CN204369694U - 一种垃圾渗滤液膜浓缩液的处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垃圾渗滤液膜浓缩液的处理系统，该处理系统包括软化机构、微滤装置、反渗透装置和干燥装置，所述软化机构包括：一级反应槽，供氢氧化钙与垃圾渗滤液膜浓缩液进行反应；二级反应槽，供氢氧化钠和镁盐与一级反应槽流出的反应液进行反应；沉降槽，用于对二级反应槽流出的反应液进行固液分离；板框压滤装置，用于对沉降槽中的固相进行板框压滤，出液口连接一级反应槽；三级反应槽，供碳酸钠与沉降槽流出的液相进行反应，出液口连接微滤装置。本实用新型处理系统实现多级软化方法与微滤和反渗透过滤的结合，确保浓缩液进入后续过滤过程时不易堵塞微滤膜和反渗透膜，从而提高整个垃圾渗滤液膜浓缩液的处理效果，使处理出水达标。

Description

一种垃圾渗滤液膜浓缩液的处理系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种垃圾渗滤液膜浓缩液的处理系统。

背景技术

水体污染已严重制约我国经济的发展、社会的进步和人民生活水平的提高，解决水体污染问题已非常迫切。2003年我国每生产1亿元GDP需排放20余万吨废水，这个指标比1990年增长了84.8％；环境污染的加剧又不断地加大了治理环境的费用支出。为此，我国每年环境治理投资总额数超千亿元，约占全国GDP的2％；可见，水污染对我国的影响非常大。而在众多废水中，垃圾渗滤液因其水质变化大、成分复杂、有机物浓度高、氨氮含量高、含盐量高以及腐殖质浓度高，一直是业界处理的难题，也一直是研究的热点。

目前，垃圾渗滤液的处理方式主要有化学混凝沉淀法、催化氧化法、回灌法、物化法、生化法和膜处理法等。垃圾渗滤液最有效的处理方法为生化法+膜处理，由于垃圾渗滤液的水质成分复杂且不稳定，易导致普通膜处理方法下膜受污染的情况严重，从而造成垃圾渗滤液处理设备存在在线清洗频率高，系统稳定性差等问题。而近年来，国家和企业都提倡发展零排放技术，造成膜处理工艺产生的浓缩液水量较大，且浓缩液属高浓度、难生物降解的有机废水，增加了蒸发结晶和干燥等物理、化学、生化过程的费用；进而限制了生化法+膜处理联合工艺在垃圾渗滤液处理中的应用与发展。

授权公告号为CN20370065U的实用新型专利文献公开了一种垃圾填埋场渗滤液膜处理浓缩液的处理系统，，包括：浓缩液收集槽，用于收集储存渗滤液膜处理浓缩液；用于向渗滤液膜处理浓缩液中添加碱液的加碱装置；用于对与碱反应后的渗滤液膜处理浓缩液进行微滤的管式微滤膜装置；用于对微滤截留液进行脱水的板框压滤机，该板框压滤机的出水口与浓缩液收集槽的进水口相连通；用于对微滤透过液进行反渗透浓缩处理的碟管式反渗透膜装置；用于对反渗透浓缩液进行干燥固化的干燥装置。本实用新型垃圾填埋场渗滤液膜处理浓缩液的处理系统，结构简单，易于控制且对膜处理浓缩液的处理效果好。但是，该处理系统在膜处理前仅通过一级软化处理，来沉淀浓缩液中的重金属离子及钙、镁离子，使得浓缩液中仍残留一定量的重金属离子及钙、镁离子，致使软化后的浓缩液经过微滤膜时易造成微滤膜的堵塞，无法使上述系统的回收效率进一步提高。

因此，有必要在此基础上提供一种简单、垃圾渗滤液膜浓缩液回收效率更高的处理系统。

实用新型内容

本实用新型提供了一种垃圾渗滤液膜浓缩液的处理系统，该处理系统可最大限度降低浓缩液中重金属离子及钙、镁离子的含量，有效控制后续膜系统结垢问题，提高垃圾渗滤液膜浓缩液的回收效率。

一种垃圾渗滤液膜浓缩液的处理系统，包括软化机构、微滤装置、反渗透装置和干燥装置，所述软化机构包括：

一级反应槽，供氢氧化钙与垃圾渗滤液膜浓缩液进行反应；

二级反应槽，供氢氧化钠和镁盐与一级反应槽流出的反应液进行反应；

沉降槽，用于对二级反应槽流出的反应液进行固液分离；

板框压滤装置，用于对沉降槽中的固相进行板框压滤，出液口连接一级反应槽；

三级反应槽，供碳酸钠与沉降槽流出的液相进行反应，出液口连接微滤装置。

本实用新型处理系统将垃圾渗滤液膜浓缩液(以下简称浓缩液)的软化过程分为多级软化，可更有效地沉淀浓缩液中重金属离子、钙镁离子以及可溶性二氧化硅。先向一级反应槽中加入氢氧化钙，并使浓缩液pH保持在10～10.5，使浓缩液与氢氧化钙发生反应，沉淀浓缩液中的镁、重金属等离子，降低浓缩液的总硬度；在二级反应槽中加入氢氧化钠，可去除浓缩液中的重金属盐，且减少二级反应槽反应液中钙离子的含量；然后，再向二级反应槽中加入镁盐，控制pH在11～12，使镁盐与反应液中的可溶性二氧化硅反应生成碱式硅酸镁胶体沉淀；最后，将二级反应槽中流出的反应液在沉降槽中进行固液分离，再向三级反应槽的液相中加入硫酸钠，进一步减少反应液中的重金属盐，保证后续微滤和反渗透过程中不易出现堵塞现象。

为便于氢氧化钙、氢氧化钠、镁盐和碳酸钠的添加，所述的垃圾渗滤液膜浓缩液的处理系统还包括用于向各级反应槽内投加物料的加料装置。

作为优选，各级反应槽内带有搅拌装置。

所述的垃圾渗滤液膜浓缩液的处理系统还包括用于监测各级反应槽内pH值的pH值在线自动监测装置，可实时监测反应槽内反应液的pH值，根据pH值大小适时添加各物料。

作为优选，所述沉降槽的底部为倒锥形，便于反应液的固液分离。

所述的三级反应槽与微滤装置之间的管道上设有输送泵，使三级反应槽内的液体经输送泵泵入微滤装置；所述的微滤装置与反渗透装置之间的管道上设有高压输送泵，使微滤装置流出的液体经经高压输送泵泵入微滤装置中。

反渗透可进一步截留微滤后获得的透过液中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质。所述微滤装置连接有加酸装置，使进入反渗透膜装置内的液体pH值保持在7～8，助于提高膜的脱盐率。

所述反渗透装置内设置有温度控制系统。通过控制温度，碟管式反渗透膜装置内的液体粘度下降，扩散系数增加，最大程度上减少膜表面的结垢、污染及浓差极化现象的产生。

作为优选，所述微滤装置为管式微滤膜装置，管式微滤膜装置可将软化后的液相中的沉淀物、悬浮颗粒、胶体、大分子有机污染物等截留，避免其在后续反渗透时堵塞、腐蚀反渗透膜。

作为优选，所述反渗透装置为碟管式反渗透膜装置，该膜组件具有特殊的宽流道，可有效避免膜的结垢，使膜组件更易于清洗，膜污染减轻，使反渗透膜的寿命延长。

最后，经碟管式反渗透膜装置浓缩后得到的浓缩液通过喷雾干燥的方法制成粉末后，再将粉末进行固化处理。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型处理系统针对垃圾渗滤液膜浓缩液盐分高、污染物含量高的特点，通过对各设备进行合理设置，采用多级反应槽，实现多级软化方法与微滤和反渗透过滤的结合，确保浓缩液进入后续过滤过程时不易堵塞微滤膜和反渗透膜，从而提高整个垃圾渗滤液膜浓缩液的处理效果，使处理出水达标。

(2)本实用新型处理系统提高了垃圾渗滤液膜浓缩液的回收率(可达85％)，降低了微滤膜和反渗透膜堵塞的概率。

(3)本实用新型处理系统由现有常规设备组成，结构简单，构建成本低，控制方便。

附图说明

图1为本实用新型垃圾渗滤液膜浓缩液的处理系统的结构示意图；

其中，1、一级反应槽；2、二级反应槽；3、沉降槽；4、三级反应槽；5、管式微滤膜装置；6、碟管式反渗透膜装置；7、干燥装置；8、板框压滤装置；9、氢氧化钙加料装置；10、氢氧化钠加料装置；11、镁盐加料装置；12、碳酸钠加料装置；13、高压输送泵；14、加酸装置；15、温度控制系统。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步阐释。

如图1所示，本实用新型垃圾渗滤液膜浓缩液的处理系统，包括通过管路依次连接的一级反应槽1、二级反应槽2、沉降槽3、三级反应槽4、管式微滤膜装置5、碟管式反渗透膜装置6和干燥装置7。一级反应槽1用于供氢氧化钙与垃圾渗滤液膜浓缩液进行反应；二级反应槽2，供氢氧化钠和镁盐与一级反应槽流出的反应液进行反应；沉降槽3，用于对二级反应槽流出的反应液进行固液分离；三级反应槽4，供碳酸钠与沉降槽流出的液相进行反应；沉降槽3的底部为倒锥形，便于固液分离。沉降槽3和管式微滤膜装置6通过管路与板框压滤装置8连接；板框压滤装置8的出液口连接一级反应槽1，三级反应槽4的出液口连接管式微滤膜装置5。

本实用新型垃圾渗滤液膜浓缩液的处理系统，还设置有向各级反应槽内投加物料的加料装置，即与一级反应槽1管路连接的氢氧化钙加料装置9，与二级反应槽2管路连接的氢氧化钠加料装置10和镁盐加料装置11，与三级反应槽4管路连接的碳酸钠加料装置12。各级反应槽内还设有搅拌装置，以及用于监测各级反应槽内pH值的pH值在线自动监测装置。此外，所述的三级反应槽4与管式微滤膜装置5之间的管道上设有输送泵13；所述的管式微滤膜装置5与碟管式反渗透膜装置6之间的管道上设有高压输送泵16。管式微滤膜装置5和还连接有加酸装置14，使进入反渗透膜装置内的液体pH值保持在7～8，助于提高膜的脱盐率；碟管式反渗透膜装置6内设置有温度控制系统15，使碟管式反渗透膜装置6内液体的温度保持在30～40℃。

本实用新型垃圾渗滤液膜浓缩液的处理系统的工作过程为：

垃圾渗滤液膜浓缩液进入一级反应槽后，pH保持在10～10.5，使其与氢氧化钙加料装置投入的氢氧化钙进行反应，沉淀浓缩液中的镁、重金属等离子，降低浓缩液的总硬度；从一级反应槽流出的液体进入二级反应槽中，与氢氧化钠加料装置投入的氢氧化钠进行反应，并控制pH在11～12，投入镁盐，使液体中的可溶性二氧化硅与镁盐反应生成碱式硅酸镁胶体沉淀；从二级反应槽流出的含固相和液相的混合液进入沉降槽中进行分离，固相从沉降槽流出进入板框压滤装置中进行板框压滤脱水，获得透过液和泥饼，泥饼可直接进行固化处理，透过液经板框压滤装置的出水口回流至一级反应槽中进行循环处理。沉降槽流出的液相进入三级反应槽中，与加入的硫酸钠反应，进一步减少反应液中的重金属盐，保证后续微滤和反渗透过程中不易出现堵塞现象。上述过程统称为垃圾渗滤液膜浓缩液的多级软化过程。

浓缩液经多级软化后，从三级反应槽中流出，进入管式微滤膜装置中，进行微滤过程，微滤后得到截留液和透过液，截留液进入板框压滤装置中进行板框压滤脱水，获得透过液和泥饼，泥饼可直接进行固化处理，板框压滤获得的透过液经板框压滤装置的出水口回流至一级反应槽中进行循环处理；而微滤后的透过液会直接进入碟管式反渗透膜装置，进行反渗透过滤，经反渗透膜过滤后得到产水和浓缩液，浓缩液经干燥装置喷雾干燥制成粉末后，再将粉末进行固化处理。

应用实例1

采用本实用新型公开的处理系统处理某垃圾焚烧厂渗滤液膜处理浓缩液。

该焚烧厂膜处理后浓缩液CODcr浓度为1600mg/L，总硬度含量为2000mg/L，电导为30000μs/cm，pH为7.0。

(1)将5吨渗滤液膜处理浓缩液通入一级反应槽中，再加入工业级氢氧化钙，调节pH为10.5，得到反应液；

(2)一级反应槽流出的反应液进入二级反应槽中，加入氢氧化钠，控制pH为11.5，并通入硫酸镁盐，得到含沉淀的混合液；

(3)将二级反应槽中含沉淀的混合液通入沉降槽中沉淀，得到含泥量高的固相450L和液相，固相经板框压滤装置脱水后，得到第一透过液和泥饼，第一透过液返回至一级反应槽中继续处理，液相通入三级反应槽中，再加入硫酸钠，得到混合液4.55吨；

(4)将三级反应槽中流出的混合液通入管式微滤膜中进行过滤，微滤膜的孔径为0.1μm，运行压力为0.1MPa，过滤后得第二透过液大约4.5吨和50L含沉淀物的截留液，其中，第二透过液的CODcr浓度为900mg/L，总硬度含量为80mg/L，电导为26000μs/cm，pH为11.5；

(5)将截留液(沉淀物的重量含量为3.0％)通入板框压滤装置中进行脱水，得到第三透过液和泥饼，第三透过液返回至一级反应槽中继续处理，泥饼直接进行固化处理后，集中打包填埋或者资源化利用；

(6)加工业级盐酸调节管式微滤膜装置中获得的第三透过液的pH至7～8；

(7)调节完pH值后，第三透过液经高压输送泵打入碟管式反渗透膜装置中，开启温度控制系统，使进水水温保持在35度，采用部分浓缩液回流工艺，使储水罐中的电导保持在50000μs/cm，经过碟管式反渗透膜浓缩后得到产水和浓缩液，反渗透膜的脱盐率为99.5％，运行压力为7.5MPa，得到的产水为4吨，CODcr浓度为10mg/L，总硬度含量检测不出，电导为250μs/cm，pH为6.8，达标排放；浓缩液为0.5吨，CODcr浓度为9800mg/L，总硬度含量为700mg/L，电导为91000μs/cm，pH为7.2；

(8)采用喷雾干燥装置对浓缩液进行干燥，控制喷雾干燥装置的进风温度在80-100℃，最后得粉末30kg，粉末进行固化处理后，集中打包填埋。

Claims (10)

1.一种垃圾渗滤液膜浓缩液的处理系统，包括软化机构、微滤装置、反渗透装置和干燥装置，其特征在于，所述软化机构包括：

一级反应槽，供氢氧化钙与垃圾渗滤液膜浓缩液进行反应；

二级反应槽，供氢氧化钠和镁盐与一级反应槽流出的反应液进行反应；

沉降槽，用于对二级反应槽流出的反应液进行固液分离；

板框压滤装置，用于对沉降槽中的固相进行板框压滤，出液口连接一级反应槽；

三级反应槽，供碳酸钠与沉降槽流出的液相进行反应，出液口连接微滤装置。

2.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，还包括用于向各级反应槽内投加物料的加料装置。

3.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，各级反应槽内带有搅拌装置。

4.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，还包括用于监测各级反应槽内pH值的pH值在线自动监测装置。

5.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述沉降槽的底部为倒锥形。

6.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述的三级反应槽与微滤装置之间的管道上设有输送泵；所述的微滤装置与反渗透装置之间的管道上设有高压输送泵。

7.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述微滤装置连接有加酸装置。

8.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述反渗透装置内设置有温度控制系统。

9.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述微滤装置为管式微滤膜装置。

10.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述反渗透装置为碟管式反渗透膜装置。