CN112923664A - 一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液雾化干燥处理系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液雾化干燥处理系统和方法，属于环境保护污水处理技术领域。本发明主要是对垃圾渗滤液膜滤浓缩液的处理过程进行改善，增加干燥塔、除尘器、水洗塔和冷凝除湿机等装置，针对垃圾渗滤液浓缩液具有含盐量高、可生化性差的特点，现有浓缩液处理过程中存在几乎没有形成干燥固体粉末、蒸发后产生10～20％粘稠状蒸残液和极难处理等缺点，本发明可以真正意义上实现蒸干结晶形成粉末、残液减量至2～5％、固体残渣含水率降至2％，处理后的减量效果明显，残渣可以直接进行填埋或送焚烧厂焚烧；同时本发明雾化干燥处理过程避免了气液传热介质的直接接触，还避免了设备腐蚀、结垢、泡沫等问题，能够进一步适当降低处理成本。

Description

一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液雾化干燥处理系统和方法
技术领域
本发明属于环境保护污水处理技术领域，具体涉及一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液雾化干燥处理系统和方法。
背景技术
随着环保要求的不断提高，渗滤液排放标准日趋严格，纳滤反渗透技术是满足当前标准最为可靠的技术。目前国内90％以上的渗滤液项目都采用生化+膜处理系统，从而产生大量的膜滤浓缩液，膜滤浓缩液中的污染物主要以腐植酸类有机物和盐类为主，具有浓度高、难降解的特点，处理难度较大。
膜滤浓缩液的安全处理处置是当前渗滤液处理技术发展的瓶颈，更是环境管理的重点和难点。目前，国内浓缩液的处理技术依然存在各种问题，其主要以回灌、蒸发、焚烧和物料膜分离等手段进行处理，主要有如下特点：①浓缩液回灌技术是将浓缩液通过回灌系统重新纳入到填埋场体系中，通过填埋场来逐渐降解其中的有毒有害物质。该技术成本较低、应用较为广泛，但该技术使用具有较大局限性，是因为很多项目并不具备填埋场可供回灌，即使有填埋场由于垃圾堆体本身含水率极高极难回灌，即使回灌也容易导致渗滤液电导率和盐浓度不断升高，增大后续处理难度；②浓缩液蒸发技术主要分为浸没燃烧蒸发(SCE)和机械蒸汽再压缩蒸发(MVR)：浸没燃烧蒸发系统会产生10～20％蒸残液，该残液并无处理去向，作为危废处理极大地提升了浓缩液单位处理成本，机械蒸汽再压缩蒸发技术受结垢和泡沫影响，难以实现连续稳定运行；③浓缩液焚烧技术主要是将浓缩液回喷至焚烧炉，对焚烧系统设备腐蚀性严重，影响焚烧发电量；④浓缩液物料膜分离技术是利用物料膜过滤浓缩液，过滤孔径介于超滤和纳滤之间，难以去除浓缩液内的氨氮及总氮，物料膜仍然会产生浓缩液需处理。
因此为了进一步解决上述存在的问题，有必要在现有技术的基础上对膜滤浓缩技术进行深入研究，从而提高渗滤液排放标准。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液雾化干燥处理系统；本发明的目的之二在于提供一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液雾化干燥处理方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
1、一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液雾化干燥处理系统，所述系统包括浓缩液储罐1、预热塔2、干燥塔3、除尘器4、水洗塔5、引风机6、冷凝除湿机7、酸碱洗气塔8和冷却塔9；
其中浓缩液储罐1、预热塔2、干燥塔3和除尘器4依次相连；
所述除尘器4、预热塔2、水洗塔5、引风机6、冷凝除湿机7和酸碱洗气塔8依次相连；
所述冷凝除湿机7和冷却塔9相互连接。
优选的，所述系统还包括为整个系统供热的供热系统10，所述供热系统10与干燥塔3相连。
进一步优选的，所述供热系统10包括供热装置、送风机和热风管。
进一步优选的，所述供热装置为燃气炉。
优选的，所述干燥塔3采用雾化干燥工艺将所述预热塔2中出来的液体物料处理为干燥的固体粉末。
优选的，所述酸碱洗气塔8中通过洗气循环泵吸收污染物。
进一步优选的，所述酸碱洗气塔8还与引风机11相连。
2、一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液雾化干燥处理方法，所述处理方法采用上述垃圾渗滤液膜滤浓缩液雾化干燥处理系统，具体包括如下步骤：
(1)浓缩液储罐1中的垃圾渗滤液膜滤浓缩液进入预热塔2进行预热后通过送料泵送入干燥塔3中；
(2)在干燥塔3中液体物料经高效雾化形成薄膜细丝或液滴，同时受到周围空气的摩擦、阻碍与撕裂作用，喷洒成大小均匀的雾状液滴，在离心力与旋转空气作用下，形成伞云形状雾滴群，在供热系统10作用下将所述雾滴群干燥形成固体粉末；
(3)垃圾渗滤液膜滤浓缩液经过干燥塔3干燥处理后进入除尘器4中进行固气分离，固体粉末成为残渣滤出，蒸汽部分返回预热塔2进行预热后进入水洗塔5；
(4)蒸汽经过水洗后通过引风机6的作用进入冷凝除湿机7，在冷凝除湿机7中进行气液分离，形成滴液和不凝气，其中所述滴液经过膜过滤或生化处理后排除，所述不凝气进入酸碱洗气塔(8)；
(5)进入酸碱洗气塔8的不凝气经过酸洗和碱洗后，由洗气循环泵通过不断循环塔内的废液体，不断被吸收不凝气体中的污染物，蒸汽及不凝气在蒸汽冷凝器内冷凝后，蒸汽形成冷凝水，剩余的不凝气再通过引风机11输送至气液分离系统进行处理即可。
优选的，所述气液分离系统中包括风管、尾气冷凝系统。
本发明的有益效果在于：
本发明公开了一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液雾化干燥处理系统和方法，主要是在处理过程中对处理过程进行改善，增加了干燥塔、除尘器、水洗塔和冷凝除湿机等装置，针对垃圾渗滤液浓缩液具有含盐量高、可生化性差等特点，现有浓缩液各种蒸发工艺几乎没有形成干燥固体粉末、蒸发后产生10～20％粘稠状蒸残液和极难处理等缺点，本发明可以真正意义上实现蒸干结晶形成粉末、减量至2～5％、固体残渣含水率降至2％，处理后的减量效果明显，残渣可以填埋或送焚烧厂焚烧；同时本发明的处理过程雾化干燥方法避免了气液传热介质的直接接触，避免了设备腐蚀、结垢、泡沫等问题，能够进一步适当降低处理成本。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
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优选的详细描述，其中：
图1为本发明的垃圾渗滤液膜滤浓缩液雾化干燥处理系统；
附图标记：1为浓缩液储罐、2为预热塔、3为干燥塔、4为除尘器、5为水洗塔、6为引风机、7为冷凝除湿机、8为酸碱洗气塔、9为冷却塔、10为供热系统、11为引风机。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液雾化干燥处理系统，如图1所示，包括浓缩液储罐1、预热塔2、干燥塔3、除尘器4、水洗塔5、引风机6、冷凝除湿机7、酸碱洗气塔8和冷却塔9；
其中浓缩液储罐1、预热塔2、干燥塔3和除尘器4依次相连；除尘器4、预热塔2、水洗塔5、引风机6、冷凝除湿机7和酸碱洗气塔8依次相连；冷凝除湿机7和冷却塔9相互连接。
其中上述系统还包括为整个系统供热的供热系统10，供热系统10包括供热装置(燃气炉)、送风机和热风管；干燥塔3采用雾化干燥工艺将从预热塔2中出来的液体物料处理为干燥的固体粉末；酸碱洗气塔8中通过洗气循环泵吸收污染物(酸碱洗气塔8还与引风机7相连)。
实施例2
一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液雾化干燥处理方法，采用上述实施例1中的垃圾渗滤液膜滤浓缩液雾化干燥处理系统，具体的处理方法包括如下步骤：
(1)浓缩液储罐1中的垃圾渗滤液膜滤浓缩液进入预热塔2进行预热后通过送料泵送入干燥塔3中；
(2)在干燥塔3中液体物料经高效雾化形成薄膜细丝或液滴，同时受到周围空气的摩擦、阻碍与撕裂的作用，喷洒成大小均匀的雾状液滴，在离心力与旋转空气的作用下，形成了伞云形状的雾滴群，在供热系统10作用下将所述雾滴群干燥形成固体粉末；
(3)垃圾渗滤液膜滤浓缩液经过干燥塔3干燥处理后进入除尘器4中进行固气分离，固体粉末成为残渣滤出，蒸汽部分返回预热塔2进行预热后进入水洗塔5；
(4)蒸汽经过水洗后通过引风机6的作用进入冷凝除湿机7，在冷凝除湿机7中进行气液分离，形成滴液和不凝气，其中滴液经过膜过滤或生化处理后排除，不凝气进入酸碱洗气塔(8)；
(5)进入酸碱洗气塔8中的不凝气在经过酸洗和碱洗后，由洗气循环泵通过不断循环塔内的废液体，不断吸收不凝气体中的污染物，蒸汽及不凝气在蒸汽冷凝器内冷凝后，蒸汽形成冷凝水，剩余的不凝气再通过引风机11输送至气液分离系统进行处理即可。
上述处理方法主要涉及的是采用雾化热风干燥、冷凝除湿结合尾气处理来进行，具体工艺流程为采用旋喷蒸干技术对渗滤液浓缩液进行处理，空气经过滤和加热，进入干燥塔顶部空气分配器，热空气呈螺旋状均匀地进入干燥室。浓缩液经塔体顶部的高速离心雾化器，雾化成极细微的雾状液珠，与空气并流接触在极短的时间内进行干燥，将浓缩液分离为水蒸气和固体粉末。固体粉末连续地由干燥塔底部旋风分离器中输出，微尘由脉冲布袋收集器收集，废气经洗涤后冷凝实现气液分离，分离出的气体进入酸洗塔+碱洗塔+活性炭吸附塔处理后达标排放，分离出的液体经过简单膜过滤或生化处理即可达标排放。
本发明处理方法主要的技术原理包括：(1)雾化干燥是用送料泵将浓缩液打入干燥塔顶的雾化器，在离心盘的高速作用下，将浓缩液分散为雾滴，并用热空气干燥雾滴而获得蒸汽和固体残渣；(2)干燥塔为立式上喷下并流型，并采用连锁自动调节(PLC)控制方法，干燥介质为干热空气；(3)空气由送风机、天然气炉、旋风分离器，通过干燥塔顶部的热风分配器，均匀地旋转向下吹入干燥室，与高速旋转的离心盘形成的微小料液雾点相遇，表面水分迅速蒸发(恒速干燥阶段)，然后进入降速干燥阶段，几秒钟时间浓缩液中溶解性总固体干燥成固体残渣。气固混合物下行至干燥塔底，大部分固体残渣在内旋风分离后排出，微粉再经高效旋风分离器收集，气体经两级湿式水浴除尘器捕集后，尾气处理达标后由引风机引至烟囱。本系统尾气经过两级除尘器后，尾气再进入冷冻机组，尾气中的水全部回收后，尾气经处理后再排向外界大气。尾气处理主要由酸洗、碱洗、氧化洗和活性炭构成，酸洗去除浓缩液蒸干过程中挥发的氨氮，碱洗去除浓缩液蒸干过程中挥发的硫化氢，氧化洗去除浓缩液蒸干过程中挥发的有机物，活性炭作为最后的吸附装置确保达尾气标排放。离心盘的雾化程度是由转速决定的，料液(或水)通过贮槽、送料泵、至高速旋转的离心盘进行雾化；(4)装置采用(PLC)自控方法，控制点为：a、由出风温度自动控制送料泵的无级变速液体流量，以保证固体残渣含水率的稳定性。b、由干燥塔底风压自动控制无级变量引风机风量，以保证塔底风压接近±0Pa，使固体残渣出料顺利，缩短固体残渣表面吸湿时间。c、由于雾滴群的表面积很大，物料所需的干燥时间很短(以秒计)，在高温中，表面润湿的物料温度不超过所干燥介质的湿球温度。
综上所述本发明公开了一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液雾化干燥处理系统和方法，主要是在处理过程中对处理过程进行改善，增加了干燥塔、除尘器、水洗塔和冷凝除湿机等装置，针对垃圾渗滤液浓缩液具有含盐量高、可生化性差的特点，现有浓缩液各种蒸发工艺几乎没有形成干燥固体粉末、蒸发后产生10-20％粘稠状蒸残液和极难处理的缺点，本发明可以真正意义上实现蒸干结晶形成粉末、减量至2～5％、固体残渣含水率降至2％，处理后的减量效果明显，残渣可以填埋或送焚烧厂焚烧；同时本发明的处理过程雾化干燥方法避免了气液传热介质的直接接触，避免了设备腐蚀、结垢、泡沫等问题，能够进一步适当降低处理成本。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液雾化干燥处理系统，其特征在于，所述系统包括浓缩液储罐(1)、预热塔(2)、干燥塔(3)、除尘器(4)、水洗塔(5)、引风机(6)、冷凝除湿机(7)、酸碱洗气塔(8)和冷却塔(9)；
其中浓缩液储罐(1)、预热塔(2)、干燥塔(3)和除尘器(4)依次相连；
所述除尘器(4)、预热塔(2)、水洗塔(5)、引风机(6)、冷凝除湿机(7)和酸碱洗气塔(8)依次相连；
所述冷凝除湿机(7)和冷却塔(9)相互连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括为整个系统供热的供热系统(10)。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述供热系统(10)包括供热装置、送风机和热风管。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述供热装置为燃气炉。
5.根据权利要求1～4任一项所述的系统，其特征在于，所述干燥塔(3)采用雾化干燥工艺将所述预热塔(2)中出来的液体物料处理为干燥的固体粉末。
6.根据权利要求1～4任一项所述的系统，其特征在于，所述酸碱洗气塔(8)中通过洗气循环泵吸收污染物。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述酸碱洗气塔(8)还与引风机(11)相连。
8.一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液雾化干燥处理方法，其特征在于，所述处理方法采用权利要求1～7任一项所述的系统，具体包括如下步骤：
(1)浓缩液储罐(1)中的垃圾渗滤液膜滤浓缩液进入预热塔(2)进行预热后通过送料泵送入干燥塔(3)中；
(2)在干燥塔(3)中液体物料经高效雾化形成薄膜细丝或液滴，同时受到周围空气的摩擦、阻碍与撕裂作用，喷洒成大小均匀的雾状液滴，在离心力与旋转空气作用下，形成伞云形状雾滴群，在供热系统(10)作用下将所述雾滴群干燥形成固体粉末；
(3)垃圾渗滤液膜滤浓缩液经过干燥塔(3)干燥处理后进入除尘器(4)中进行固气分离，固体粉末成为残渣滤出，蒸汽部分返回预热塔(2)进行预热后进入水洗塔(5)；
(4)蒸汽经过水洗后通过引风机(6)的作用进入冷凝除湿机(7)，在冷凝除湿机(7)中进行气液分离，形成滴液和不凝气，其中所述滴液经过膜过滤或生化处理后排除，所述不凝气进入酸碱洗气塔(8)；
(5)进入酸碱洗气塔(8)的不凝气经过酸洗和碱洗后，由洗气循环泵通过不断循环塔内的废液体，不断吸收不凝气体中的污染物，蒸汽及不凝气在蒸汽冷凝器内冷凝后，蒸汽形成冷凝水，剩余的不凝气再通过引风机(11)输送至气液分离系统进行处理即可。
9.根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于，所述气液分离系统中包括风管、尾气冷凝系统。
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