CN207276431U

CN207276431U - 一种包含管式膜mbr的垃圾渗滤液深度处理系统

Info

Publication number: CN207276431U
Application number: CN201721216593.0U
Authority: CN
Inventors: 刘恒; 刘一恒; 关晓琳; 王怀林; 彭娜; 尹航; 曹敏; 刘杰
Original assignee: JIANGSU KAIMI MEMBRANE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JIANGSU KAIMI MEMBRANE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2017-09-21
Publication date: 2018-04-27
Anticipated expiration: 2027-09-21

Abstract

本实用新型公开了一种包含管式膜MBR的垃圾渗滤液深度处理系统，包括生化系统、管式膜MBR系统、深度处理系统、浓缩液减量化处理系统、沼气收集燃烧装置和污泥池；深度处理系统为碟管式反渗透膜装置；浓缩液减量化处理系统为膜蒸馏处理装置。本实用新型选用外置式管式膜MBR系统，可将生化系统污泥浓度提升至40g/L，避免了膜在高污泥浓度下的污堵现象，提高了膜系统的产水率，增强了生化系统处理效果以及硝化及反硝化作用，使得垃圾渗滤液处理后的水质稳定达标；深度处理系统，不需要进行预处理，直接可处理MBR出水，即可达到排放标准，具有很好的处理稳定性，浓缩液减量化处理系统避免了其他高温蒸发引起设备结垢的问题，使用寿命长，节约处理成本。

Description

一种包含管式膜MBR的垃圾渗滤液深度处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种包含管式膜MBR的垃圾渗滤液深度处理系统，属于垃圾渗滤液处理领域。

背景技术

垃圾渗滤液具有污染浓度高，成分复杂等特点，具体体现为：①有机物质量浓度高，其中腐殖酸为小分子有机酸和氨基酸合成为的大分子产物，是渗滤液中长期性的最主要有机污染物，通常有200-1500mg/L的腐殖酸不能内部生物降解；②氨氮质量浓度高，在厌氧环节不会被去除，是渗滤液中长期性的最主要的无机污染物；③渗滤液水质波动大，COD/BOD可生化性随填埋时间的增长而下降并逐渐维持在较低水平；④重金属含量大，色度高且恶臭；⑤微生物营养元素比例失衡，有机物和氨氮含量太高，但含磷量一般较低。

在垃圾渗沥液的处理方法中，在填埋场内建设单独的污水处理设施是将渗沥液彻底处理的最有效，也是最彻底的渗沥液处理方法。现有处理工艺普遍采用厌氧-好氧生物处理技术装置，但由于常规技术装置及工艺参数不适合复杂多变的垃圾渗滤液、且渗滤液本身存在C/N不协调的特点，采用一般生物处理技术运行效果差，且处理后浓缩液排放量大，处理成本高。

实用新型内容

为了解决现有技术中垃圾渗沥液处理效果差、普通MBR工艺膜易污堵、浓缩液难处理、成本高等缺陷，本实用新型提供一种包含管式膜MBR的垃圾渗滤液深度处理系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种包含管式膜MBR的垃圾渗滤液深度处理系统，包括生化系统、管式膜MBR系统、深度处理系统、浓缩液减量化处理系统、沼气收集燃烧装置和污泥池；深度处理系统为碟管式反渗透膜装置(DTRO)装置；浓缩液减量化处理系统为膜蒸馏处理装置；

生化系统包括均质调节池和A²/O生物处理系统；均质调节池进水口通过格栅与垃圾渗滤液输送管道连接，均质调节池底设有搅拌装置，均质调节池出水口通过供水泵与A²/O生物处理系统连通；A²/O生物处理系统底部与污泥池连通；A²/O生物处理系统顶部、沼气收集燃烧装置和膜蒸馏处理装置通过管路依次连通；A²/O生物处理系统的出水口通过管路与管式膜MBR系统的进水口连通，管式膜MBR系统的出水口通过管路与碟管式反渗透膜装置DTRO装置的进水口连通，管式膜MBR系统的污泥排出口通过管路与污泥池连通；碟管式反渗透膜装置DTRO装置的浓缩液排出口通过管路与膜蒸馏处理装置的进水口连通。

碟管式反渗透膜装置DTRO装置的净水排出口排出的为净化水。

A²/O生物处理系统分离出沼气，通向沼气收集燃烧装置，沼气收集燃烧装置为膜蒸馏处理装置提供热量。各连接管路上可根据需要设置输送泵和各种仪表。

垃圾渗滤液依次经过生化系统、管式膜MBR系统、深度处理系统和浓缩液减量化处理系统处理后，得到净水和浓水。

为了提高处理效果，A²/O生物处理系统包括依次相接的升流式厌氧反应器、缺氧池和好氧池；均质调节池出水口通过供水泵与升流式厌氧反应器进水口连接；升流式厌氧生物反应器内的上部设有三相分离器，用于分离沼气、出水和污泥；升流式厌氧生物反应器顶部设有收集器将分离的沼气经管道送至沼气燃烧放热装置；好氧池的出水口与管式膜MBR系统的进水口相连通；缺氧池和好氧池的底部均与污泥池连通；管式膜MBR系统的循环液回流管路与升流式厌氧反应器的进水口连通，保证污泥和微生物的回流，继续进行反硝化和脱氮目的。

为了提高处理效果，缺氧池的进水侧与升流式厌氧反应器出水侧连接，缺氧池内底部设有曝气装置；好氧池进水侧与缺氧池出水口连接，好氧池上配有营养物投加罐，好氧池内底部设有微孔曝气装置。

为方便管式膜MBR系统的加药和清洗，还包括：加药罐、和清洗罐，加药罐通过计量泵与管式膜MBR系统连通，清洗罐通过清洗泵与管式膜MBR系统连通。

为了达到更好的处理效果，管式膜MBR系统由两组以上外置式高装填密度管式膜组件构成，每组外置式高装填密度管式膜组件由两根以上的管式膜组件串联形成，各组外置式高装填密度管式膜组件之间并联连接。

为了避免膜污堵，提高膜通量，减少膜占地面积，高装填密度管式膜组件内置数量为90～450支的管式膜元件，多芯管式膜元件的膜元件内径为5～12.5mm。进一步优选，管式膜组件的长度为3±0.3米，组件直径为130-330mm，管式膜组件的外壳材质为玻璃钢或工程塑料。这样可降低能耗、提高膜耐压性能，且出水水质稳定，产水率高，占地面积小，成本低。

为方便碟管式反渗透膜装置DTRO装置的加药，垃圾渗滤液深度处理系统，还包括酸碱加药罐，酸碱加药罐通过计量泵与碟管式反渗透膜装置DTRO装置连接。

为了进一步减少浓缩液的排放，减少能耗、提高能源的循环利用率，膜蒸馏处理装置包括热侧恒温槽、热侧循环泵、膜蒸馏组件、冷侧恒温槽和冷却循环泵；热侧恒温槽一端与碟管式反渗透膜装置DTRO装置的浓缩液排出口连接，热侧恒温槽另一端通过热侧循环泵与膜蒸馏组件进水侧连接；冷侧恒温槽一端与膜蒸馏组件产水侧连接，冷侧恒温槽另一端通过冷却循环泵与膜蒸馏组件产水侧连接，形成循环；膜蒸馏组件的浓缩液出口管路分支为两路，一路通向污泥池、另一路通向热侧恒温槽循环处理；热侧恒温槽与沼气燃烧放热装置连接。沼气燃烧放热装置为热侧恒温槽提供热量。前述结构能耗小、不易结垢、可长期连续稳定运行，设备简单，操作方便。

膜蒸馏减量化装置热侧恒温槽工作温度一般在10～100℃，推荐工作范围在30～80℃，该温度范围下可以使用沼气发热等低品位热源，而不需要更高品质热源，达到降低成本的目的。通过在厌氧反应器收集的沼气进行燃烧处理，产生热量通过导热管与膜蒸馏处理装置热侧恒温槽连接。

为了方便控制，热侧循环泵和膜蒸馏组件之间设有流量计和温度计；冷却循环泵和膜蒸馏组件之间设有流量计和温度计。

本实用新型的工作原理：均质池实现垃圾渗滤液浓水水质均质调配，提高渗滤液的可生化性，400μm格栅用于筛除大颗粒杂质，减少后段工艺的污染物负荷。浓水在升流式厌氧反应器中能去除COD75％～85％，升流式厌氧反应器内部厌氧代谢反应产生沼气对浓水起气提作用使得沼气、污泥和水的混合液沿沼气提升管上升至反应器顶部的三相分离器实现物质分离；在缺氧池内，由池内搅拌机维持缺氧环境，由反硝化菌进行脱氮反应，将水中硝酸盐与亚硝酸盐还原为氮气逸出，同时消耗原水中的有机碳源，达到脱氮目的；在好氧池内，提供曝气维持水中溶解氧溶度，维持系统2～4mg/L的溶氧环境，由好氧微生物对水中的有机物进行分解利用；好氧池的泥水混合液经泵输送至外置式管式MBR系统，利用错流过滤的原理，通过膜的过滤作用实现泥水的完全分离，污泥回流至升流式厌氧反应器以维持池中污泥浓度。渗滤液经过管式MBR处理后COD、BOD去除率能够达到99％，氨氮去除率99％，总氮去除率97％。DTRO系统，对不可降解的COD、色素等杂质进行进一步的过滤去除，以保证产水达标排放。DTRO反渗透浓缩液经过膜蒸馏装置完成减量化处理，产出水用于冷却循环水使用，剩余废弃物与剩余污泥共同处理处置。

本实用新型未提及的技术均参照现有技术。

本实用新型垃圾渗滤液深度处理系统，具有如下有益效果：本实用新型选用外置式管式膜MBR系统，可将生化系统污泥浓度提升至40g/L，避免了膜在高污泥浓度下的污堵现象，提高了膜系统的产水率，增强了生化系统处理效果以及硝化及反硝化作用，使得垃圾渗滤液处理后的水质稳定达标；本实用新型的深度处理系统，不需要进行预处理，直接可处理MBR出水，即可达到排放标准，具有很好的处理稳定性，且由于本实用新型处理系统结构特点，膜表面不易结垢，易于清洗，使用寿命长，节约处理成本；本实用新型的浓缩液处理系统，是对反渗透浓缩液进行回收减量化处理的有效方式，有效避免了其他高温蒸发引起设备结垢的问题。

附图说明

图1为本实用新型垃圾渗滤液深度处理系统结构示意图；

图2为本实用新型膜蒸馏处理装置结构示意图；

图中，1均质调节池，2升流式厌氧反应器，3缺氧池，4好氧池，5管式膜MBR系统，6碟管式反渗透膜装置(DTRO)，7膜蒸馏处理装置，71热侧恒温槽，72冷侧恒温槽，73膜蒸馏组件，74热侧循环泵，75流量计，76温度计，77冷侧循环泵，78浓缩液，79沼气燃烧传热，710减量后浓缩液，711产水，8沼气收集燃烧装置，9营养罐，10加药罐，11清洗罐，12污泥池，13排水口，14垃圾渗滤液输送管道,15回流污泥，16污泥脱水。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

如图1所示，垃圾渗滤液深度处理系统，包括生化系统、管式膜MBR系统、深度处理系统、浓缩液减量化处理系统、沼气收集燃烧装置、污泥池、营养罐、加药罐、清洗罐和酸碱加药罐；深度处理系统为碟管式反渗透膜装置(DTRO)；浓缩液减量化处理系统为膜蒸馏处理装置；加药罐通过计量泵与管式膜MBR系统连通，清洗罐通过清洗泵与管式膜MBR系统连通；酸碱加药罐通过计量泵与碟管式反渗透膜装置DTRO连接。

生化系统包括均质调节池和A²/O生物处理系统；均质调节池进水口通过400μm(孔径)格栅与垃圾渗滤液输送管道连接，均质调节池底设有搅拌装置，均质调节池出水口通过供水泵与A²/O生物处理系统连通；A²/O生物处理系统底部与污泥池连通；A²/O生物处理系统顶部、沼气收集燃烧装置和膜蒸馏处理装置通过管路依次连通；A²/O生物处理系统的出水口通过管路与管式膜MBR系统的进水口连通，管式膜MBR系统的出水口通过管路与碟管式反渗透膜装置DTRO装置的进水口连通，管式膜MBR系统的污泥排出口通过管路与污泥池连通；碟管式反渗透膜装置DTRO的浓缩液排出口通过管路与膜蒸馏处理装置的进水口连通。

A²/O生物处理系统包括依次相接的升流式厌氧反应器、缺氧池和好氧池，缺氧池的进水侧与升流式厌氧反应器出水侧连接，缺氧池内底部设有曝气装置；好氧池进水侧与缺氧池出水口连接，好氧池上配有营养罐，好氧池内底部设有微孔曝气装置；均质调节池出水口通过供水泵与升流式厌氧反应器进水口连接；升流式厌氧生物反应器内的上部设有三相分离器，用于分离沼气、出水和污泥；升流式厌氧生物反应器顶部设有收集器将分离的沼气经管道送至沼气燃烧放热装置；好氧池的出水口与管式膜MBR系统的进水口相连通；缺氧池和好氧池的底部均与污泥池连通；管式膜MBR系统的循环液回流管路与升流式厌氧反应器的污泥进口连通。

管式膜MBR系统由两组以上外置式高装填密度管式膜组件构成，每组外置式高装填密度管式膜组件由两根以上的管式膜组件串联形成，各组外置式高装填密度管式膜组件之间并联连接；高装填密度管式膜组件内置数量为90～450支(可以是90支、200支、360支等)的管式膜元件，多芯管式膜元件的膜元件内径为5～12.5mm(可以是5mm、8mm、10.5mm、12.5mm等)。管式膜组件的长度为3米，组件直径为130-330mm(可以是4寸、6寸、8寸等)，管式膜组件的外壳材质为玻璃钢或工程塑料。

膜蒸馏处理装置包括热侧恒温槽、热侧循环泵、膜蒸馏组件、冷侧恒温槽和冷却循环泵；热侧恒温槽一端与碟管式反渗透膜装置DTRO装置的浓缩液排出口连接，热侧恒温槽另一端通过热侧循环泵与膜蒸馏组件进水侧连接；冷侧恒温槽一端与膜蒸馏组件产水侧连接，冷侧恒温槽另一端通过冷却循环泵与膜蒸馏组件产水侧连接，形成循环；热侧循环泵和膜蒸馏组件之间设有流量计和温度计；冷却循环泵和膜蒸馏组件之间设有流量计和温度计；膜蒸馏组件的浓缩液出口管路分支为两路，一路通向污泥池、另一路通向热侧恒温槽循环处理；热侧恒温槽与沼气燃烧放热装置连接。沼气燃烧放热装置为热侧恒温槽提供热量。

本实用新型的工作原理：均质池实现垃圾渗滤液浓水水质均质调配，提高渗滤液的可生化性，400μm格栅用于筛除大颗粒杂质，减少后段工艺的污染物负荷。浓水在升流式厌氧反应器中能去除COD75％～85％，升流式厌氧反应器内部厌氧代谢反应产生沼气对浓水起气提作用使得沼气、污泥和水的混合液沿沼气提升管上升至反应器顶部的三相分离器实现物质分离；在缺氧池内，由池内搅拌机维持缺氧环境，由反硝化菌进行脱氮反应，将水中硝酸盐与亚硝酸盐还原为氮气逸出，同时消耗原水中的有机碳源，达到脱氮目的；在好氧池内，提供曝气维持水中溶解氧溶度，维持系统2～4mg/L的溶氧环境，由好氧微生物对水中的有机物进行分解利用；好氧池的泥水混合液经泵输送至外置式管式MBR系统，利用错流过滤的原理，通过膜的过滤作用实现泥水的完全分离，污泥回流至升流式厌氧反应器以维持池中污泥浓度。渗滤液经过管式MBR处理后COD、BOD去除率能够达到99％，氨氮去除率99％，总氮去除率97％。DTRO装置，对不可降解的COD、色素等杂质进行进一步的过滤去除，以保证产水达标排放。DTRO装置反渗透浓缩液经过膜蒸馏装置完成减量化处理，产出水用于冷却循环水使用，剩余废弃物与剩余污泥共同处理处置。

Claims

1.一种包含管式膜MBR的垃圾渗滤液深度处理系统，其特征在于：包括生化系统、管式膜MBR系统、深度处理系统、浓缩液减量化处理系统、沼气收集燃烧装置和污泥池；深度处理系统为碟管式反渗透膜装置；浓缩液减量化处理系统为膜蒸馏处理装置；

生化系统包括均质调节池和A²/O生物处理系统；均质调节池进水口通过格栅与垃圾渗滤液输送管道连接，均质调节池底设有搅拌装置，均质调节池出水口通过供水泵与A²/O生物处理系统连通；A²/O生物处理系统底部与污泥池连通；A²/O生物处理系统顶部、沼气收集燃烧装置和膜蒸馏处理装置通过管路依次连通；A²/O生物处理系统的出水口通过管路与管式膜MBR系统的进水口连通，管式膜MBR系统的出水口通过管路与碟管式反渗透膜装置的进水口连通，管式膜MBR系统的污泥排出口通过管路与污泥池连通；碟管式反渗透膜装置的浓缩液排出口通过管路与膜蒸馏处理装置的进水口连通。

2.根据权利要求1所述的包含管式膜MBR的垃圾渗滤液深度处理系统，其特征在于：A²/O生物处理系统包括依次相接的升流式厌氧反应器、缺氧池和好氧池；均质调节池出水口通过供水泵与升流式厌氧反应器进水口连接；升流式厌氧生物反应器内的上部设有三相分离器，用于分离沼气、出水和污泥；升流式厌氧生物反应器顶部设有收集器将分离的沼气经管道送至沼气燃烧放热装置；好氧池的出水口与管式膜MBR系统的进水口相连通；缺氧池和好氧池的底部均与污泥池连通；管式膜MBR系统的循环液回流管路与升流式厌氧反应器的进水口连通。

3.根据权利要求2所述的包含管式膜MBR的垃圾渗滤液深度处理系统，其特征在于：缺氧池的进水侧与升流式厌氧反应器出水侧连接，缺氧池内底部设有曝气装置；好氧池进水侧与缺氧池出水口连接，好氧池上配有营养物投加罐，好氧池内底部设有微孔曝气装置。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的包含管式膜MBR的垃圾渗滤液深度处理系统，其特征在于：还包括：加药罐和清洗罐，加药罐通过计量泵与管式膜MBR系统连通，清洗罐通过清洗泵与管式膜MBR系统连通。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的包含管式膜MBR的垃圾渗滤液深度处理系统，其特征在于：管式膜MBR系统由两组以上外置式高装填密度管式膜组件构成，每组外置式高装填密度管式膜组件由两根以上的管式膜组件串联形成，各组外置式高装填密度管式膜组件之间并联连接。

6.根据权利要求5所述的包含管式膜MBR的垃圾渗滤液深度处理系统，其特征在于：高装填密度管式膜组件内置多芯管式膜元件，数量为90～450支，多芯管式膜元件的膜芯内径为5～12.5mm。

7.根据权利要求6所述的包含管式膜MBR的垃圾渗滤液深度处理系统，其特征在于：高装填密度管式膜组件的外壳材质为玻璃钢或工程塑料。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的包含管式膜MBR的垃圾渗滤液深度处理系统，其特征在于：还包括酸碱加药罐，酸碱加药罐通过计量泵与碟管式反渗透膜装置连接。

9.根据权利要求1-3任意一项所述的包含管式膜MBR的垃圾渗滤液深度处理系统，其特征在于：膜蒸馏处理装置包括热侧恒温槽、热侧循环泵、膜蒸馏组件、冷侧恒温槽和冷却循环泵；热侧恒温槽一端与碟管式反渗透膜装置的浓缩液排出口连接，热侧恒温槽另一端通过热侧循环泵与膜蒸馏组件进水侧连接；冷侧恒温槽一端与膜蒸馏组件产水侧连接，冷侧恒温槽另一端通过冷却循环泵与膜蒸馏组件产水侧连接，形成循环；膜蒸馏组件的浓缩液出口管路分支为两路，一路通向污泥池、另一路通向热侧恒温槽循环处理；热侧恒温槽与沼气燃烧放热装置连接。

10.根据权利要求9所述的包含管式膜MBR的垃圾渗滤液深度处理系统，其特征在于：热侧循环泵和膜蒸馏组件之间设有流量计和温度计；冷却循环泵和膜蒸馏组件之间设有流量计和温度计。