CN216236502U - 一种垃圾填埋场渗滤液处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种垃圾填埋场渗滤液处理系统，包括预处理单元、混凝反应池、沉降池、原水浓缩池、微滤膜单元、蒸发单元、微界面湿式氧化单元和脱氨膜单元。本实用新型通过预处理单元、混凝反应池与微滤膜单元对渗滤液原水进行综合预处理，去除原水中含有的悬浮物、胶体、钙、镁、硅、氟、碱度。利用微界面湿式氧化单元作为蒸发过程旁流处理单元，降低母液COD，控制蒸发浓缩液COD富集程度，确保蒸发单元可靠运行，减少浓缩液排放量。蒸发单元采用蒸发装置将渗滤液原水蒸发，蒸汽经冷凝后变成蒸馏水排出，蒸发冷凝水经脱氨膜单元，通过稀酸循环吸收，降低冷凝水中的氨氮，饱和循环液通过单独蒸发结晶副产品铵盐。

Description

一种垃圾填埋场渗滤液处理系统

技术领域

本实用新型属于垃圾渗滤液处理领域，具体涉及一种垃圾填埋场渗滤液处理系统。

背景技术

随着我国经济飞速发展，城市建设规模发生翻天覆地的变化以及人们生活水平得到大幅提升，同时生活垃圾的产量也越来越大。2017年我国城市生活垃圾产生量高达2.1亿吨，以每年8~13%的速度递增，2020年垃圾产量上升至5.2亿吨。生活垃圾在填埋过程中，其中的各类有机物会在微生物的作用下发生多种生化反应，逐步降解后生成无机物及盐类、重金属等污染物，并在渗滤液里大量富集，形成高浓度污染物的垃圾渗滤液。由于垃圾渗滤液具有组分复杂，污染物浓度搞、盐含量高、生物抑制作用等特点，导致处理工艺复杂，如不妥善处理，将严重威胁人类健康和污染生态环境。

针对垃圾填埋场渗滤液，以“预处理+生化处理+膜组件深度处理”作为推荐的主流处理工艺，在国内该项工艺已在许多垃圾填埋场得到采用。但是该工艺产生的大量浓缩液长期回灌，导致存量渗滤液TDS持续升高，可生化性持续降低。近几年一些垃圾填埋场已引进“MVC蒸发+离子交换”新工艺取代传统工艺处理垃圾渗滤液，渗滤液经此工艺处理后排放的尾水水质可到达《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)中表二规定的水污染物排放浓度限值要求，且运行成本低于传统主流工艺，但是鉴于垃圾渗滤液处理难度大，蒸发工艺在运行中母液处置存在一定的问题亟需进一步完善和突破。MVC蒸发+离子交换工艺运行过程中，随着蒸发母液的不断浓缩，使得母液COD不断富集，排放量大，一方面可导致料液沸点大幅提高，影响结晶，降低成品盐品质；另一方面蒸发母液中COD主要含量为高分子有机物，浓缩后成为粘稠状，容易污堵渗滤液进料管道、换热器及蒸发主体，降低处理效率，增加运行成本。离子交换树脂应用过程中需要进行再生，再生过程技术管理要求高，不仅容易造成树脂再生后呈酸性，使得出水酸碱度不达标，而且会形成二次污染物如含盐酸和氯化铵等污染物的废水，且水量较大，间接降低了工艺设备的处理能力。因此，针对目前处理技术存在的问题及不足，特此开发本申请专利所提出的高效、自动化程度高、操作性强的垃圾填埋场垃圾渗滤液处理工艺，实现填埋场渗滤液全量化处理。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提出一种垃圾填埋场渗滤液处理系统。采用 “蒸发+微界面湿式氧化+脱氨膜”相结合的垃圾填埋场渗滤液处理系统，具有可操作性强，工艺简单，自动化程度高，不产生二次污染、设备运行成本低，系统管理方便等特点。

本实用新型公开一种垃圾渗滤液处理系统，包括预处理单元、混凝反应池、沉降池、原水浓缩池、微滤膜单元、蒸发单元、微界面湿式氧化单元和脱氨膜单元；

预处理单元、混凝反应池、沉降池、原水浓缩池和微滤膜单元依次连接设置；

所述预处理单元采用全自动反冲洗过滤器，用于去除渗滤液中含有的大量微粒、悬浮物、胶体等；预处理单元的过滤出水口连接混凝反应池；

所述混凝反应池包括两个底部连通的反应水池，混凝反应池的两个反应水池中均设置有搅拌装置，通过向混凝反应池中投加化学软化剂熟石灰与碳酸钠及混凝剂三氯化铁，去除渗滤液中的钙、镁和硅离子；两个反应池上部匀设置有反应池溢流口，混凝反应池通过反应池溢流口与沉降池连通；

所述沉降池用于混凝颗粒物沉降，凝颗粒物沉降后得到上清液；沉降池上部设置有沉降池溢流口，上清液通过沉降池溢流口流入原水浓缩池；

原水浓缩池出水经提升泵通过管道与微滤膜装置进水口相连，原水浓缩池与微滤膜单元之间进行水循环，同时经微滤膜单元过滤后的清水进入蒸发单元；

蒸发单元的浓缩液排放口通过高压泵连接微界面湿式氧化单元，微界面湿式氧化单元用于对浓缩液进行氧化处理后再返回蒸发单元，蒸发单元冷凝水出口端接入脱氨膜单元。

进一步的，所述微滤膜单元包括微滤膜装置、浓水池和中间水池，微滤膜装置的浓水侧设置有两路浓水管路，一路与原水浓缩池连接，另一路与浓水池相连，原水浓缩池与微滤膜装置之间不断进行浓水循环，微滤膜装置采出部分浓水进入浓水池，微滤膜装置的膜透过水到达微滤膜装置的清水侧再进入中间水池，中间水池出水口与蒸发单元进水口连接，微滤膜单元的中间水池设置有pH检测装置及加酸口，用于控制进入到蒸发单元中料液的pH值。所述中间水池是微滤膜产水收集池。所述的微滤膜装置采用管式微滤膜。

进一步的，微界面湿式氧化单元包括预热器、微界面湿式氧化反应器、换热器和气液分离器，蒸发单元浓缩液排放口排出的浓缩液经预热器后到达微界面湿式氧化反应器，微界面湿式氧化反应器利用高压空气或氧气作为氧化剂对浓缩液进行氧化处理，氧化处理后的浓缩液进入气液分离器，气液分离器的液体出口端经换热器回收部分热量后与蒸发单元连接；微界面湿式氧化单元产生的尾气主要为二氧化碳，直接排放。

进一步的，脱氨膜单元包括pH调节池、脱氨膜装置和缓冲池；蒸发单元冷凝水出口端连接pH调节池的进水侧，经pH值调节后的冷凝水通过管道接入脱氨膜装置，脱氨膜装置壳程产水排入缓冲池，在缓冲池内进行酸碱中和，pH回调后直接达标排放，管程采用硫酸作为吸收液，吸收壳程内料液中透过膜元件的氨气，经单独蒸发结晶后硫酸铵纯度可达98%以上，可作为铵盐进行回收处理。

进一步的，所述蒸发单元包括蒸发装置与尾气处理装置，MVR蒸发装置的不凝气出口连接尾气处理装置，蒸发过程中产生的不凝气在尾气处理装置中经酸碱处理后达标排放，本发明中蒸发装置采用MVR蒸发器。

进一步，所述沉降池、原水浓缩池、微滤膜单元的浓水池底部均设置有管道，连接至污泥压滤装置，用于排出污泥，污泥压滤装置对污泥进行过滤后，将液体返回至沉降池；

本发明具有以下有益效果：

（1）利用预处理与微滤膜单元，可有效去除水中悬浮物、胶体、钙、镁、硅等，且系统操作简单，出水满足蒸发单元进水要求，确保后续工艺稳定性。

（2）微界面湿式氧化技术作为蒸发过程旁流处理系统，利用其高效的氧化效率，可有效降低母液COD，减少母液排放量，避免母液内COD富集，增加蒸发设备使用寿命与清洗周期。同时，微界面湿式氧化技术可通过系统调节，实现与蒸发技术不同的组合方式，增加系统灵活性和可操作性。

（3）脱氨膜单元出水水质稳定，不同于传统冷凝水采用离子交换树脂脱氨工艺，避免了离子树脂再生产生的盐酸与氯化铵废水，其浓水侧产出的铵盐纯度高，可通过回收处理，实现资源再利用。

（4）整个处理系统操作简单，自动化程度高，系统组合灵活多变，出水水质稳定，解决了传统蒸发技术普遍存在的问题，实现了垃圾渗滤液全量化处理。

通过本发明的垃圾填埋场渗滤液处理系统，使出水水质满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)中表二规定的水污染物排放浓度限值要求。

附图说明

图1是本实用新型公开的一种垃圾填埋场渗滤液处理系统示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明，包括如下实施步骤：

如图1所示，一种垃圾填埋场渗滤液处理系统，包括预处理单元、混凝反应池、沉降池、原水浓缩池、微滤膜单元、蒸发单元、微界面湿式氧化单元、脱氨膜单元。

预处理单元采用全自动反冲洗过滤器，过滤出水口通过管道直接接入混凝反应池，去除渗滤液中含有的大量微粒、悬浮物等。混凝反应池由两个底部连通的反应水池组成，两个反应水池上均设置的加药口，向渗滤液中投加化学软化剂熟石灰与碳酸钠及混凝剂三氯化铁，反应过程中持续匀速搅拌，去除钙、镁、硅，反应池上部设置溢流口，出水直接利用溢流口与沉降池连通。沉降池入水口为混凝反应池溢流口，混凝颗粒物沉降后，上清液通过溢流口流入原水浓缩池。原水浓缩池出水经提升泵通过管道与微滤膜装置进水口相连。沉降池、原水浓缩池底部排出污泥，进入污泥压滤装置，液体返回至沉降池。

微滤膜单元包括微滤膜装置、浓水池及中间水池。微滤膜装置采用管式微滤膜，微滤膜装置的清水侧与中间水池连接，中间水池作为微滤膜产水收集池，中间水池内通过加酸回调pH；浓水侧浓水管路分为两路，其中一路与原水浓缩池连接，另一路与浓水池相连；微滤膜浓水侧浓水回流至原水浓缩池一段时间后，采出部分浓水进入浓水池。浓水池出口管路与沉降池、原水浓缩池底部污泥排出管道相连。

蒸发单元包括蒸发装置与尾气处理装置，蒸发装置采用MVR蒸发器，蒸发装置的不凝气出口连接尾气处理装置，经酸碱处理后达标排放。蒸发装置进水口与中间水池出水口连接，蒸发装置浓缩液排放口通过高压泵接入微界面湿式氧化单元；蒸发装置冷凝水出口端接入脱氨膜单元。

微界面湿式氧化单元包括微界面湿式氧化反应器、预热器、换热器和气液分离器，蒸发浓缩液排放口通过管道连接预热器，用于对蒸发浓缩液进行预热，微界面湿式氧化单元利用高压空气或氧气作为氧化剂，高压空气或氧气进入口与微界面湿式氧化反应器连接；氧化处理后的蒸发浓缩液进入气液分离器，液体出口端经换热器回收部分热量后与蒸发单元连接；系统产生的尾气主要为二氧化碳，直接排放。

脱氨膜单元包括pH调节池、脱氨膜装置和缓冲池。pH调节池进水侧与蒸发器冷凝水出口相连接，经pH值调节后的冷凝水通过管道接入脱氨膜装置，脱氨膜壳程产水排入缓冲池，在缓冲池内进行酸碱中和，pH回调后直接达标排放，管程采用硫酸作为吸收液，吸收壳程内料液中透过膜元件的氨气，经单独蒸发结晶后硫酸铵纯度可达98%以上，可作为铵盐进行回收处理。

上述实施方式和说明书中的描述，应当看作是本实用新型的实现原理以及进一步解释与指导，并不具备限制意义，更不局限于上述提供的实施例。对本领域的技术人员而言，在不违背本实用新型原理与保护范围的前提下，根据具体项目情况，对实施方案做出的简单替换、变形等，均属于本实用新型保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种垃圾填埋场渗滤液处理系统，其特征在于，包括预处理单元、混凝反应池、沉降池、原水浓缩池、微滤膜单元、蒸发单元、微界面湿式氧化单元和脱氨膜单元；

预处理单元、混凝反应池、沉降池、原水浓缩池和微滤膜单元依次连接设置；

所述预处理单元采用全自动反冲洗过滤器，用于去除渗滤液中含有的微粒、胶体和悬浮物；预处理单元的过滤出水口连接混凝反应池；

所述混凝反应池包括两个底部连通的反应水池，两个反应池上部匀设置有反应池溢流口，混凝反应池通过反应池溢流口与沉降池连通；

所述沉降池用于混凝颗粒物沉降，凝颗粒物沉降后得到上清液；沉降池上部设置有沉降池溢流口，上清液通过沉降池溢流口流入原水浓缩池；

原水浓缩池与微滤膜单元连接，原水浓缩池与微滤膜单元之间进行水循环，同时经微滤膜单元过滤后的清水进入蒸发单元；

蒸发单元的浓缩液排放口通过高压泵连接微界面湿式氧化单元，微界面湿式氧化单元用于对浓缩液进行氧化处理后再返回蒸发单元，蒸发单元冷凝水出口端连接脱氨膜单元。

2.根据权利要求1所述一种垃圾填埋场渗滤液处理系统，其特征在于，所述微滤膜单元包括微滤膜装置、浓水池和中间水池，微滤膜装置的浓水侧设置有两路浓水管路，一路与原水浓缩池连接，另一路与浓水池相连，原水浓缩池与微滤膜装置之间不断进行浓水循环，微滤膜装置采出部分浓水进入浓水池，微滤膜装置的清水侧与中间水池连接，所述中间水池是微滤膜产水收集池。

3.根据权利要求2所述一种垃圾填埋场渗滤液处理系统，其特征在于，所述的微滤膜装置采用管式微滤膜。

4.根据权利要求1所述一种垃圾填埋场渗滤液处理系统，其特征在于，微界面湿式氧化单元包括预热器、微界面湿式氧化反应器、换热器和气液分离器，蒸发单元浓缩液排放口排出的浓缩液经预热器后到达微界面湿式氧化反应器，微界面湿式氧化反应器利用高压空气或氧气作为氧化剂对浓缩液进行氧化处理，氧化处理后的浓缩液进入气液分离器，气液分离器的液体出口端经换热器回收部分热量后与蒸发单元连接。

5.根据权利要求1所述一种垃圾填埋场渗滤液处理系统，其特征在于，脱氨膜单元包括pH调节池、脱氨膜装置和缓冲池；

蒸发单元冷凝水出口端连接pH调节池的进水侧，经pH值调节后的冷凝水通过管道接入脱氨膜装置，脱氨膜装置壳程产水排入缓冲池，在缓冲池内进行酸碱中和，管程采用硫酸作为吸收液，吸收壳程内料液中透过膜元件的氨气。

6.根据权利要求1所述一种垃圾填埋场渗滤液处理系统，其特征在于，所述蒸发单元包括蒸发装置与尾气处理装置，蒸发装置的不凝气出口连接尾气处理装置。

7.根据权利要求1所述一种垃圾填埋场渗滤液处理系统，其特征在于，混凝反应池的两个反应水池中均设置有搅拌装置。

8.根据权利要求2所述一种垃圾填埋场渗滤液处理系统，其特征在于，还包括污泥压滤装置；所述沉降池、原水浓缩池、微滤膜单元的浓水池底部均设置有管道连接至污泥压滤装置，用于排出污泥，污泥压滤装置对污泥进行过滤后，将液体返回至沉降池。

9.根据权利要求2所述一种垃圾填埋场渗滤液处理系统，其特征在于，微滤膜单元的中间水池设置有pH检测装置及加酸口，控制进入蒸发釜内料液的pH值。

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