CN113371905B - 一种高氨氮高盐分渗滤液的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高氨氮高盐分渗滤液全量化处理方法，该废水盐分较高（>60ms/cm），可生化性不高，难以通过普通生化处理，通过预处理‑膜系统纯物化处理方式达到对这种高氨氮高盐分废水的全量化处理，并且可以通过特制的脱氨膜回收其中的氨氮作为氮肥施用，经过脱氨膜后的废水与高效蒸发冷凝水混合后可经过DTRO脱盐后达标排放，实现废水的全量化处置。

Description

一种高氨氮高盐分渗滤液的处理方法

技术领域

本发明涉及环保工程技术领域，尤其涉及一种垃圾渗滤液全量化处理工艺。

背景技术

在垃圾处理中，填埋时间较长的填埋场垃圾渗滤液一般具有硬度高、含盐量高、重金属含量高、有机污染物浓度高、氨氮/总氮含量高，可生化性差等特性，采用单一的物化或生化工艺无法达到排放标准的需要。

对于高氨氮高盐分废水来说，不能直接进生化处理氨氮，并且传统的脱氮回收工艺脱除效率较低，需要建设氨吹脱和氨吸收塔，设备占地面积大大增加，能耗也比较大，运行成本高昂，氨氮也难以回收利用，无法实现清洁固氮。

因此，提供一种全量化处理垃圾渗滤液处理工艺，能够长效稳定运转，全量处理的同时能以低廉成本解决氨氮回收的难点成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的问题是，针对上述现有技术中的缺点，提出创新方案，尤其是一种垃圾渗滤液全量化处理工艺，现有技术采用膜浓缩液直接回灌至填埋场的方式，该方式会造成污染物和盐分的富集，从而导致原有生化系统处理效率下降，影响整套系统处理能力和处理量。以及传统的脱氮工艺脱除效率较低，需要建设氨吹脱和氨吸收塔，设备占地面积大，能耗大，运行成本高昂，氨氮的回收不利的问题。

本发明的技术效果如下：一种高氨氮高盐分渗滤液全量化处理方法，针对废水盐分高于60ms/cm的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

预处理和软化除硬处理，通过向原液中加入酸碱，除硬剂，混絮凝剂，用于调节原液的pH，降低原液的硬度及去除悬浮物，使得水质达到超滤膜进水要求，并通过沉淀去除原液中的污泥，得到预处理污泥和预处理渗滤液；

超滤膜处理，将经预处理和软化除硬处理的预处理渗滤液送入TUF超滤膜进行胶体和SS拦截，得到超滤膜产水和超滤膜浓缩液；

纳滤处理，将超滤膜产水送入纳滤膜系统处理，得到COD含量在10%～20%的纳滤产水和纳滤膜浓缩液；

脱氨膜处理，将纳滤产水经过脱氨膜脱除氨氮，得到脱除氨氮的脱氨膜产水和饱和硫酸铵溶液；

DTRO脱盐处理，将脱氨膜产水送入DTRO进行脱盐处理，得到DTRO膜浓缩液和达标排放液；

蒸发出盐处理，将脱氨膜处理生产的饱和硫酸铵溶液送入蒸发出盐系统使其结晶，得到硫酸铵结晶和冷凝液，硫酸铵结晶回收作为氮肥施用，冷凝液与脱氨膜产水混合后进入DTRO；

蒸发处理，将超滤膜浓缩液、纳滤膜浓缩液和DTRO膜浓缩液混合并向其中加入除硬剂，沉淀去除膜浓缩液除硬污泥，然后再进行高效蒸发处理，得到高浓度盐泥和冷凝液；将膜浓缩液除硬污泥、高浓度盐泥和预处理污泥进行压滤或离心处理，处理出来的干泥饼作为固废就地填埋；冷凝液与脱氨膜产水混合后进入DTRO；

所述除硬剂包括生石灰、氢氧化钠、碳酸钠、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺中的至少一种。

进一步，根据上述设计方案所述高氨氮高盐分渗滤液全量化处理方法，其特征在于，膜浓缩液除硬污泥与高浓度盐泥、预处理池污泥进行压滤或离心处理，将产生的污泥回流清液通过砂碳过滤器后回流至渗滤液原液。

进一步，根据上述设计方案所述高氨氮高盐分渗滤液全量化处理方法，其特征在于，超滤膜浓缩液，纳滤膜浓缩液和DTRO膜浓缩液混合并向其中加入除硬剂，经过沉淀排泥后再进行高效蒸发处理。

本申请的高氨氮高盐分渗滤液的处理方法，所处理的废水盐分较高（>60ms/cm），可生化性不高，难以通过普通生化处理，本申请的技术方案通过预处理-膜系统-蒸发系统纯物化处理方式达到对这种高氨氮高盐分废水的全量化处理，并且可以通过特制的脱氨膜回收其中的氨氮作为氮肥施用，经过脱氨膜后的废水与高效蒸发冷凝水混合后可经过DTRO脱盐后达标排放，实现废水的全量化处置。

预处理，调节垃圾渗滤液的物化性质并去除垃圾渗滤液中的高硬度；超滤处理，经预处理的垃圾渗滤液在通过TUF膜进行超滤处理，得到超滤产水；纳滤处理，经过TUF膜的产水通过纳滤系统进行过膜处理，得到纳滤产水；再通过所述脱氨膜进行处理，得到所述的脱氨产水和饱和硫酸铵溶液；脱氨产水通过碟管式反渗透膜进行反渗透处理，处理后的淡水为所述达标排放液；将经过脱氨膜产生的硫酸铵溶液经过出盐系统处理，得到硫酸铵产品进行回收利用。

如此，通过软化除硬处理，避免了垃圾渗滤液对膜系统污堵情况，实现全量化处理废水的同时也同时以低廉的成本和清洁生产方式获得了可作为氮肥的硫酸铵产品。

附图说明

图1为本发明实施例提供的垃圾渗滤液全量化处理工艺的工艺流程图。

图2为本发明实施例提供的脱氨膜工作原理图。

其中，1-预处理污泥回流；2-超滤膜浓缩液回流；3-纳滤膜浓缩液回流；4-DTRO膜浓缩液回流；5-蒸发处理产生的冷凝液；6-蒸发出盐处理产生的冷凝液；7-脱氨膜后饱和硫酸铵溶液回流；8-膜浓缩液除硬污泥回流。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

实施例1：作为本发明的一种可选实施方式，所述处理工艺应包括以下步骤：

预处理，调节垃圾渗滤液的物化性质并沉淀去除所述垃圾渗滤液中的悬浮物和大颗粒污染物。

软化除硬处理，向所述原液中添加除硬剂，以降低所述原液的硬度；其中，除硬沉淀物为第一污泥。

超滤膜处理，经预处理的垃圾渗滤液废水首先通过TUF超滤膜进行胶体和SS拦截，得到超滤产水。

超滤产水经过纳滤膜系统处理，拦截废水中的大量COD，得到COD含量较低的纳滤产水。

纳滤产水经过脱氨膜脱除氨氮后，得到脱氨产水和饱和硫酸铵溶液。

脱氨膜产水可直接与高效蒸发冷凝水混合进入DTRO脱盐处理，可得到达标排放液和膜浓缩液。

实施例2：作为本发明的一种可选实施方式，所述预处理，调节该废水的物化性质并去除所述渗滤液中的较高硬度，包括：在调节池中调节所述垃圾渗滤液的物化性质；将经调节物化性质的垃圾渗滤液进行沉淀处理，得到预处理渗滤液；超滤处理，经预处理的垃圾渗滤液在通过TUF膜进行超滤处理，得到超滤产水，包括：所述经预处理的市政废水在通过至少一级超滤膜进行处理。纳滤处理，经过TUF膜的产水通过纳滤系统进行过膜处理，得到纳滤产水，包括：所述经预处理的渗滤液在通过至少一级纳滤膜进行处理。脱氨产水进行后续处理得到达标排放液，包括：将所述纳滤产水通过所述脱氨膜进行处理，得到所述的脱氨产水和饱和硫酸铵溶液，所述脱氨膜必须满足进水表面张力要求（>60mN）,因此处理原水必须经过至少一级的TUF和纳滤系统处理。

将脱氨产水通过碟管式反渗透膜进行反渗透处理，处理后的淡水为所述达标排放液。之后还包括：将所述高纯度硫酸铵溶液经过出盐系统处理，得到所述硫酸铵产品。

结晶硫酸铵盐处理，按照工业化处理所述结晶盐作为氮肥施用。

除硬剂包括生石灰、氢氧化钠、碳酸钠、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺中的至少一种。

实施例3：一种垃圾渗滤液全量化处理工艺，该处理工艺包括以下步骤：预处理，调节垃圾渗滤液的物化性质并去除垃圾渗滤液中的高硬度；超滤处理，经预处理的垃圾渗滤液在通过TUF膜进行超滤处理，得到TUF产水；纳滤处理，经过TUF膜的产水通过纳滤系统进行过膜处理，得到纳滤产水；纳滤产水通过所述脱氨膜进行处理，得到所述的脱氨产水和饱和硫酸铵溶液；脱氨产水通过碟管式反渗透膜进行反渗透处理，处理后的淡水为所述达标排放液；将饱和硫酸铵溶液经过出盐系统处理，得到硫酸铵产品进行回收利用。

如此，通过软化除硬处理，避免了垃圾渗滤液对膜系统污堵情况，实现全量化处理废水的同时也同时以低廉的成本和清洁生产方式获得了可作为氮肥的硫酸铵产品。

实施例4：图1为本发明实施例一提供的某特殊垃圾渗滤液全量化处理工艺的工艺流程图，该废水参考水质（COD>8000mg/L，NH4+-N>2500 mg/L，EC>60ms/cm，硬度>3000）。

参照图1所示，本发明实施例一提供了一种垃圾渗滤液全量化处理工艺，该处理工艺包括以下步骤。

步骤1，预处理调节池，调节垃圾渗滤液的物化性质并去除垃圾渗滤液中的悬浮物，大颗粒污染物以及硬度。

具体的，在预处理过程中可以对垃圾渗滤液的物化性质进行调节，例如垃圾渗滤液的pH值，温度物化性质；具体的，本实施方式中，可以通过过滤的方式去除垃圾渗滤液中的悬浮物和大颗粒污染物等杂质以及硬度，以保证垃圾渗滤液进入下一个步骤处理时的水质要求。

步骤2，超滤膜处理，经预处理的垃圾渗滤液通过超滤膜进行超滤处理，得到超滤产水。

具体的，本实施方式中，可以通过过滤的方式去除垃圾渗滤液中的胶体和高分子有机污染物等杂质，以保证垃圾渗滤液进入下一个步骤处理时的水质要求。垃圾渗滤液中的大部分污染物被分离出，其中的COD和盐分被截留在浓水侧，从而得到超滤处理后的产水。

步骤3，纳滤膜处理，经超滤处理的垃圾渗滤液再通过纳滤膜进行纳滤处理，得到纳滤产水。

具体的，在这一过程中，可以拦截绝大多数COD物质，其去除率可以达到80%以上。

步骤4，脱氨膜脱氨处理，经过纳滤处理后的第二清液通过脱氨膜进行氨氮脱除处理，得到脱氨膜产水和饱和硫酸铵溶液。

具体的，在该段处理中需要控制进水pH在9～12之间，水质表面张力需要大于60mN/cm，必须要求原水经过超滤和纳滤处理。通过脱氨膜的氨氮脱除效率可达99%以上。其中，如图2所示，浓硫酸溶液经过中心筒吸收废水端释放的氨气，可得到饱和硫酸铵溶液。

步骤5，反渗透膜处理，通过脱氨膜后的废水氨氮和COD含量较低，根据水质含盐量及COD变化情况可以设置一级或两级反渗透，使废水水质达到排放标准，对于进水的COD去除率可达到90%以上，该过程可以使废水达到排放标准或者降低其TDS甚至回用作为工业产品用水使用。

在本实施方式中，除硬剂包括生石灰、氢氧化钠、碳酸钠、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺中的至少一种。可选的，本实施方式中除硬剂也可以包括上述除硬剂中的多种的混合物。

本实施方式中，通过向浓缩液中投加除硬剂，浓缩液中的钙、镁等离子会与除硬剂中的阴离子形成沉淀，从而降低浓缩液的硬度；并且，本实施方式中，通过在浓缩液中添加除硬剂，除硬剂能够对浓缩液中的部分胶体起到破胶处理，对浓缩液中的COD去除率也可以达到20%以上。

本实施方式中的饱和硫酸铵溶液可以通过出盐系统蒸发方式制成高纯度硫酸铵产品用以在工业上作为氮肥施用。

通过蒸发和冷凝，将浓缩液中的盐进行结晶去除，实现了垃圾渗滤液的全量化处理。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (3)

1.一种高氨氮高盐分渗滤液全量化处理方法，针对废水盐分高于60ms/cm的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

预处理和软化除硬处理，通过向原液中加入酸碱，除硬剂，混絮凝剂，用于调节原液的pH，降低原液的硬度及去除悬浮物，使得水质达到超滤膜进水要求，并通过沉淀去除原液中的污泥，得到预处理污泥和预处理渗滤液；

超滤膜处理，将经预处理和软化除硬处理的预处理渗滤液送入TUF超滤膜进行胶体和SS拦截，得到超滤膜产水和超滤膜浓缩液；

纳滤处理，将超滤膜产水送入纳滤膜系统处理，得到COD含量在10％～20％的纳滤产水和纳滤膜浓缩液；

脱氨膜处理，将纳滤产水经过脱氨膜脱除氨氮，得到脱除氨氮的脱氨膜产水和饱和硫酸铵溶液；

DTRO脱盐处理，将脱氨膜产水送入DTRO进行脱盐处理，得到DTRO膜浓缩液和达标排放液；

蒸发出盐处理，将脱氨膜处理生产的饱和硫酸铵溶液送入蒸发出盐系统使其结晶，得到硫酸铵结晶和冷凝液，硫酸铵结晶回收作为氮肥施用，冷凝液与脱氨膜产水混合后进入DTRO；

蒸发处理，将超滤膜浓缩液、纳滤膜浓缩液和DTRO膜浓缩液混合并向其中加入除硬剂，沉淀去除膜浓缩液除硬污泥，然后再进行高效蒸发处理，得到高浓度盐泥和冷凝液；将膜浓缩液除硬污泥、高浓度盐泥和预处理污泥进行压滤或离心处理，处理出来的干泥饼作为固废就地填埋；冷凝液与脱氨膜产水混合后进入DTRO；所述膜浓缩液除硬污泥、高浓度盐泥和预处理池污泥进行压滤或离心处理，将产生的污泥回流清液通过砂碳过滤器后回流至原液所述除硬剂包括生石灰、氢氧化钠、碳酸钠、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺中的至少一种。

2.根据权利要求1所述高氨氮高盐分渗滤液全量化处理方法，其特征在于，蒸发出盐处理采用浸没燃烧式蒸发出盐系统。

3.根据权利要求1所述高氨氮高盐分渗滤液全量化处理方法，其特征在于，DTRO系统设置二级系统。

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