CN114804476B - 垃圾渗滤液处理系统以及处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种垃圾渗滤液处理系统，包括预处理装置、蒸发装置以及深度处理装置，蒸发装置包括多级换热组件、蒸发组件以及蒸汽产生组件；蒸发组件，将经过换热后的液体进行蒸发，且将蒸发出的蒸汽导入多级换热组件再次换热；多级换热组件，将蒸汽产生组件导出的高温蒸汽以及蒸发组件排出的蒸汽与经过预处理装置处理后的液体进行多级换热，且蒸发组件排出的蒸汽经与多级换热组件换热后导入深度处理装置继续处理；还提供一种处理方法，采用上述的处理系统。本发明中，垃圾渗滤液依次经过预处理装置、蒸发装置以及深度处理装置，实现垃圾渗滤液中水分子100％分离提取，污染物通过蒸汽干燥最终为干化物，通过防水密封袋打包后安全填埋。

Description

垃圾渗滤液处理系统以及处理方法
技术领域
本发明涉及垃圾渗滤液处理，尤其涉及一种垃圾渗滤液处理系统以及处理方法。
背景技术
垃圾渗滤液是生活垃圾在垃圾填埋场或者垃圾焚烧厂(或者垃圾中转站) 堆放的过程中渗漏出来的污水。此类污水污染物成分复杂，水质水量波动大。而垃圾填埋场中垃圾渗滤液的处理一直不尽人意，偷排漏排的现象亦层出不穷，近年来，我国加大环境治理力度，各地渗滤渗治理得到显著提升，但多地垃圾渗滤液仍无法全量、彻底处理干净，其主要原因为膜法工艺的浓缩处理，各地填埋场中垃圾渗滤液已经几乎都是膜浓缩液，处理难度极大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种垃圾渗滤液处理系统以及处理方法，至少解决上述一个问题。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种垃圾渗滤液处理系统，包括预处理装置、蒸发装置以及深度处理装置，所述蒸发装置包括多级换热组件、蒸发组件以及蒸汽产生组件；
所述蒸汽产生组件，用于产生高温蒸汽且高温蒸汽与所述多级换热组件内的液体换热；
所述蒸发组件，将经过换热后的液体进行蒸发，且将蒸发出的气体导入所述多级换热组件再次换热；
所述多级换热组件，将所述蒸汽产生组件导出的高温蒸汽以及蒸发组件排出的蒸汽与经过所述预处理装置处理后的液体进行多级换热，且所述蒸发组件排出的蒸汽经与多级换热组件换热后导入所述深度处理装置继续处理。
进一步地，所述多级换热组件包括一级换热器、二级换热器以及三级换热器；
所述预处理装置排出的液体依次流经一级换热器、二级换热器以及三级换热器；
所述蒸汽产生组件排出的高温蒸汽进入三级换热器内换热，且所述三级换热器排出的不凝气进入二级换热器继续换热；
所述蒸发组件排出的蒸汽与三级换热器以及二级换热器换热，且换热后产生的冷凝液体与一级换热器继续换热，且最后由所述一级换热器排出至深度处理装置继续处理。
进一步地，所述蒸发组件包括一级压缩机以及一级蒸发室，所述三级换热器内的液体进入一级蒸发室内蒸发，所述一级蒸发室内产生的蒸汽进入一级压缩机作用，且所述一级压缩机向三级换热器提供压缩后蒸汽。
进一步地，所述蒸汽产生组件先工作，且在所述一级压缩机工作时，所述蒸汽产生组件停止工作。
进一步地，所述蒸发组件还包括二级压缩机以及二级蒸发室；
所述多级换热组件还包括四级换热器，所述一级蒸发室排出的液体进入四级换热器内继续换热；
所述一级压缩机排出的饱和蒸汽部分进入二级压缩机继续压缩，所述二级压缩机产生的饱和蒸汽与四级换热器内液体换热，且所述四级换热器排出的液体进入二级蒸发室继续蒸发，所述二级蒸发室产生的蒸汽导入一级压缩机再次压缩。
进一步地，所述蒸发组件还包括三级压缩机以及三级蒸发室，所述二级压缩机排出的饱和蒸汽部分进入三级压缩机继续压缩，所述二级蒸发室排出的液体进入三级蒸发室继续蒸发，且所述三级压缩机产生的饱和蒸汽与三级蒸发室内液体换热后导入一级换热器继续换热，所述三级蒸发室内产生的蒸汽导入一级压缩机再次压缩。
进一步地，所述三级蒸发室内气压为40-50kpa。
进一步地，还包括二次污染物处理装置，所述蒸汽产生组件产生的高温蒸汽依次经过三级换热器与二级换热器换热后形成的不凝气抽取至二次污染物处理装置处理。
进一步地，所述深度处理装置包括反渗透组件以及树脂处理组件，所述多级换热组件排出的液体进入反渗透组件进行反渗透处理，所述反渗透组件排出的清液直接排放至清水池或者进入所述树脂处理组件进行吸附处理。
本发明实施例还提供一种垃圾渗滤液处理方法，垃圾渗滤液依次经过预处理装置、蒸发装置以及深度处理装置进行处理，且所述蒸发装置中通过蒸汽产生组件、多级换热组件以及蒸发组件配合脱除所述预处理装置排出液体中的水分，且该水分进入深度处理装置继续处理。
本发明具有以下有益效果：
本发明中，经过预处理装置处理的垃圾渗滤液进入蒸发装置，利用蒸汽产生组件对排入的液体进行换热以提高液体温度，然后在蒸发组件中蒸发，将蒸发出的蒸汽再次进行换热，液化后的液体进入深度处理装置继续处理。在整个过程中，垃圾渗滤液中污染物如有机物，氨氮，重金属，盐分等通过蒸发装置相变将水分子分离出来，实现垃圾渗滤液中水分子100％分离提取，污染物通过蒸汽干燥最终为干化物，通过防水密封袋打包后安全填埋，而且蒸发组件与多级换热组件配合，形成多级换热，可以提供热量的利用率。
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它的附图。
图1为本发明实施例提供的垃圾渗滤液处理系统流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
参见图1，本发明实施例提供一种垃圾渗滤液处理系统，包括预处理装置、蒸发装置以及深度处理装置。
其中，预处理装置包括氧化池、电絮凝池、气浮池、沉淀池以及清液池，垃圾渗滤液由垃圾渗滤液库区依次流经上述各池。具体地，氧化池底部设置穿孔曝气管，每根曝气管间距0.5-1.5m，管径32--50mm，每根管上间距0.5-1m开 5-10mm的小孔，氧化池配置鼓风机，曝气负荷0.5-1m3/m2/min，曝气时间6-10 小时，能降解硫化物，保证处理系统后续稳定运行；氧化池产水进入电絮凝池，电絮凝区配置极板，极板可以是铝基板，铁基板，或者铁铝交差极板，极板间距3-8mm，底部设置穿孔曝气管，保证系统为紊流状态，同时电絮凝池配置高频脉冲直流电源，可以周期性向极板导电，能够有效防止极板钝化，电絮凝时间10-30min，通过电絮凝池将垃圾渗滤液中离子稳定态打破，实现脱稳状态，将油脂和沉淀物分离，为蒸发装置稳定运行提供良好的基础；电絮凝产水进入气浮池，气浮池设置刮渣机，将池顶浮渣刮储油池，同时气浮池进水口投加阴离子PAM，PAM配置质量浓度0.05-0.2％，PAM投加体积比0.5--2％，气浮时间 10-30min；气浮产水进入沉淀池，沉淀池采用平流沉淀池或者竖流沉淀池，沉淀时间1-3小时，沉淀负荷0.5-1.5m3/h，沉淀池底部设置泥斗和穿孔排泥管，泥斗55-60°，高0.6-0.8m，排泥管管径80-100mm，间距1-1.5m，每根管上间距 0.3-0.8m开10-25mm的小孔；沉淀池上清液进入清液池，且在清液池停留0.5-1 小时。
本发明实施例提供一种蒸发装置，将其应用于上述处理系统中，蒸发装置包括多级换热组件、蒸发组件以及蒸汽产生组件，预处理装置内清液池排出的液体进入多级换热组件内换热，液池产水进入多级换热组件前投加硫酸或盐酸，将污染pH值控制在4-5之间，蒸汽产生组件能够产生高温蒸汽以与多级换热组件内的液体进行换热，而换热后的液体进入蒸发组件内蒸发，且蒸发出的蒸汽可以再次与多级换热组件内的液体再次换热，换热后的冷凝液体进入深度处理装置继续处理。蒸汽产生组件，可以为燃气锅炉，通过燃气锅炉产生高温蒸汽，然后导入多级换热组件内换热。
具体细化多级换热组件，其包括一级换热器、二级换热器以及三级换热器，预处理装置清液池内的液体依次流经一级换热器、二级换热器以及三级换热器，而蒸汽产生组件产生的高温蒸汽先进入三级换热器内换热，且换热后为不凝气，不凝气进入二级换热器内继续换热。且三级换热器排出的液体进入蒸发组件蒸发，而蒸发后产生的蒸汽(或者为蒸发产水)再次进入三级换热器与二级换热器换热，且两者换热后的蒸发产水导入一级换热器内继续换热，且在该级换热后导入深度处理装置继续处理。
在本实施例中，通常由预处理装置内清液池排出的液体温度为10-20°，在经过一级换热器换热后增加至40-55°，而上述的蒸发产水温度从65-75°降低至25-35°；而在二级换热器中液体温度由40-55°增加至60-65°，不凝气温度从65-70°降低至25-35°，不凝气由真空泵泵入除臭风机，同时真空泵保证系统大气压为20-50Kpa；在三级换热器中，液体温度从60-65°增加至65-70°，且进入蒸发组件中进行蒸发。
进一步地，蒸发组件包括一级压缩机以及一级蒸发室，三级换热器内的液体进入一级蒸发室内蒸发，一级蒸发室内大气压维持在20-30kpa，气压较低，三级换热器内的液体进入一级蒸发室立刻蒸发浓缩，而一级蒸发室内的蒸汽，则进入一级压缩机，通过压缩机作用后产生饱和蒸汽，该饱和蒸汽可以进入三级换热器中换热，一部分为不凝气，其可以进入二级换热器中继续换热，一部分液化为液体导入一级换热器中继续换热。同理，进入二级换热器中的不凝气少量部分还保持不凝气状态通过真空泵泵入除臭风机，而液化为液体的部分则导入一级换热器中继续换热。在上述过程中，设置压缩机增压可以形成饱和蒸汽，温度能够达到75-80°，三级换热器与二级换热器均可以利用一级压缩机出口处的饱和蒸汽作为热源，即当一级压缩机开始工作时，蒸汽产生组件可以停止工作，蒸汽产生组件只需作为一级压缩机未工作时的初始热源。
继续优化上述实施例，蒸发组件还包括二级压缩机以及二级蒸发室，且多级换热组件还包括四级换热器，一级蒸发室排出的液体进入四级换热器继续换热，而一级压缩机排出的饱和蒸汽部分进入二级压缩机内继续压缩，即一级压缩机排出的饱和蒸汽，一部分进入三级换热器，一部分进入二级压缩机，而二级压缩机产生的饱和蒸汽与实际换热器内的液体换热，四级换热器排出的液体进入二级蒸发室继续蒸发，其中二级蒸发室大气压维持在30-40kpa，气压较低，四级换热器进入二级蒸发室内的液体立刻发生蒸发，二级蒸发室产生的蒸汽导入一级压缩机再次压缩。本实施例中，二级压缩机产生的饱和蒸汽温度达到85-90°，进入三级换热器内换热液化后的温度为70-75°，且进入一级换热器继续换热，而不凝气在真空泵的作用下进入二级换热器继续换热。
进一步地，蒸发组件还包括三级压缩机以及三级蒸发室，二级压缩机排出的饱和蒸汽部分进入三级压缩机继续压缩，即二级压缩机排出的饱和蒸汽，一部分进入四级换热器换热，一部分进入三级压缩机压缩，二级蒸发室排出的液体进入三级蒸发室继续蒸发，三级蒸发室的大气压维持在40-50kpa，气压较低，液体在三级蒸发室不断蒸发，不断变成蒸汽进入一级压缩机，三级蒸发室中固体物质在桨叶推送下排出蒸发室，固体物干化物输送至填埋场安全填埋，整个蒸发过程实现水分子近100％的分离。另外，三级压缩机的饱和蒸汽温度为 90-95°，其与进入三级蒸发室内的液体换热，使得三级蒸发室内的液体温度达到80-85°，提高蒸发效率，而饱和蒸汽温度降低为80-85°，其中的不凝气可以导入四级换热器继续换热，而液化的液体可导入一级换热器继续换热。另外，对于三级蒸发室，其内采用刮板蒸发方式，兼具蒸发、结晶、干燥三相工艺，刮板贴壁设置，通过桨叶自动推出固体干化物，可以避免三级蒸发室的内壁结垢。
本发明实施例还提供一种深度处理装置，其包括反渗透组件以及树脂处理组件。整个蒸发装置的蒸发产水由一级换热器导入深度处理装置，其内还含有一定的低沸点有机物，由此可以将其先经过反渗透组件处理，反渗透组件的反渗透采用海水淡化膜，串联跨接方式，运行压力8-15bar，产水率为90-95％，反渗透可以截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物，同时允许水分子通过，当蒸发产水不含分子量小于100的有机物时，反渗透产水可以直接达标排放或者存放于清水池。对于反渗透组件截留的浓水可以导至预处理装置的清液池，再次通过蒸发装置进行处理。而当蒸发产水中含有含分子量小于100的有机物较多时(如苯胺，甲苯，苯酚，二氯甲烷等)，需进入树脂处理组件，树脂采用非极性树脂，比表面积1100-2000m2/g，标况下对苯酚吸附量100-150mg/mL，运行流速2-16BV/h，COD去除率可达60--70％，经树脂吸附后，产水可直接达标排放或者存放于清水池。
本发明实施例提供的处理系统还包括二次污染物处理装置，上述的除臭风机可以作为二次污染物处理装置的一部分，当然上述干化物的安全填埋也可以算作二次污染物处理装置的一部分。另外其还包括酸吸收塔、碱吸收塔以及活性吸附塔，除臭风机吸收的臭气以及不凝气，其中不凝气主要是来源于真空泵，而臭气则是预处理装置的氧化池、电絮凝池、气浮池以及沉淀池，将吸收的臭气以及不凝气依次经过酸吸收塔、碱吸收塔以及活性吸附塔吸收后通过烟囱达标排放，具体是进入酸吸收塔时，通过喷淋酸液将气体里面的碱性气体(氨气、胺类物质等物质)转移到酸吸收液里，然后进入碱吸收塔，通过喷淋碱液将气体里面的酸性气体(硫化氢，二氧化碳，二氧化硫等)转移到碱吸收液里，通过酸碱洗涤后的气体进入活性炭吸附塔吸附气体里面的中性挥发性有机物。酸吸收塔中产生的酸吸收液和碱吸收塔中产生的碱吸收液定期排入清液池，且通过蒸发装置将有机物、盐分和水分子进行分离。
本发明实施例提供的处理方法，采用了上述的处理系统，垃圾渗滤液依次经过预处理装置、蒸发装置以及深度处理装置，其中蒸发装置通过蒸发组件与多级换热组件配合，形成多级换热与多级蒸发，一方面可以提高整个流路中的换热效率，逐级蒸发且逐级升温，充分利用蒸汽余热，能耗低，可以降低处理费用50％，另一方面可以使得垃圾渗滤液中污染物如有机物，氨氮，重金属，盐分等通过蒸发装置的三级低温蒸发相变将水分子分离出来，实现垃圾渗滤液中水分子近100％分离提取，污染物通过蒸汽干燥最终为干化物，通过防水密封袋打包后安全填埋。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种垃圾渗滤液处理系统，包括预处理装置、蒸发装置以及深度处理装置，其特征在于：所述蒸发装置包括多级换热组件、蒸发组件以及蒸汽产生组件；
所述蒸汽产生组件，用于产生高温蒸汽且高温蒸汽与所述多级换热组件内的液体换热；
所述蒸发组件，将经过换热后的液体进行蒸发，且将蒸发出的气体导入所述多级换热组件再次换热；
所述多级换热组件，将所述蒸汽产生组件导出的高温蒸汽以及蒸发组件排出的蒸汽与经过所述预处理装置处理后的液体进行多级换热，且所述蒸发组件排出的蒸汽经与多级换热组件换热后导入所述深度处理装置继续处理；
所述多级换热组件包括一级换热器、二级换热器以及三级换热器；
所述预处理装置排出的液体依次流经一级换热器、二级换热器以及三级换热器；
所述蒸汽产生组件排出的高温蒸汽进入三级换热器内换热，且所述三级换热器排出的不凝气进入二级换热器继续换热；
所述蒸发组件排出的蒸汽与三级换热器以及二级换热器换热，且换热后产生的冷凝液体与一级换热器继续换热，且最后由所述一级换热器排出至深度处理装置继续处理。
2.如权利要求1所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于：所述蒸发组件包括一级压缩机以及一级蒸发室，所述三级换热器内的液体进入一级蒸发室内蒸发，所述一级蒸发室内产生的蒸汽进入一级压缩机作用，且所述一级压缩机向三级换热器提供压缩后蒸汽。
3.如权利要求2所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于：所述蒸汽产生组件先工作，且在所述一级压缩机工作时，所述蒸汽产生组件停止工作。
4.如权利要求2所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于：所述蒸发组件还包括二级压缩机以及二级蒸发室；
所述多级换热组件还包括四级换热器，所述一级蒸发室排出的液体进入四级换热器内继续换热；
所述一级压缩机排出的饱和蒸汽部分进入二级压缩机继续压缩，所述二级压缩机产生的饱和蒸汽与四级换热器内液体换热，且所述四级换热器排出的液体进入二级蒸发室继续蒸发，所述二级蒸发室产生的蒸汽导入一级压缩机再次压缩。
5.如权利要求4所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于：所述蒸发组件还包括三级压缩机以及三级蒸发室，所述二级压缩机排出的饱和蒸汽部分进入三级压缩机继续压缩，所述二级蒸发室排出的液体进入三级蒸发室继续蒸发，且所述三级压缩机产生的饱和蒸汽与三级蒸发室内液体换热后导入一级换热器继续换热，所述三级蒸发室内产生的蒸汽导入一级压缩机再次压缩。
6.如权利要求5所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于：所述三级蒸发室内气压为40-50kpa。
7.如权利要求1所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于：还包括二次污染物处理装置，所述蒸汽产生组件产生的高温蒸汽依次经过三级换热器与二级换热器换热后形成的不凝气抽取至二次污染物处理装置处理。
8.如权利要求1所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于：所述深度处理装置包括反渗透组件以及树脂处理组件，所述多级换热组件排出的液体进入反渗透组件进行反渗透处理，所述反渗透组件排出的清液直接排放至清水池或者进入所述树脂处理组件进行吸附处理。
9.一种垃圾渗滤液处理方法，其特征在于：垃圾渗滤液依次经过预处理装置、蒸发装置以及深度处理装置进行处理，且所述蒸发装置中通过蒸汽产生组件、多级换热组件以及蒸发组件配合脱除所述预处理装置排出液体中的水分，且该水分进入深度处理装置继续处理。
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