KPa，蒸发温度的范围在35～45℃。
8.一种垃圾渗滤液零排放处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将垃圾渗滤液进行过滤处理以获得第一产水产物和第一浓水产物；
S2：将所述第一产水产物进行脱氨处理以获得第二产水产物和铵盐；
S3：将所述第一浓水产物进行低温蒸发处理以获得蒸发冷凝水和蒸发残留物；
S4：将所述第二产水产物进行吸附处理获得最终产水；
S5：将所述蒸发残留物进行固化处理。
9.根据权利要求8所述的垃圾渗滤液零排放处理方法，其特征在于，所述步骤S1通过一级纳滤膜系统和二级纳滤膜系统进行过滤处理，垃圾渗滤液经过所述一级纳滤膜系统处理后产生第三产水产物和所述第一浓水产物，所述第三产水产物被送入所述二级纳滤膜系统处理后产生所述第一产水产物和第三浓水产物，所述第三浓水产物和所述蒸发冷凝水回流至所述一级纳滤膜系统。
10.根据权利要求9所述的垃圾渗滤液零排放处理方法，其特征在于，所述一级纳滤膜系统包括碟管式纳滤膜组件，截留分子量为300～500Da，运行压力为15～30bar。
11.根据权利要求9所述的垃圾渗滤液零排放处理方法，其特征在于，所述二级纳滤膜系统包括微管卷式纳滤膜组件，截留分子量为200～300Da，运行压力为10～20bar。
12.根据权利要求8所述的垃圾渗滤液零排放处理方法，其特征在于，所述步骤S2通过脱氨膜对所述第一产水产物进行脱氨处理。
13.根据权利要求8所述的垃圾渗滤液零排放处理方法，其特征在于，所述步骤S4通过活性炭对所述第二产水产物进行吸附处理。
14.根据权利要求8所述的垃圾渗滤液零排放处理方法，其特征在于，所述步骤S3中低温蒸发处理的真空度保持在-80～-90KPa，蒸发温度范围为35～45℃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191129 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |