CN112897785A - 一种垃圾渗滤液、发酵沼液废水零排放工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种垃圾渗滤液、发酵沼液废水零排放工艺，包括以下处理步骤：S110、将垃圾渗滤液和发酵沼液送入进水调节池内均质，而后送入二级澄清单元中软化处理，得到碱性的澄清出水和污泥；S120、将步骤S110中的澄清出水送至第一预热器中，得到初步预热后的废液；S130、步骤S120中的废液送至二级脱氨单元。有益效果在于：通过将混凝沉淀、空气吹脱除氨氮、膜法脱盐与蒸发结晶工艺相结合，实现了垃圾渗滤液、发酵沼液的零排放处理，并且实现了废水的全部回用，环保性好；通过在脱氨前进行预热，并回收后续蒸发系统的余热提升澄清出水温度值50‑80℃，无需外界热源，为后续的脱氨步骤进行预热，提高了氨氮脱除率，且降低了系统的能耗。

Description

一种垃圾渗滤液、发酵沼液废水零排放工艺
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种垃圾渗滤液、发酵沼液废水零排放工艺。
背景技术
垃圾渗滤液/发酵沼液是一种高浓度的有机废水，其盐分含量高、氯离子浓度高、COD浓度高、氨氮含量高，成分复杂，微生物营养元素比例严重失调，难以降解，可生化性差，属于较难处理的废水。针对垃圾渗滤液/发酵沼液中COD、氨氮和盐分含量高的特点，国内目前对该类废水的处理工艺方法主要有：混凝沉淀、膜法脱盐、汽提脱氨、蒸发结晶、生化处理等。
然而，采用上述工艺方法对垃圾渗滤液/发酵沼液进行处理，存在流程复杂冗长、膜易堵塞、能耗高、可生化性差等问题，且废水中的有价值资源物并未得到充分利用。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种垃圾渗滤液、发酵沼液废水零排放工艺，本发明提供的诸多技术方案中优选的技术方案具有：可处理高氨氮和高COD含量的垃圾渗滤液和发酵沼液，实现零排放，并且系统能耗低，环保性好，经济效益好等技术效果，详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种垃圾渗滤液、发酵沼液废水零排放工艺，包括以下处理步骤：
S110、将垃圾渗滤液和发酵沼液送入进水调节池内均质，而后送入二级澄清单元中软化处理，得到碱性的澄清出水和污泥；
S120、将步骤S110中的澄清出水送至第一预热器中，得到初步预热后的废液；
S130、步骤S120中的废液送至二级脱氨单元，得到低氨氮含量的废液和尾气，其中尾气经净化处理后排放；
S140、在步骤S130中得到的废液中加酸，调节PH至3-5后，送至脱碳塔，去除剩余碱度后得到脱碳溶液，储存至脱碳水池；
S150、将脱碳溶液送入蒸发结晶装置，其中，脱碳溶液先经过第二预热器升温，而后与蒸发结晶冷凝液进行热交换再次升温，升温后的脱碳溶液送入脱气器，将脱碳溶液中的不冷凝气体排出，得到脱气溶液；初次降温后的冷凝液送至步骤S120中第一预热器的热侧进口；
S160、将步骤S150中的脱气溶液送入蒸发结晶系统，在高温条件下蒸发结晶，脱气溶液中的水、氨氮和沸点较低的小分子COD蒸发后形成二次蒸汽，余下浓缩液，盐分、高分子COD均保留在该浓缩液中；其中二次蒸汽经蒸气压缩机加压升温后作为蒸发热源，冷凝后得到含氨氮且含有小分子COD的蒸发冷凝液，将该蒸发冷凝液送至步骤S150中的第二预热器，与蒸发进水换热降温后进入预热单元；浓缩液洁净产出结晶盐。
作为优选，所述步骤S110中，二级澄清单元为两级澄清池，软化处理的药物为碱、混凝剂和絮凝剂中的一种、两种或三种的组合。
作为优选，所述步骤S110中，污泥脱水后外排，污泥脱水产生的滤液回送至二级澄清单元中。
作为优选，所述步骤S110中，澄清出水的PH为10-12。
作为优选，所述第一预热器和第二预热器均为板框式换热器。
作为优选，所述步骤S120中，澄清出水进入第一预热器前，加入耐高温的阻垢剂。
作为优选，所述步骤S130中，二级脱氨单元为空气吹脱装置。
作为优选，所述步骤S150中，蒸发结晶系统采用机械蒸汽再压缩设备提供热源。
综上，本发明的有益效果在于：1、通过将混凝沉淀、空气吹脱除氨氮、膜法脱盐与蒸发结晶工艺相结合，实现了垃圾渗滤液、发酵沼液的零排放处理，并且实现了废水的全部回用，环保性好；
2、通过在脱氨前进行预热，并回收后续蒸发系统的余热提升澄清出水温度值50-80℃，无需外界热源，为后续的脱氨步骤进行预热，提高了氨氮脱除率，且降低了系统的能耗；
3、在脱氨前增设二级澄清单元，既可以去除废水中高硬度和高碱度，又利用了澄清池出水的高PH，以便于后续的脱氨操作，提高氨氮去除率，无需引入外部的调节设备，降低了系统运行费用；
4、在脱碳单元进水处加浓硫酸调节PH至3-5，以去除碱度，可减少后续蒸发系统进水酸化预处理的加药量，降低系统运行成本并减少设备的投资费用；
5、可在废水处理过程中产出具有利用价值的结晶盐，在解决废水问题的同时，具有一定的经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的附图。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
参见图1所示，本发明提供了一种垃圾渗滤液、发酵沼液废水零排放工艺，包括以下处理步骤：
S110、将垃圾渗滤液和发酵沼液送入进水调节池内均质，而后送入二级澄清单元中软化处理，二级澄清单元为两级澄清池，软化处理的药物为碱、混凝剂和絮凝剂中的一种、两种或三种的组合，得到碱性的澄清出水和污泥，澄清出水的PH为10-12，污泥脱水后外排，污泥脱水产生的滤液回送至二级澄清单元中，由于垃圾渗滤液、发酵沼液含碱度、硬度高，使得澄清池污泥负荷很高，容易造成污泥膨胀上浮，因此澄清池采用污泥循环回流的方式以控制污泥负荷，延长污泥泥龄，提高澄清池运行稳定性；该步骤可将垃圾渗滤液、发酵沼液中离子态铵转化为分子态氨，使得后续脱除氨氮无需再加入大量的碱调PH，大大节省了运行成本及投资；
S120、将步骤S110中的澄清出水送至第一预热器中，得到初步预热后的废液，废液温度为50-80℃；由于步骤S150中的初次降温后的冷凝液被送入第一预热器中，在废液加热过程中，经过换热，也得到了二次降温的冷凝液；
S130、步骤S120中的废液送至二级脱氨单元，得到低氨氮含量的废液和尾气，其中尾气经净化处理后排放；
S140、在步骤S130中得到的废液中加酸，调节PH至3-5后，送至脱碳塔，去除剩余碱度后得到脱碳溶液，储存至脱碳水池；该步骤可将废液中碳酸盐及重碳酸根离子转化为CO2，通过鼓风除碳将CO2降至5mg/l以下，剩余CO2经预热后进去脱气器去除，从而大大降低后续蒸发设备发生结垢的风险，减少蒸发系统加酸量，节省了运行费用；
S150、将脱碳溶液送入蒸发结晶装置，其中，脱碳溶液先经过第二预热器升温，而后与蒸发结晶冷凝液进行热交换再次升温，升温后的脱碳溶液送入脱气器，将脱碳溶液中的不冷凝气体排出，得到脱气溶液；初次降温后的冷凝液送至步骤S120中第一预热器的热侧进口；
S160、将步骤S150中的脱气溶液送入蒸发结晶系统，在高温条件下蒸发结晶，脱气溶液中的水、氨氮和沸点较低的小分子COD蒸发后形成二次蒸汽，余下浓缩液，盐分、高分子COD均保留在该浓缩液中；其中二次蒸汽经蒸气压缩机加压升温后作为蒸发热源，冷凝后得到含氨氮且含有小分子COD的蒸发冷凝液，将该蒸发冷凝液送至步骤S150中的第二预热器，与蒸发进水换热降温后进入预热单元；浓缩液洁净产出结晶盐。
作为可选的实施方式，所述第一预热器和第二预热器均为板框式换热器，在第一预热器中通入步骤S150中产生的高温冷凝液，两者换热后，可提高进水温度的同时，降低冷凝液温度，从而有利于后续的脱氨过程，同时也利用了系统的废热，提高能源利用率，降低系统的能耗；
所述步骤S120中，澄清出水进入第一预热器前，加入耐高温的阻垢剂，以防止在设备表面产生结垢；
所述步骤S130中，二级脱氨单元为空气吹脱装置，由于不需要完全脱除废液中的氨氮，空气吹脱装置比同类型的脱氨塔较小，从而减少投资费用；通过利用澄清出水的高PH性以及蒸发系统的余热，可直接通入空气将氨氮脱除，并可通过调节空气通入量来调节气液比，能有效的控制废水中的氨氮浓度，提高了废水的可生化性，大大降低了废水的处理难度；
所述步骤S150中，蒸发结晶系统采用机械蒸汽再压缩设备提供热源，机械蒸汽再压缩技术，通过利用机械蒸汽压缩机将系统自身产生的低品位二次蒸汽经压缩机的机械做功提升为高品位的蒸汽热源，如此循环向系统提供热能，从而减少对外界能源的需求；相对于传统的汽提脱氨工艺，利用机械蒸汽再压缩技术可以大大降低了系统的蒸汽用量，从而降低系统的运行费用。
采用上述处理工艺，通过将混凝沉淀、空气吹脱除氨氮、膜法脱盐与蒸发结晶工艺相结合，实现了垃圾渗滤液、发酵沼液的零排放处理，并且实现了废水的全部回用，环保性好；通过在脱氨前进行预热，并回收后续蒸发系统的余热提升澄清出水温度值50-80℃，无需外界热源，为后续的脱氨步骤进行预热，提高了氨氮脱除率，且降低了系统的能耗；在脱氨前增设二级澄清单元，既可以去除废水中高硬度和高碱度，又利用了澄清池出水的高PH，以便于后续的脱氨操作，提高氨氮去除率，无需引入外部的调节设备，降低了系统运行费用；在脱碳单元进水处加浓硫酸调节PH至3-5，以去除碱度，可减少后续蒸发系统进水酸化预处理的加药量，降低系统运行成本并减少设备的投资费用；可在废水处理过程中产出具有利用价值的结晶盐，在解决废水问题的同时，具有一定的经济效益。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种垃圾渗滤液、发酵沼液废水零排放工艺，其特征在于，包括以下处理步骤：
S110、将垃圾渗滤液和发酵沼液送入进水调节池内均质，而后送入二级澄清单元中软化处理，得到碱性的澄清出水和污泥；
S120、将步骤S110中的澄清出水送至第一预热器中，得到初步预热后的废液；
S130、步骤S120中的废液送至二级脱氨单元，得到低氨氮含量的废液和尾气，其中尾气经净化处理后排放；
S140、在步骤S130中得到的废液中加酸，调节PH至3-5后，送至脱碳塔，去除剩余碱度后得到脱碳溶液，储存至脱碳水池；
S150、将脱碳溶液送入蒸发结晶装置，其中，脱碳溶液先经过第二预热器升温，而后与蒸发结晶冷凝液进行热交换再次升温，升温后的脱碳溶液送入脱气器，将脱碳溶液中的不冷凝气体排出，得到脱气溶液；初次降温后的冷凝液送至步骤S120中第一预热器的热侧进口；
S160、将步骤S150中的脱气溶液送入蒸发结晶系统，在高温条件下蒸发结晶，脱气溶液中的水、氨氮和沸点较低的小分子COD蒸发后形成二次蒸汽，余下浓缩液，盐分、高分子COD均保留在该浓缩液中；其中二次蒸汽经蒸气压缩机加压升温后作为蒸发热源，冷凝后得到含氨氮且含有小分子COD的蒸发冷凝液，将该蒸发冷凝液送至步骤S150中的第二预热器，与蒸发进水换热降温后进入预热单元；浓缩液洁净产出结晶盐。
2.根据权利要求1所述一种垃圾渗滤液、发酵沼液废水零排放工艺，其特征在于：所述步骤S110中，二级澄清单元为两级澄清池，软化处理的药物为碱、混凝剂和絮凝剂中的一种、两种或三种的组合。
3.根据权利要求1所述一种垃圾渗滤液、发酵沼液废水零排放工艺，其特征在于：所述步骤S110中，污泥脱水后外排，污泥脱水产生的滤液回送至二级澄清单元中。
4.根据权利要求1所述一种垃圾渗滤液、发酵沼液废水零排放工艺，其特征在于：所述步骤S110中，澄清出水的PH为10-12。
5.根据权利要求1所述一种垃圾渗滤液、发酵沼液废水零排放工艺，其特征在于：所述第一预热器和第二预热器均为板框式换热器。
6.根据权利要求1所述一种垃圾渗滤液、发酵沼液废水零排放工艺，其特征在于：所述步骤S120中，澄清出水进入第一预热器前，加入耐高温的阻垢剂。
7.根据权利要求1所述一种垃圾渗滤液、发酵沼液废水零排放工艺，其特征在于：所述步骤S130中，二级脱氨单元为空气吹脱装置。
8.根据权利要求1所述一种垃圾渗滤液、发酵沼液废水零排放工艺，其特征在于：所述步骤S150中，蒸发结晶系统采用机械蒸汽再压缩设备提供热源。
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