CN202156977U - 一种垃圾渗滤液深度处理一体化设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种垃圾渗滤液深度处理一体化设备，包括通过管道依次连通的渗滤液调节池、袋式过滤器、反硝化罐、硝化罐、管式超滤系统、纳滤系统、反渗透系统和出水储槽；所述反硝化罐和硝化罐之间设有板式换热器，板式换热器上设有冷却塔；所述反硝化罐和硝化罐通过管道分别和污泥脱水系统连通，所述硝化罐上设有曝气射流系统；所述污泥脱水系统通过清液回调节池和渗滤液调节池连通；所述纳滤系统和反渗透系统通过管道分别和浓缩液储槽连通，所述反渗透系统上设有超越管线。本实用新型公开的一种垃圾渗滤液深度处理一体化设备，结构简单，工艺可靠，耐冲击，效率高，自动化强，运行成本低的渗滤液深度处理装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种污水处理设备，特别是一种垃圾渗滤液深度处理一体化设备。
背景技术
随着我国城市的迅速发展，垃圾产量不断增加。目前垃圾处理方法主要有焚烧 、堆肥和填埋等。其中卫生填埋由于处理量大、成本低廉、技术成熟等优点而被国内外广泛应用。但填埋场产生的渗滤液危害极大，它主要来源于降水和垃圾内部的内含水。若处理不当，会严重危害周边环境和污染地下水。因而渗滤液的收集和处理已成为急待解决的问题，成为国内外研究的热点之一。目前，关于渗滤液水质成分研究的报道较多，渗滤液是一种高浓度有机废水，由于其水质水量的不稳定性，以及渗滤液中含有大量难降解的萘、菲等非氯化芳香族化合物和氨氮等毒性物质，所以渗滤液的处理非常困难。
渗滤液是指垃圾在填埋和堆放过程中由于垃圾中有机物的分解产生的水和垃圾中的游离水、降水以及入渗的地下水，通过淋溶作用形成的污水。渗滤液主要来源：(1)垃圾自身的水分；(2)垃圾中有机组分在填埋场内经厌氧、好氧分解产生的水分，产生量与垃圾的组成、pH、温度和菌种等因素有关；(3)填埋场内的自然降雨与径流。其中降水是渗滤液的主要来源，这些水分渗过成分复杂的垃圾时，使垃圾发生分解、溶出、发酵等反应从而使渗滤液中含有大量的有机污染物、氮、磷和种类繁多的重金属类物质。
现有的处理方法大概可分为生化法、化学法、物化法、物理法和回灌法等。化学法和物理法一般成本较高，而且容易产生二次污染。而单纯的生化法虽然成本较低，但是处理不彻底。在新的标准《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）出台后，单纯的生物法无法达到要求。所以，如何经济有效得处理垃圾渗滤液是一个急待解决的问题。
实用新型内容
发明目的：针对现有技术的不足，本实用新型公开了一种垃圾渗滤液深度处理一体化设备。
技术方案：本实用新型公开了一种垃圾渗滤液深度处理一体化设备，包括通过管道依次连通的渗滤液调节池、袋式过滤器、反硝化罐、硝化罐、管式超滤系统、纳滤系统、反渗透系统和出水储槽；所述反硝化罐和硝化罐之间设有板式换热器，板式换热器上设有冷却塔；所述反硝化罐和硝化罐通过管道分别和污泥脱水系统连通，所述硝化罐上设有曝气射流系统；所述污泥脱水系统通过清液回调节池和渗滤液调节池连通；所述纳滤系统和反渗透系统通过管道分别和浓缩液储槽连通，所述反渗透系统上设有超越管线。
所述反硝化罐和硝化罐之间为双向连通。
所述超越管线设置在反渗透系统的两端。
本实用新型的垃圾渗滤液深度处理成套设备通过温度计来检测生化系统的温度，通过溶氧仪测定硝化罐的溶解氧浓度，在膜组件前设置保安过滤器，并在前后安装压力传感器，在主要的管道上配置相应的电磁流量计，各仪表与PLC控制系统相连，对系统进行全程监控。
垃圾填埋场的渗滤液通过管道进入调节池，在此混匀，并初步降解，而后提升进入反硝化罐，硝态氮在此得以还原为氮气，部分有机物降解，而后进入硝化罐，有机物在此进一步降解为水和二氧化碳，氨氮得以氧化，而后进入超滤膜系统，清水进入后期纳滤与反渗透深度处理，浓水回到反硝化罐继续降解。硝化罐和反硝化罐的剩余污泥通过污泥脱水系统处理，而可能产生的臭气则进入臭气处理系统脱臭。纳滤，反渗透产生的浓缩液则通过管道均匀分布到填埋场区，实现浅层回灌。
有益效果：本实用新型公开的一种垃圾渗滤液深度处理一体化设备，结构简单，工艺可靠，耐冲击，效率高，自动化强，运行成本低的渗滤液深度处理装置。
附图说明
附图1为垃圾渗滤液深度处理一体化设备的简单示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的解释。
本实用新型公开了一种垃圾渗滤液深度处理一体化设备，包括通过管道依次连通的渗滤液调节池、袋式过滤器、反硝化罐、硝化罐、管式超滤系统、纳滤系统、反渗透系统和出水储槽；所述反硝化罐和硝化罐之间设有板式换热器，板式换热器上设有冷却塔；所述反硝化罐和硝化罐通过管道分别和污泥脱水系统连通，所述硝化罐上设有曝气射流系统；所述污泥脱水系统通过清液回调节池和渗滤液调节池连通；所述纳滤系统和反渗透系统通过管道分别和浓缩液储槽连通，所述反渗透系统上设有超越管线。
所述反硝化罐和硝化罐之间为双向连通。
所述超越管线设置在反渗透系统的两端。
本实用新型的垃圾渗滤液深度处理成套设备通过温度计来检测生化系统的温度，通过溶氧仪测定硝化罐的溶解氧浓度，在膜组件前设置保安过滤器，并在前后安装压力传感器，在主要的管道上配置相应的电磁流量计，各仪表与PLC控制系统相连，对系统进行全程监控。
某垃圾渗滤液深度处理成套设备，日处理量为80吨，该项目中填埋区产生的渗滤液进入渗滤液调节池，所以本方案中未设置进水调配系统。调节池的渗滤液经泵提升经过一个简单的袋式过滤器去除其中大的悬浮物后，直接进入后段生化系统系统。生化系统包括以下几部分：
1、预处理系统
根据进水水质和本系统工艺，在填埋场初期采用400μm的4袋式过滤器对进水中的悬浮物进行处理，减少后期的污染物负荷；在填埋场中老期，通过甲醇投加对系统污水补充碳源，提高进水的可生化性,保证系统整体的脱氮效果。
2、MBR反硝化罐
利用回流硝化液提供的溶解氧维持系统缺氧环境，通过反硝化过程将回流硝化液中的硝态氮还原成氮气，同时消耗渗滤液原液中的有机碳源，达到无污染生物脱氮的目的。
3、MBR硝化罐
通过7射流曝气器提供溶解氧维持系统2~4mg/L的溶氧环境，培养硝化细菌对污水中的氨氮进行硝化作用，将其转化为硝态氮物质；氨氮去除率（转化率）保证在99%以上。
4、MBR管式超滤膜系统
利用错流过滤的原理，将硝化池硝化液中的部分水质较好的清液从混合液中分离出来形成MBR产品水。
MBR产品水水质已经较好，已经接近《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-1997）中二级排放标准的要求，其中氨氮指标已经达到本项目排放标准的要求，总氮指标接近本项目排放标准的要求。MBR产品水经过计量收集后进入超滤清液箱，再通过深度膜处理系统处理后达标排放。
5、深度膜处理系统
纳滤是一种物理分离过程：在一定压力作用下，部分清水和小分子物质透过膜形成清液，剩余的物质和水形成浓缩液。本实用新型的纳滤系统采用美国陶氏化学公司的卷式纳滤膜，过滤孔径为1nm，可以对所有的悬浮污染物和大部分多价盐离子进行有效截留。在纳滤系统管路设计上，采用浓水循环膜系统，可以最大程度上提高系统的产品水回收率；根据初步计算和工程实践证明，正常水质条件下本套纳滤系统可保证系统的产品水回收率在92%以上。
在生化系统处理效果较好的情况下，纳滤系统产水水质可以达到本排放标准的要求。但为了保证在系统进水水质很差或者生化系统处理效果不佳等状况下系统处理出水水质仍能稳定达标，设计在纳滤系统后增加一套反渗透系统对部分纳滤系统产水进行处理。反渗透系统管路设计同样采用浓水循环膜系统，但在增压泵和循环泵选择上进行了升级，系统可以达到最大25bar的运行压力，保证系统的产品水回收率82%以上。反渗透产品水水质可以稳定优于本排放标准的要求。
6、辅助系统
本工艺系统涉及的辅助系统包括射流曝气系统、冷却系统、膜清洗系统和泡沫预警系统。
射流曝气系统主要是对硝化罐进行充氧曝气，同时起到混合搅拌的作用。本系统由罗茨风机、射流循环泵、高效射流曝气器和相关管道及附件组成。射流循环泵提供的高速水流由曝气器底部进入，罗茨风机提供的空气流由曝气器上部进入，通过水力剪切作用将空气切割成微小气泡，提高空气中氧的利用率。在本系统中，其氧利用率将达到35%以上。
冷却系统的功能主要是在夏季对生化系统进行降温。本系统主要由冷却塔、板式换热器、冷却污水泵、冷却清水泵及相关管路及附件组成。系统主要利用热传递的方式进行冷却，不涉及水的混合。硝化液经冷却污水泵提升与冷却清水在热交换器中传热降温后进入反硝化池。冷却清水在冷却塔与热交换器及相关管路中循环，动力由冷却清水泵提供。
膜清洗系统由清洗罐、清洗泵及相关管路和附件组成。其主要是在膜污染后，膜通量下降达到一定程度下，通过清洗泵将酸/碱和其他清洗剂配成的混合溶液输送到超滤膜管中，通过浸泡和其与清洗罐一起形成的循环清洗作用，将附着膜表面或者堵塞膜孔的污染物清洗出来溶解在清洗液中，最终排放。
由于系统的曝气和污染物降解过程的产气，硝化罐和反硝化罐中会产生一些泡沫。在大部分时间内，气泡自身破裂和反硝化罐内的搅拌作用下，泡沫不会累积过多形成危害。但在一定的环境条件下，进水水质变化或者操作上面的疏忽会引起泡沫的大量产生，如不及时控制会有溢出危险。这时就需要一套泡沫预警系统，其主要由泡沫罐、泡沫回流泵、液位仪表及相关管道附件组成。当泡沫大量产生，经过管道自动溢流到泡沫罐内，达到一定液位后，系统就会报警提醒操作人员进行消泡控制，如减少曝气量、投加消泡剂等措施。这样既保证了系统的安全又节省了日常消泡剂的投加费用。
本工艺系统的自动化控制采用上位机+ PLC控制方式，对系统各段运行控制因素采用连续在线监测和分析，自动实现启动、调节、报警、停机等动作。控制的人机界面采用MCGS组态程序，方便实现各系统的运行、关闭等过程。
控制系统上位机采用研华科技有限公司的工业控制计算机产品，设操作员站；PLC采用Siemens高性能的S7-300系列。
操作员可在中控间内实现90%以上的运行管理，自动控制稳定可靠。
本实用新型提供了一种垃圾渗滤液深度处理一体化设备的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (3)
1.一种垃圾渗滤液深度处理一体化设备，其特征是，包括通过管道依次连通的渗滤液调节池、袋式过滤器、反硝化罐、硝化罐、管式超滤系统、纳滤系统、反渗透系统和出水储槽；所述反硝化罐和硝化罐之间设有板式换热器，板式换热器上设有冷却塔；所述反硝化罐和硝化罐通过管道分别和污泥脱水系统连通，所述硝化罐上设有曝气射流系统；所述污泥脱水系统通过清液回调节池和渗滤液调节池连通；所述纳滤系统和反渗透系统通过管道分别和浓缩液储槽连通，所述反渗透系统上设有超越管线。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液深度处理一体化设备，其特征是，所述反硝化罐和硝化罐之间为双向连通。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液深度处理一体化设备，其特征是，所述超越管线设置在反渗透系统的两端。
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