CN111533392A - 一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺 - Google Patents

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CN111533392A CN202010435202.4A CN202010435202A CN111533392A CN 111533392 A CN111533392 A CN 111533392A CN 202010435202 A CN202010435202 A CN 202010435202A CN 111533392 A CN111533392 A CN 111533392A
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Abstract

本发明公开了一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，处理步骤如下：(a)软化处理，降低垃圾渗滤液浓液的硬度；(b)纳滤处理，软化产水进入纳滤膜处理装置进行盐分分离；(c)反渗透处理，纳滤膜产水进入反渗透膜处理装置进行浓缩分离；(d)湿式氧化处理，纳滤膜浓缩液进入湿式氧化装置进行降解；(e)蒸发结晶处理，反渗透膜浓缩液进入蒸发结晶装置进行蒸发；(f)生化处理，湿式氧化出水、反渗透膜产水、冷凝水混合后形成混合废水并进入生化处理装置，生化出水排放。本发明能够有效的实现垃圾渗滤液浓液零回灌达标排放，具有工艺稳定性好，处理效果强，适用范围广等特点。

Description

一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺
技术领域
本发明涉及一种污水处理工艺，尤其涉及一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺。
背景技术
我国生活垃圾的处理方式主要包括填埋法和焚烧法，无论采用何种处理方式，均伴随有垃圾渗滤液浓液的产生，因此垃圾渗滤液浓液处理是生活垃圾处理必不可少的环节。垃圾渗滤液浓液，尤其是晚期渗滤液浓液，其水质极其复杂，具有可降解有机物浓度低、盐分高的特点，因此渗滤液的处理一直是世界性的难题。
填埋龄超过3～5年的晚期渗滤液易生物降解的有机物比例明显下降，其BOD/COD的值一般为0.1～0.2，氨氮浓度同时增高，水质生化性极差，如果采用传统生化工艺，即便投入较长时间进行生化系统建设、投加大量碳源、使用控制温度等条件来维持运行，仍然难以彻底降解有机物，对氨氮等指标去除效率不高，垃圾渗滤液浓液中的COD将近有500～600mg/L无法被处理。如果采用一般的膜法进行处理，处理不彻底，膜分离法只是污染物的浓缩，不能达到污染物的消解，产生的浓缩液需要继续处理，最终导致浓缩液进入无处排放的死循环，故需要对此作出改进。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的垃圾渗滤液浓液处理难度大、处理不彻底等缺陷，提供了一种新的垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：
一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，处理步骤如下：
(a)软化处理
浓缩液储槽中的垃圾渗滤液浓液进入软化过滤装置中，向垃圾渗滤液浓液加入软化剂进行反应，降低垃圾渗滤液浓液的硬度，反应后进行固液分离，产生软化产水和软化污泥；
(b)纳滤处理
所述软化产水进入纳滤膜处理装置进行盐分分离，所述纳滤膜处理装置选择性截留软化产水中部分的无机盐，降低软化产水中的盐分，产生纳滤膜产水和纳滤膜浓缩液；
(c)反渗透处理
所述纳滤膜产水进入反渗透膜处理装置进行浓缩分离，所述反渗透膜处理装置拦截纳滤膜产水中的COD、氨氮、盐分，产生反渗透膜产水和反渗透膜浓缩液；
(d)湿式氧化处理
所述纳滤膜浓缩液进入湿式氧化装置进行降解，所述湿式氧化装置使纳滤膜浓缩液中的COD、氨氮氧化成CO2、H2O、N2以及小分子有机物，产生湿式氧化出水；
(e)蒸发结晶处理
所述反渗透膜浓缩液进入蒸发结晶装置进行蒸发，经过蒸发分离出固体盐，所述固体盐外运，产生的蒸汽冷凝后形成冷凝水；
(f)生化处理
所述湿式氧化出水、所述反渗透膜产水、所述冷凝水混合后形成混合废水并进入生化处理装置，微生物降解混合废水中的COD、氨氮，产生生化出水和生化污泥，所述生化出水排放。
步骤(a)软化处理可以降低垃圾渗滤液浓液的硬度；
步骤(b)纳滤处理可以在垃圾渗滤液浓液COD浓度极高的情况下，实现盐分分离和截留大部分的COD，使得后续工艺段的效能发挥得更好。其中纳滤膜处理装置淡液端的大部分为一价盐，COD浓度为较低，经过后续反渗透浓缩后进行蒸发，容易结晶，出盐多。纳滤膜处理装置浓液端的COD被浓缩到
10000-20000mg/L左右，是进入步骤(d)湿式氧化处理环节的最佳工况，运行成本最低。纳滤膜浓缩液的体积只有原来的20％，使得湿式氧化装置的造价大幅下降；
经过步骤(c)反渗透处理可以浓缩含有一价盐的纳滤膜产水，可以大幅度减少进入蒸发结晶装置的水量，减少蒸发结晶装置的投资；
经过步骤(d)湿式氧化处理降解了80％的COD，B/C比达到0.4以上，降解难降解有机物，出水易于生化，同时运行成本极低，降解1公斤COD的能耗是1KW；
步骤(e)蒸发结晶处理可以将反渗透膜浓缩液进行结晶脱盐，降低后续生化的盐分，提高生化效率；
湿式氧化出水、反渗透膜产水、冷凝水混合后形成混合废水并进入步骤(f)中的生化处理装置进行高效生化，最终达到达标排放；
本发明能够有效的实现垃圾渗滤液浓液零回灌达标排放，具有工艺稳定性好，处理效果强，适用范围广等特点。
作为优选，上述所述的一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，所述软化过滤装置包括依次通过管道连接的提升泵、反应槽、污泥浓缩槽、循环泵、管式超滤膜，所述提升泵通过管道连接到所述浓缩液储槽，所述管式超滤膜连接到所述纳滤膜处理装置。
提升泵的设置可以使软化过滤装置的布置更加灵活，同时管式超滤膜具有高抗污染性、高运行通量等特点。
作为优选，上述所述的一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，所述纳滤膜处理装置包括依次通过管道连接的纳滤原水箱、纳滤增压泵、纳滤精密过滤器、纳滤高压泵、纳滤膜组件、纳滤水箱，所述纳滤水箱包括纳滤浓水箱、纳滤产水箱，所述纳滤产水箱连接到所述反渗透膜处理装置，所述纳滤浓水箱连接到所述湿式氧化装置，所述管式超滤膜连接到所述纳滤原水箱。
作为优选，上述所述的一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，所述反渗透膜处理装置包括依次通过管道连接的反渗透原水箱、反渗透精密过滤器、反渗透高压泵、反渗透膜组件、反渗透水箱，所述反渗透水箱包括反渗透浓水箱、反渗透产水箱，所述反渗透产水箱连接到所述生化处理装置，所述反渗透浓水箱连接到所述蒸发结晶装置，所述纳滤产水箱连接到所述反渗透原水箱。
作为优选，上述所述的一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，所述湿式氧化装置包括依次通过管道连接的湿式氧化母液储罐、湿式氧化增压泵、保安过滤器、湿式氧化高压泵、空气压缩机、换热器组件、导热油炉、导热油换热器、反应塔、冷却器、气液分离器，所述气液分离器连接到所述生化处理装置，所述纳滤浓水箱连接到所述湿式氧化母液储罐。
作为优选，上述所述的一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，所述湿式氧化装置的反应温度设置在160℃～300℃，反应压力为4.0～9.9MPa，空气供给量与纳滤膜浓缩液量的体积比为40～400：1。
作为优选，上述所述的一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，所述换热器组件采用套管式换热器组或多级管壳式换热器组或者管壳式换热器与套管换热器组合。
换热器与换热器之间采用同等材质管材焊接连接，提高组装完成后的换热器组件的整体稳定性。
作为优选，上述所述的一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，所述步骤(e)中，所述蒸发结晶装置对盐的去除率在50～90％。
作为优选，上述所述的一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，所述步骤(f)中，所述生化处理装置采用水解酸化工艺、UASB工艺、IC工艺、硝化反硝化工艺、MBR膜工艺中一种或多种工艺的组合。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图1和具体实施方式对本发明作进一步详细描述，但它们不是对本发明的限制：
实施例1
一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，处理步骤如下：
(a)软化处理
浓缩液储槽中的垃圾渗滤液浓液进入软化过滤装置中，向垃圾渗滤液浓液加入软化剂进行反应，降低垃圾渗滤液浓液的硬度，反应后进行固液分离，产生软化产水和软化污泥；
(b)纳滤处理
所述软化产水进入纳滤膜处理装置进行盐分分离，所述纳滤膜处理装置选择性截留软化产水中部分的无机盐，降低软化产水中的盐分，产生纳滤膜产水和纳滤膜浓缩液；
(c)反渗透处理
所述纳滤膜产水进入反渗透膜处理装置进行浓缩分离，所述反渗透膜处理装置拦截纳滤膜产水中的COD、氨氮、盐分，产生反渗透膜产水和反渗透膜浓缩液；
(d)湿式氧化处理
所述纳滤膜浓缩液进入湿式氧化装置进行降解，所述湿式氧化装置使纳滤膜浓缩液中的COD、氨氮氧化成CO2、H2O、N2以及小分子有机物，产生湿式氧化出水；
(e)蒸发结晶处理
所述反渗透膜浓缩液进入蒸发结晶装置进行蒸发，经过蒸发分离出固体盐，所述固体盐外运，产生的蒸汽冷凝后形成冷凝水；
(f)生化处理
所述湿式氧化出水、所述反渗透膜产水、所述冷凝水混合后形成混合废水并进入生化处理装置，微生物降解混合废水中的COD、氨氮，产生生化出水和生化污泥，所述生化出水排放。
作为优选，所述软化过滤装置包括依次通过管道连接的提升泵、反应槽、污泥浓缩槽、循环泵、管式超滤膜，所述提升泵通过管道连接到所述浓缩液储槽，所述管式超滤膜连接到所述纳滤膜处理装置。
作为优选，所述纳滤膜处理装置包括依次通过管道连接的纳滤原水箱、纳滤增压泵、纳滤精密过滤器、纳滤高压泵、纳滤膜组件、纳滤水箱，所述纳滤水箱包括纳滤浓水箱、纳滤产水箱，所述纳滤产水箱连接到所述反渗透膜处理装置，所述纳滤浓水箱连接到所述湿式氧化装置，所述管式超滤膜连接到所述纳滤原水箱。
作为优选，所述反渗透膜处理装置包括依次通过管道连接的反渗透原水箱、反渗透精密过滤器、反渗透高压泵、反渗透膜组件、反渗透水箱，所述反渗透水箱包括反渗透浓水箱、反渗透产水箱，所述反渗透产水箱连接到所述生化处理装置，所述反渗透浓水箱连接到所述蒸发结晶装置，所述纳滤产水箱连接到所述反渗透原水箱。
作为优选，所述湿式氧化装置包括依次通过管道连接的湿式氧化母液储罐、湿式氧化增压泵、保安过滤器、湿式氧化高压泵、空气压缩机、换热器组件、导热油炉、导热油换热器、反应塔、冷却器、气液分离器，所述气液分离器连接到所述生化处理装置，所述纳滤浓水箱连接到所述湿式氧化母液储罐。
作为优选，所述湿式氧化装置的反应温度设置在160℃，反应压力为4.0，空气供给量与纳滤膜浓缩液量的体积比为40：1。
作为优选，所述换热器组件采用套管式换热器组或多级管壳式换热器组或者管壳式换热器与套管换热器组合。
作为优选，所述步骤(e)中，所述蒸发结晶装置对盐的去除率在50％。
作为优选，所述步骤(f)中，所述生化处理装置采用水解酸化工艺、UASB工艺、IC工艺、硝化反硝化工艺、MBR膜工艺中一种或多种工艺的组合。
实施例2
一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，处理步骤如下：
(a)软化处理
浓缩液储槽中的垃圾渗滤液浓液进入软化过滤装置中，向垃圾渗滤液浓液加入软化剂进行反应，降低垃圾渗滤液浓液的硬度，反应后进行固液分离，产生软化产水和软化污泥；
(b)纳滤处理
所述软化产水进入纳滤膜处理装置进行盐分分离，所述纳滤膜处理装置选择性截留软化产水中部分的无机盐，降低软化产水中的盐分，产生纳滤膜产水和纳滤膜浓缩液；
(c)反渗透处理
所述纳滤膜产水进入反渗透膜处理装置进行浓缩分离，所述反渗透膜处理装置拦截纳滤膜产水中的COD、氨氮、盐分，产生反渗透膜产水和反渗透膜浓缩液；
(d)湿式氧化处理
所述纳滤膜浓缩液进入湿式氧化装置进行降解，所述湿式氧化装置使纳滤膜浓缩液中的COD、氨氮氧化成CO2、H2O、N2以及小分子有机物，产生湿式氧化出水；
(e)蒸发结晶处理
所述反渗透膜浓缩液进入蒸发结晶装置进行蒸发，经过蒸发分离出固体盐，所述固体盐外运，产生的蒸汽冷凝后形成冷凝水；
(f)生化处理
所述湿式氧化出水、所述反渗透膜产水、所述冷凝水混合后形成混合废水并进入生化处理装置，微生物降解混合废水中的COD、氨氮，产生生化出水和生化污泥，所述生化出水排放。
作为优选，所述软化过滤装置包括依次通过管道连接的提升泵、反应槽、污泥浓缩槽、循环泵、管式超滤膜，所述提升泵通过管道连接到所述浓缩液储槽，所述管式超滤膜连接到所述纳滤膜处理装置。
作为优选，所述纳滤膜处理装置包括依次通过管道连接的纳滤原水箱、纳滤增压泵、纳滤精密过滤器、纳滤高压泵、纳滤膜组件、纳滤水箱，所述纳滤水箱包括纳滤浓水箱、纳滤产水箱，所述纳滤产水箱连接到所述反渗透膜处理装置，所述纳滤浓水箱连接到所述湿式氧化装置，所述管式超滤膜连接到所述纳滤原水箱。
作为优选，所述反渗透膜处理装置包括依次通过管道连接的反渗透原水箱、反渗透精密过滤器、反渗透高压泵、反渗透膜组件、反渗透水箱，所述反渗透水箱包括反渗透浓水箱、反渗透产水箱，所述反渗透产水箱连接到所述生化处理装置，所述反渗透浓水箱连接到所述蒸发结晶装置，所述纳滤产水箱连接到所述反渗透原水箱。
作为优选，所述湿式氧化装置包括依次通过管道连接的湿式氧化母液储罐、湿式氧化增压泵、保安过滤器、湿式氧化高压泵、空气压缩机、换热器组件、导热油炉、导热油换热器、反应塔、冷却器、气液分离器，所述气液分离器连接到所述生化处理装置，所述纳滤浓水箱连接到所述湿式氧化母液储罐。
作为优选，所述湿式氧化装置的反应温度设置在300℃，反应压力为9.9MPa，空气供给量与纳滤膜浓缩液量的体积比为400：1。
作为优选，所述换热器组件采用套管式换热器组或多级管壳式换热器组或者管壳式换热器与套管换热器组合。
作为优选，所述步骤(e)中，所述蒸发结晶装置对盐的去除率在90％。
作为优选，所述步骤(f)中，所述生化处理装置采用水解酸化工艺、UASB工艺、IC工艺、硝化反硝化工艺、MBR膜工艺中一种或多种工艺的组合。
实施例3
一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，处理步骤如下：
(a)软化处理
浓缩液储槽中的垃圾渗滤液浓液进入软化过滤装置中，向垃圾渗滤液浓液加入软化剂进行反应，降低垃圾渗滤液浓液的硬度，反应后进行固液分离，产生软化产水和软化污泥；
(b)纳滤处理
所述软化产水进入纳滤膜处理装置进行盐分分离，所述纳滤膜处理装置选择性截留软化产水中部分的无机盐，降低软化产水中的盐分，产生纳滤膜产水和纳滤膜浓缩液；
(c)反渗透处理
所述纳滤膜产水进入反渗透膜处理装置进行浓缩分离，所述反渗透膜处理装置拦截纳滤膜产水中的COD、氨氮、盐分，产生反渗透膜产水和反渗透膜浓缩液；
(d)湿式氧化处理
所述纳滤膜浓缩液进入湿式氧化装置进行降解，所述湿式氧化装置使纳滤膜浓缩液中的COD、氨氮氧化成CO2、H2O、N2以及小分子有机物，产生湿式氧化出水；
(e)蒸发结晶处理
所述反渗透膜浓缩液进入蒸发结晶装置进行蒸发，经过蒸发分离出固体盐，所述固体盐外运，产生的蒸汽冷凝后形成冷凝水；
(f)生化处理
所述湿式氧化出水、所述反渗透膜产水、所述冷凝水混合后形成混合废水并进入生化处理装置，微生物降解混合废水中的COD、氨氮，产生生化出水和生化污泥，所述生化出水排放。
作为优选，所述软化过滤装置包括依次通过管道连接的提升泵、反应槽、污泥浓缩槽、循环泵、管式超滤膜，所述提升泵通过管道连接到所述浓缩液储槽，所述管式超滤膜连接到所述纳滤膜处理装置。
作为优选，所述纳滤膜处理装置包括依次通过管道连接的纳滤原水箱、纳滤增压泵、纳滤精密过滤器、纳滤高压泵、纳滤膜组件、纳滤水箱，所述纳滤水箱包括纳滤浓水箱、纳滤产水箱，所述纳滤产水箱连接到所述反渗透膜处理装置，所述纳滤浓水箱连接到所述湿式氧化装置，所述管式超滤膜连接到所述纳滤原水箱。
作为优选，所述反渗透膜处理装置包括依次通过管道连接的反渗透原水箱、反渗透精密过滤器、反渗透高压泵、反渗透膜组件、反渗透水箱，所述反渗透水箱包括反渗透浓水箱、反渗透产水箱，所述反渗透产水箱连接到所述生化处理装置，所述反渗透浓水箱连接到所述蒸发结晶装置，所述纳滤产水箱连接到所述反渗透原水箱。
作为优选，所述湿式氧化装置包括依次通过管道连接的湿式氧化母液储罐、湿式氧化增压泵、保安过滤器、湿式氧化高压泵、空气压缩机、换热器组件、导热油炉、导热油换热器、反应塔、冷却器、气液分离器，所述气液分离器连接到所述生化处理装置，所述纳滤浓水箱连接到所述湿式氧化母液储罐。
作为优选，所述湿式氧化装置的反应温度设置在230℃，反应压力为7MPa，空气供给量与纳滤膜浓缩液量的体积比为220：1。
作为优选，所述换热器组件采用套管式换热器组或多级管壳式换热器组或者管壳式换热器与套管换热器组合。
作为优选，所述步骤(e)中，所述蒸发结晶装置对盐的去除率在70％。
作为优选，所述步骤(f)中，所述生化处理装置采用水解酸化工艺、UASB工艺、IC工艺、硝化反硝化工艺、MBR膜工艺中一种或多种工艺的组合。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利的范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，其特征在于：处理步骤如下：
(a)软化处理
浓缩液储槽中的垃圾渗滤液浓液进入软化过滤装置中，向垃圾渗滤液浓液加入软化剂进行反应，降低垃圾渗滤液浓液的硬度，反应后进行固液分离，产生软化产水和软化污泥；
(b)纳滤处理
所述软化产水进入纳滤膜处理装置进行盐分分离，所述纳滤膜处理装置选择性截留软化产水中部分的无机盐，降低软化产水中的盐分，产生纳滤膜产水和纳滤膜浓缩液；
(c)反渗透处理
所述纳滤膜产水进入反渗透膜处理装置进行浓缩分离，所述反渗透膜处理装置拦截纳滤膜产水中的COD、氨氮、盐分，产生反渗透膜产水和反渗透膜浓缩液；
(d)湿式氧化处理
所述纳滤膜浓缩液进入湿式氧化装置进行降解，所述湿式氧化装置使纳滤膜浓缩液中的COD、氨氮氧化成CO2、H2O、N2以及小分子有机物，产生湿式氧化出水；
(e)蒸发结晶处理
所述反渗透膜浓缩液进入蒸发结晶装置进行蒸发，经过蒸发分离出固体盐，所述固体盐外运，产生的蒸汽冷凝后形成冷凝水；
(f)生化处理
所述湿式氧化出水、所述反渗透膜产水、所述冷凝水混合后形成混合废水并进入生化处理装置，微生物降解混合废水中的COD、氨氮，产生生化出水和生化污泥，所述生化出水排放。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，其特征在于：所述软化过滤装置包括依次通过管道连接的提升泵、反应槽、污泥浓缩槽、循环泵、管式超滤膜，所述提升泵通过管道连接到所述浓缩液储槽，所述管式超滤膜连接到所述纳滤膜处理装置。
3.根据权利要求2所述的一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，其特征在于：所述纳滤膜处理装置包括依次通过管道连接的纳滤原水箱、纳滤增压泵、纳滤精密过滤器、纳滤高压泵、纳滤膜组件、纳滤水箱，所述纳滤水箱包括纳滤浓水箱、纳滤产水箱，所述纳滤产水箱连接到所述反渗透膜处理装置，所述纳滤浓水箱连接到所述湿式氧化装置，所述管式超滤膜连接到所述纳滤原水箱。
4.根据权利要求3所述的一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，其特征在于：所述反渗透膜处理装置包括依次通过管道连接的反渗透原水箱、反渗透精密过滤器、反渗透高压泵、反渗透膜组件、反渗透水箱，所述反渗透水箱包括反渗透浓水箱、反渗透产水箱，所述反渗透产水箱连接到所述生化处理装置，所述反渗透浓水箱连接到所述蒸发结晶装置，所述纳滤产水箱连接到所述反渗透原水箱。
5.根据权利要求4所述的一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，其特征在于：所述湿式氧化装置包括依次通过管道连接的湿式氧化母液储罐、湿式氧化增压泵、保安过滤器、湿式氧化高压泵、空气压缩机、换热器组件、导热油炉、导热油换热器、反应塔、冷却器、气液分离器，所述气液分离器连接到所述生化处理装置，所述纳滤浓水箱连接到所述湿式氧化母液储罐。
6.根据权利要求5所述的一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，其特征在于：所述湿式氧化装置的反应温度设置在160℃～300℃，反应压力为4.0～9.9MPa，空气供给量与纳滤膜浓缩液量的体积比为40～400：1。
7.根据权利要求5所述的一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，其特征在于：所述换热器组件采用套管式换热器组或多级管壳式换热器组或者管壳式换热器与套管换热器组合。
8.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，其特征在于：所述步骤(e)中，所述蒸发结晶装置对盐的去除率在50～90％。
9.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液浓液零回灌处理工艺，其特征在于：所述步骤(f)中，所述生化处理装置采用水解酸化工艺、UASB工艺、IC工艺、硝化反硝化工艺、MBR膜工艺中一种或多种工艺的组合。
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