CN204779248U - 一种用于垃圾渗滤液的污水处理系统 - Google Patents

一种用于垃圾渗滤液的污水处理系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及污水处理技术领域,提供一种用于垃圾渗滤液的污水处理系统,包括:预处理系统、蒸发系统和生化系统,所述预处理系统通过中间池与蒸发系统相连通,所述蒸发系统包括过滤器、蒸馏水板式换热器、浓缩液热交换器、排气热交换器、浓缩液过滤器、热井、MVR蒸发器和蒸汽压缩机;所述蒸馏水板式换热器的蒸馏水出口通过蒸馏水管道和生化系统的入口相连通;所述生化系统的出口通过蒸馏水管道与出水池相连通。本实用新型具有节能环保、高效、成本低、处理量大等优点。

Description

一种用于垃圾渗滤液的污水处理系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及污水处理技术领域,尤其涉及一种用于垃圾渗滤液的污水处理系统。
背景技术
[0002] 随着中国城镇化进程的加快,城市人口不断扩增、规模不断扩大,随之产生的生产、生活垃圾成倍数增加。中国已超美国,以每年12亿吨居世界首位。我国多数的城市固体垃圾采用填埋或焚烧的方法进行处理。在垃圾填埋堆放过程中,在挤压等各种外界因素作用下产生一种具有高浓度有机物或无机物的废水称为垃圾渗滤液。垃圾渗滤液的水质变化范围极大,有机污染物种类多、浓度高,且有多种致癌物、促癌物、辅致癌物、突致癌物和金属离子。当垃圾渗滤液渗入到地下水、地表水中,即对地表水水质造成污染,地下水失去使用价值,对人体健康及工农业水源造成直接影响。由于垃圾渗滤液成分复杂,具有较高的毒性同时又具有高COD值、高氨氮含量,使得垃圾渗滤液处理难度极大。
[0003] 在我国目前能达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008中标准的垃圾渗滤液处理工艺主要有DTRO工艺和MVC+DI工艺。
[0004] 基于DTRO工艺的污水处理系统,完全靠高压力的膜片进行强制性过滤,运行成本高,出水产量低,浓缩液高达45%〜55%,冬季运行难度大等问题,后期运行配件和膜组件易损且价格高昂。基于MVC+DI工艺的污水处理系统,渗滤液在蒸发的条件下,渗滤液中的易降解部分COD大多是以挥发性有机酸(VOC)的形式随气带出,同时其含有的氨氮也会随气体溢出,该工艺依靠离子交换树脂将含带蒸馏水中的COD和氨氮交换吸附,这样虽然可以让出水达标,但树脂交换能力有限,处理量极低,过饱和后不能及时还原树脂就会被击穿,致使系统及其不能稳定连续生产。而且饱和后需要再生树脂时成本高,最大问题是在树脂还原过程中,产生大量的含氨氮和COD的废液,又造成二次污染。
[0005]另外,在MVR蒸发器在蒸发过程中,可能会有部分的C0D、氨氮会随蒸汽一同蒸发出来,所以在蒸馏水中仍然可能含有污染物。由于现有技术的垃圾渗滤液处理系统,是将MVR蒸发器中产生的蒸馏水经蒸馏水板式换热器换热后直接排放,可能导致蒸馏水不能达到排放标准规定的水质指标,并且含有有害物质,造成二次污染。
实用新型内容
[0006] 本实用新型主要解决现有技术中垃圾渗滤液处理效率低、成本高、冬季运行难度大、排放的水可能含有污染物等技术问题,提出一种用于垃圾渗滤液的污水处理系统,能够充分分离处理有害物质,提高垃圾渗滤液处理效率,降低处理成本,使垃圾渗滤液处理真正意义的达标达产。
[0007] 本实用新型提供了一种用于垃圾渗滤液的污水处理系统,包括预处理系统、蒸发系统和生化系统,所述预处理系统通过中间池与蒸发系统相连通,所述蒸发系统包括过滤器、蒸馏水板式换热器、浓缩液热交换器、排气热交换器、浓缩液过滤器、热井、MVR蒸发器和蒸汽压缩机;
[0008] 所述过滤器的入口与中间池相连通,出口分别与蒸馏水板式换热器和浓缩液热交换器相连通;
[0009] 所述蒸馏水板式换热器和所述浓缩液热交换器分别与排气热交换器相连通;
[0010] 所述排气热交换器通过热井与MVR蒸发器相连通;
[0011] 所述MVR蒸发器的浓缩液出口依次通过热井和浓缩液过滤器与所述浓缩液热交换器相连通;所述MVR蒸发器的水蒸汽出口经除雾器与蒸汽压缩机相连通;所述MVR蒸发器的不凝气体出口与所述排气热交换器相连通;所述MVR蒸发器还与蒸汽发生器相连通;所述MVR蒸发器的蒸馏水出口依次通过蒸馏水罐和蒸馏水栗与所述蒸馏水板式换热器相连通;
[0012] 所述蒸汽压缩机通过蒸汽管路与所述MVR蒸发器的进汽口相连通;
[0013] 所述蒸馏水板式换热器的蒸馏水出口通过蒸馏水管道和生化系统的入口相连通;
[0014] 所述生化系统的出口通过蒸馏水管道与出水池相连通。
[0015] 进一步的,所述生化系统为一体式A/0 MBR生化系统。
[0016] 进一步的,所述预处理系统包括来液池、通过输送栗与所述来液池相连通的混凝反应池、与所述混凝反应池相连通的絮凝反应池和与所述絮凝反应池相连通的竖流沉淀池;所述竖流沉淀池顶部与中间池相连通。
[0017] 进一步的,所述竖流沉淀池底部与污泥浓缩池相连通,所述污泥浓缩池与出水池相连通。
[0018] 进一步的,所述混凝反应池内设有机械搅拌器和PH值在线分析仪。
[0019] 进一步的,所述絮凝反应池内设有机械搅拌器。
[0020] 进一步的,所述蒸汽发生器为以电力驱动的蒸汽发生器。
[0021 ] 进一步的,所述MVR蒸发器采用立管降膜式或卧管布膜式。
[0022] 进一步的,所述热井内设滤网。
[0023] 本实用新型提供的一种用于垃圾渗滤液的污水处理系统,利用化工与生化技术对垃圾渗滤液采用物理化学法及生化法进行处理。利用预处理系统对垃圾渗滤液进行预处理,达到固液分离的效果。
[0024] 由于废水中C0D、氨氮等值过高,MVR蒸发器在蒸发过程中,可能会有部分的C0D、氨氮会随蒸汽一同蒸发出来,所以在蒸馏水中仍然可能含有污染物,经过蒸发系统后的蒸馏水可能不符合排放要求,还有一定含量的C0D、氨氮。所以通过生化系统对C0D、氨氮做进一步的处理,使其符合排放要求。利用蒸发系统对垃圾渗滤液预先进行的是蒸馏分离工艺,并利用一体式A/0 MBR生化系统进一步处理,在处理过程中对垃圾渗滤液预先进行的是蒸馏分离工艺,在高温状态下有些物质发生了变化,也具有局部生化和分解的过程,而像大肠杆等细菌类在高温下已经荡然无存,本实用新型的工艺在实践应用中取得了良好的处理效果,对于氨氮和挥发性VOC采取生化法更是去向合理,使垃圾渗滤液处理真正意义上的达标达产。本实用新型的一体式A/0 MBR生化系统具有处理效果高、出水水质稳定、占地面积小、剩余污泥量少、操作方便、节约成本、结构紧凑等优点。并且在MVR蒸发器产生蒸馏水水质产生波动时,一体式A/0 MBR生化系统能够缓冲水质,并且使蒸馏水水质符合排放标准要求。
[0025] 通过MVR蒸发器先使得渗滤液进行气液分离,此时存在渗滤液中的氨氮在沸点下以气态形式进入蒸汽管道,进入压缩机入口,经过蒸汽压缩机升压提温后的蒸汽从压缩机出口排出,再通过蒸汽管路返回MVR蒸发器内设置的热交换管束内。同理,在蒸发过程中,渗滤液中的易降解部分COD大多是以挥发性有机酸(VOC)的形式随气带出,经过蒸汽管道,进入压缩机入口,经过蒸汽压缩机升压提温后的蒸汽从压缩机出口排出,再通过蒸汽管路返回MVR蒸发器内部设置的热交换管束内。与现有技术中基于UASB+A/0/A/0+MBR+R0工艺的处理系统不能降解部分的浓缩液回灌同理,MVR+—体式A/0 MBR生化系统的处理工艺只有10%或更少的浓缩液是难降解部分,在回灌时10%浓缩液可以达到回灌停留。但UASB+A/0/A/0+MBR+R0工艺形成的30 %左右浓缩液,在垃圾山内会形成泾流,很快会回到调节池。而MVR+生化的处理工艺与UASB+A/0/A/0+MBR+R0工艺不同的是回灌造成盐的累积对MVR蒸发工艺没有任何影响。另外MVR蒸发工艺10 %的浓缩液也可以继续干化,其干化后的固化物含水率在50%,可以正常填埋处理,故MVR+ —体式A/0 MBR生化系统的处理工艺最终可以真正意义的实现零液体排放。
[0026] 综上所述,本实用新型的处理方法具有简单易操作、运行稳定、占地面积小,不受季节温度影响,使用寿命长等优点,浓缩液只有10%,运行管理简单,普通电工即可操作。本实用新型实际日处理渗滤液量可达60-600吨,且各项指标均达标达产。基于上述理由本实用新型可在渗滤液处理等领域广泛推广。
附图说明
[0027]图1为本实用新型实施例提供的用于垃圾渗滤液的污水处理系统的结构示意图;
[0028]图2为本实用新型实施例提供的预处理系统的结构示意图;
[0029] 图3为本实用新型实施例提供的用于垃圾渗滤液的污水处理系统的应用流程图。
[0030] 图中附图标记指代的技术特征为:
[0031] 1、预处理系统;2、中间池;3、过滤器;4、浓缩液热交换器;5、蒸馏水板式换热器;6、浓缩液过滤器;7、热井;8、排气热交换器;9、MVR蒸发器;10、蒸汽发生器;11、蒸汽压缩机;12、生化系统;13、除雾器;14、喷淋布液器;15、滤网;16、蒸馏水栗;17、蒸馏水罐;18、管箱I ;19、管箱II。
具体实施方式
[0032] 为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。
[0033]图1为本实用新型实施例提供的用于垃圾渗滤液的污水处理系统的结构示意图。如图1所示,本实用新型实施例提供的用于垃圾渗滤液的污水处理系统包括:预处理系统1、蒸发系统和生化系统12,所述预处理系统I通过中间池2与蒸发系统相连通,所述蒸发系统包括过滤器3、蒸馏水板式换热器5、浓缩液热交换器4、排气热交换器8、浓缩液过滤器6、热井7、MVR蒸发器9和蒸汽压缩机11 ;
[0034] 所述过滤器3的入口与中间池2相连通,出口分别与蒸馏水板式换热器5和浓缩液热交换器4相连通;
[0035] 所述蒸馈水板式换热器5和所述浓缩液热交换器4分别与排气热交换器8相连通;
[0036] 所述排气热交换器8通过热井7与MVR蒸发器9相连通;
[0037] 所述MVR蒸发器9的浓缩液出口依次通过热井7和浓缩液过滤器6与所述浓缩液热交换器4相连通;所述MVR蒸发器9的水蒸汽出口经除雾器13与蒸汽压缩机11相连通;所述MVR蒸发器9的不凝气体出口与所述排气热交换器8相连通;所述MVR蒸发器9还与蒸汽发生器10连通;所述MVR蒸发器9的蒸馏水出口依次通过蒸馏水罐17和蒸馏水栗16与所述蒸馏水板式换热器5相连通;
[0038] 所述蒸汽压缩机11通过蒸汽管路与所述MVR蒸发器9的进汽口相连通,由于MVR蒸发器9设有热交换管束,所以可以通过热交换管束两端的管箱(可通过管箱I 18或/和管箱II 19)进入到热交换管束内;
[0039] 所述蒸馏水板式换热器5的蒸馏水出口通过蒸馏水管道和生化系统12的入口相连通;
[0040] 所述生化系统12的出口通过蒸馏水管道与出水池相连通。
[0041] 在上述方案中,所述热井7内设滤网15。所述蒸汽发生器10为以电力驱动的蒸汽发生器。所述生化系统为一体式A/0 MBR生化系统。所述MVR蒸发器9采用立管降膜式或卧管布膜式。其中,立管降膜式的MVR蒸发器内由垂直管束构成,需蒸发的物料通过进料栗从降膜蒸发器顶部进入,走蒸发管内(管程),物料通过布膜器以膜状分布到换热管内,物料在凭借引力流下管腔时被管外的蒸汽加热,达到蒸发温度后产生蒸发,物料连同二次蒸汽从管内流下以薄膜的形式蒸发。二次蒸汽被蒸汽压缩机压缩后,送入降膜加热室壳程做为加热蒸汽。降膜加热室壳程有板块,引导二次蒸汽,冷凝和排出不可以冷凝的气体。而在过程中把本身热能经过管壁从外传到管内蒸发中的物料,通过换热后二次蒸汽冷凝成水排出降膜蒸发器外。卧管布膜式的MVR蒸发器内由水平管束构成,蒸汽在管内加热,采用该种蒸发器可以完全消除由液体静压头所造成的温度差消失,从而非常有效地改善了加热室中热交换管的传热性能。液体通过循环栗送至喷淋布液器均匀地分布在各换热管外表上,并在重力的作用下形成布膜。蒸发在管外进行,结垢也发生在管外,容易清理。同时,管外的蒸发状况、结垢状况以及结垢后清洗的效果都可通过蒸发体上的观察孔清楚地看到。结垢的清洗过程与工作过程相同,不同之处只在于清洗时用的是清洗药剂而不是物料。这样非常容易实现在线化学清洗。该类型的蒸发器在主体底部的液体收集井内还设有滤网,蒸发过程中产生的垢块将在这里被滤除,不会再进入液体分布器。本实施例中MVR蒸发器采用卧管布膜式,渗滤液在管外蒸发。
[0042] 图2为本实用新型实施例提供的预处理系统的结构示意图。如图2所示,预处理系统I包括:来液池、通过输送栗与所述来液池相连通的混凝反应池、与所述混凝反应池相连通的絮凝反应池和与所述絮凝反应池相连通的竖流沉淀池;所述竖流沉淀池顶部与中间池相连通。所述竖流沉淀池底部与污泥浓缩池相连通,所述污泥浓缩池与出水池相连通。所述混凝反应池和所述絮凝反应池内均设有机械搅拌器,所述混凝反应池内设有PH值在线分析仪。
[0043] 图3为本实用新型实施例提供的用于垃圾渗滤液的污水处理系统的应用流程图。参照图3,本实用新型所提供的用于垃圾渗滤液的污水处理系统的处理过程如下:
[0044] 预处理:来自来液池的原液(如图1中,实线所示)进入到混凝反应池,在混凝反应池中设有PH值在线分析仪,通过调节PH值控制加入酸碱的量,确保PH在设定的范围值内,在加酸碱的同时,向混凝反应池中加入混凝剂,通过混凝反应池中设置的机械搅拌器对原液和药剂进行充分混合,使原液中的微粒、悬浮物、胶体、钙镁离子等物质在池内聚集成团。经混凝反应池后的原液通过溢流的方式进入到絮凝反应池,再经过设置在絮凝反应池中的搅拌器搅拌后,与絮凝剂充分混合使原液中的聚集的团状体长大,通过溢流的方式进入到竖流沉淀池。竖流沉淀池可为方形或圆形,内设有中心管,从絮凝反应池溢流出来的原液从中心管进入,经反射板后在池内向上流动,在竖流沉淀池顶部形成上清液经溢流堰溢流至中间池备用;在重力的作用下,聚集团的固体在竖流沉淀池底部沉积最后用以污泥的形式进入到污泥浓缩池后进行脱水,固液分离后固体作填埋处理,母液返回来液池进行处理。
[0045] 蒸发处理:由预处理后的暂存于中间池2的上清液作为渗滤液经过滤器3过滤掉其中少量细小悬浮物后分两部分分别进入蒸馏水板式换热器5和浓缩液热交换器4,在回收蒸馏水和浓缩液的能量后,两部分渗滤液重新汇合进入排气热交换器8,然后渗滤液由MVR蒸发器9底部的热井7进入到所述MVR蒸发器9的蒸发主体内进行蒸发,MVR蒸发器9内最初用于蒸发的蒸汽是自来水通过蒸汽发生器10蒸发后得到的;在热井7内设有热井滤网15,可以保证设置在MVR蒸发器9内热交换管束上方的喷淋布液器14不被堵塞(MVR蒸发器9内设有循环布液用的循环栗、循环管及喷淋布液器14)。通过设置在MVR蒸发器内的循环栗送至热交换管束上方的喷淋布液器,喷淋布液器将渗滤液喷洒到蒸发器中的热交换管束壁外侧,热交换管束内部的高温蒸汽使渗滤液进行蒸发,蒸发后物料分为3部分:浓缩液、蒸馏水和不凝气体。渗滤液进入热井7与蒸发器内渗滤液混合后,经过热井7的滤网15过滤,进入到喷淋布液器14中均勾分布在热交换管束外表面进行蒸发,蒸发后,部分渗滤液被蒸发成水蒸汽,部分渗滤液浓缩成浓缩液。渗滤液经蒸发后产生的浓缩液经浓缩液过滤器6重新进入到所述浓缩液热交换器4中与新进入的渗滤液进行热交换后送至浓缩液暂存池备用(如图1中双点划线所示,为浓缩液去向)。在蒸发器热交换管束上,管内高温蒸汽与管外的低温液体进行热交换,管外低温液体吸收热量被蒸发变成水蒸汽,管内高温蒸汽释放潜热被冷凝变成蒸馏水。
[0046] 渗滤液经蒸发后产生的水蒸汽(如图1中点划线所示,为水蒸汽去向)经除雾器13后,通过蒸汽管道进入蒸汽压缩机11入口,经蒸汽压缩机11升压提温后从MVR蒸发器9的热交换管束两端的管箱(可通过管箱I 18或/和管箱II 19)重新进入到MVR蒸发器9内的热交换管束内,与新进入的低温的在管束外的渗滤液进行热交换,管外低温液体吸收热量被蒸发变成水蒸汽,管内高温蒸汽释放热量后冷凝成蒸馏水,水蒸汽和蒸馏水在MVR蒸发器9的热交换管束及其两端的管箱I 18和管箱II 19之间流动,充分蒸发换热。蒸汽经热交换后冷凝成蒸馏水(如图1中虚线所示,为蒸馏水去向),蒸馏水被收集在蒸馏水罐17中,经蒸馏水栗16进入到所述蒸馏水板式换热器5中与新进入的渗滤液进行换热。蒸汽中夹带的不凝气体排至排气热交换器8,与新进入的渗滤液换热后直接达标排出室外。
[0047] 本实施例中MVR蒸发器9是根据各种物料在同一压力下沸点各不相同的特性进行设计,通过加热的方式使物料达到某种溶剂的沸点而从溶液中蒸发分离出来。工作时,蒸发器蒸发温度可控制在60-115°C之间任何一个温度点,蒸发温度范围窄,只有该蒸发温度点下的污染物才会进入蒸汽中,可确保高品质出水。
[0048] 生化系统:经过蒸发处理过程与来液进行换热后的蒸馏水进入生化系统12,生化系统12为一体式A/0 MBR生化系统。其中,一体式A/0 MBR生化系统是是膜生物反应器(MBR)由膜分离技术与废水生物处理技术组合而成。本实施例的生化系统采用自行设计的缺氧、好氧一体式MBR,膜组件正下方以穿孔管鼓风曝气,缺氧和好氧两区之间通过曝气提升形成循环,进水端设溢流装置以控制水位,出水由计量栗负压抽吸,好氧区底部设泥斗。
[0049] 本实施例的一体式A/0 MBR生化系统具有处理效果高、出水水质稳定、占地面积小、剩余污泥量少、操作方便、节约成本、结构紧凑等优点。并且在MVR蒸发器产生蒸馏水水质产生波动时,一体式A/0 MBR生化系统能够缓冲水质,并且使蒸馏水水质符合排放标准要求。
[0050] 经过生化系统后的蒸馏水最后排到出水池排放。渗滤液经处理后的排放水可达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008的各项指标要求,在增加一体式A/0 MBR生化系统的情况下可以达到《城市污水再生利用工业用水水质》GB19923-2005的各项指标要求。
[0051] 以渗滤液600吨/日的处理量为例,本实用新型的处理系统其出水水质、各项指标达标且达产。入水COD值在35000至40000mg/L,氨氮入水在1000至2000mg/L,采用本实用新型的工艺出水COD值彡30mg/L,氨氮在8至10mg/L,系统完全达标达产。
[0052] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其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,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种用于垃圾渗滤液的污水处理系统,包括预处理系统、蒸发系统和生化系统,所述预处理系统通过中间池与蒸发系统相连通,其特征在于,所述蒸发系统包括过滤器、蒸馏水板式换热器、浓缩液热交换器、排气热交换器、浓缩液过滤器、热井、MVR蒸发器和蒸汽压缩机; 所述过滤器的入口与中间池相连通,出口分别与蒸馏水板式换热器和浓缩液热交换器相连通; 所述蒸馏水板式换热器和所述浓缩液热交换器分别与排气热交换器相连通; 所述排气热交换器通过热井与MVR蒸发器相连通; 所述MVR蒸发器的浓缩液出口依次通过热井和浓缩液过滤器与所述浓缩液热交换器相连通;所述MVR蒸发器的水蒸汽出口经除雾器与蒸汽压缩机相连通;所述MVR蒸发器的不凝气体出口与所述排气热交换器相连通;所述MVR蒸发器还与蒸汽发生器相连通;所述MVR蒸发器的蒸馏水出口依次通过蒸馏水罐和蒸馏水栗与所述蒸馏水板式换热器相连通; 所述蒸汽压缩机通过蒸汽管路与所述MVR蒸发器的进汽口相连通; 所述蒸馏水板式换热器的蒸馏水出口通过蒸馏水管道和生化系统的入口相连通; 所述生化系统的出口通过蒸馏水管道与出水池相连通。
2.根据权利要求1所述的用于垃圾渗滤液的污水处理系统,其特征在于,所述生化系统为一体式A/0 MBR生化系统。
3.根据权利要求1所述的用于垃圾渗滤液的污水处理系统,其特征在于,所述预处理系统包括来液池、通过输送栗与所述来液池相连通的混凝反应池、与所述混凝反应池相连通的絮凝反应池和与所述絮凝反应池相连通的竖流沉淀池;所述竖流沉淀池顶部与中间池相连通。
4.根据权利要求3所述的用于垃圾渗滤液的污水处理系统,其特征在于,所述竖流沉淀池底部与污泥浓缩池相连通,所述污泥浓缩池与出水池相连通。
5.根据权利要求3所述的用于垃圾渗滤液的污水处理系统,其特征在于,所述混凝反应池内设有机械搅拌器和PH值在线分析仪。
6.根据权利要求3所述的用于垃圾渗滤液的污水处理系统,其特征在于,所述絮凝反应池内设有机械搅拌器。
7.根据权利要求1所述的用于垃圾渗滤液的污水处理系统,其特征在于,所述蒸汽发生器为以电力驱动的蒸汽发生器。
8.根据权利要求1所述的用于垃圾渗滤液的污水处理系统,其特征在于,所述MVR蒸发器采用立管降膜式或卧管布膜式。
9.根据权利要求1所述的用于垃圾渗滤液的污水处理系统,其特征在于,所述热井内设滤网。
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