CN216337082U

CN216337082U - 一种垃圾渗滤液处理系统

Info

Publication number: CN216337082U
Application number: CN202121602632.7U
Authority: CN
Inventors: 陈福达; 刘志威; 王少东; 陈宏静; 郑飞龙; 黎文静
Original assignee: Xiamen Jiarong Technology Co Ltd
Current assignee: Xiamen Jiarong Technology Co Ltd
Priority date: 2021-07-14
Filing date: 2021-07-14
Publication date: 2022-04-19
Anticipated expiration: 2031-07-14

Abstract

本实用新型提出了一种垃圾渗滤液处理系统，包括预处理系统，渗滤液被输送至预处理系统进行处理，预处理系统的出水端与物料膜系统的进水端连接，物料膜系统的产水出水端与两级反渗透系统的进水端连接，两级反渗透系统的浓水出水端与高压反渗透系统的进水端连接，两级反渗透系统的产水出水端与树脂吸附装置的进水端连接，高压反渗透系统的浓水出水端与固化系统连接。该垃圾渗滤液处理系统先采用预处理系统对垃圾渗滤液进行处理，再进行膜浓缩组合工艺将渗滤液进行浓缩，最后进行固化处理，实现了垃圾渗滤液的无害化、减量化、资源化处理，且产水达标排放。

Description

一种垃圾渗滤液处理系统

技术领域

本实用新型属于垃圾渗滤液处理领域，具体涉及一种垃圾渗滤液处理系统。

背景技术

我国垃圾处理以卫生填埋为主，而垃圾在填埋过程中会产生垃圾渗滤液，主要来自于填埋场内自然降雨、垃圾自身水分以及微生物厌氧分解产生的水分。国内垃圾渗滤液成分复杂，水质水量变化大，难降解有机物含量多，甚至含有毒有害物质，色度高，气味重，对环境造成极大的污染。

当今国内外处理垃圾渗滤液的方法主要有与城市污水合并处理、土地处理和单独处理三种方案。合并处理即把渗滤液直接与城市生活污水混合处理，但是此方式的处理量有限，垃圾渗滤液对于生活污水处理系统的冲击负荷过大，控制不当则容易对系统造成损害。

土地处理法主要有两种：回灌法和人工湿地，主要利用土壤颗粒过滤作用、部分吸附以及离子交换沉淀等作用，将渗滤液中悬浮固体及部分溶解物质去除。回灌法处理可生化性较好的渗滤液，但容易堵塞土壤，积累大量氨氮，仅作为一种辅助措施。人工湿地处理效果与季节变化有关，且处理有机浓度较低。

单独处理主要采用生物处理法、物理化学法以及物化-生化组合工艺。国内普遍采用“厌氧+多级A/O+MBR+NF/RO”膜组合工艺，垃圾渗滤液中C/N比严重失衡，增大后续处理难度，水质可生化性差，采用生物处理前需对原水投加大量碳源，且建设周期长。纯膜法主要采用物理截留的方式去除污染物，处理过程快速有效，但垃圾渗滤液大多处于厌氧状态，导致水中硫化氢含量增高，硫化氢容易透过膜，造成产水发白，膜表面析出硫单质，对膜系统造成极大污染，有碍于系统的稳定运行。

因此，亟需一种建设周期短、耐冲击性强、产水快速稳定的垃圾渗滤液处理工艺。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的问题，本申请提出了一种垃圾渗滤液处理系统，采用“预处理+物料膜+反渗透膜+固化”组合工艺对垃圾渗滤液进行处理，解决了现有技术中渗滤液原水硫化氢浓度高和悬浮胶体含量高而导致膜系统污染快、产水难达标以及膜浓缩液堆积等问题。

本实用新型提出了一种垃圾渗滤液处理系统，包括预处理系统，渗滤液被输送至预处理系统进行处理，预处理系统的出水端与物料膜系统的进水端连接，物料膜系统的产水出水端与两级反渗透系统的进水端连接，两级反渗透系统的浓水出水端与高压反渗透系统的进水端连接，两级反渗透系统的产水出水端与树脂吸附装置的进水端连接，高压反渗透系统的浓水出水端与固化系统连接。

在一个优选的实施例中，预处理系统包括混凝加药装置、竖流沉淀装置以及压滤装置，竖流沉淀装置的表面负荷为0.6～0.8m³/m²/h。通过混凝加药装置往渗滤液中投加氧化性药剂和混凝剂，可有效去除渗滤液中的胶体成分、有机物、硬度、碳酸根以及重金属等污染物，然后进入竖流沉淀装置进行泥水分离处理，产生的沉淀进入压滤装置进行压滤。

在一个优选的实施例中，混凝加药装置的投药口与竖流沉淀装置的进药口连接，竖流沉淀装置的排泥端与压滤装置的进口端连接。

在一个优选的实施例中，竖流沉淀装置的产水出水端与物料膜系统的进水端连接，压滤装置的滤液出水端与物料膜系统的进水端连接。竖流沉淀装置的产水和压滤装置的滤液一同进入物料膜系统进行物料分离处理。

在一个优选的实施例中，物料膜系统包括碟盘式物料膜组件，截留分子量为1000Da，运行工作压力为10～20bar。物料膜系统进一步去除渗滤液中胶体物质及大分子有机物，保障后端设备的稳定运行。

在一个优选的实施例中，两级反渗透系统(两级DTRO)包括一级反渗透单元(一级DTRO)和二级反渗透单元(二级DTRO)，一级反渗透单元的进水端与物料膜系统的产水出水端连接，一级反渗透单元的产水出水端与二级反渗透单元的进水端连接，一级反渗透单元的浓水出水端与高压反渗透系统的进水端连接，二级反渗透单元的产水出水端与树脂吸附装置的进水端连接，二级反渗透单元的浓水出水端与一级反渗透单元的进水端连接。两级反渗透系统对COD的去除率>99％，其污染物截留率高，产水基本达标。

在一个优选的实施例中，固化系统包括MVR蒸发装置和固化装置，MVR蒸发装置为低温MVR蒸发器，蒸发压力范围为19～24kPa，蒸发温度范围为68～72℃。

在一个优选的实施例中，高压反渗透系统的浓水出水端与MVR蒸发装置的进水端连接，MVR蒸发装置的母液出水端与固化装置的进水端连接。高压反渗透系统的浓水进入MVR蒸发装置中蒸发处理，得到蒸发母液和蒸发冷凝水，蒸发母液进入固化装置进行固化处理，最后填埋处理。

在一个优选的实施例中，高压反渗透系统的产水出水端与一级反渗透单元的进水端连接，MVR蒸发装置的冷凝水出水端与一级反渗透单元的进水端连接。

在一个优选的实施例中，物料膜系统的浓水出水端与固化装置的进水端连接。物料膜系统的浓水进入固化装置进行固化处理。

本实用新型的一种垃圾渗滤液处理系统，首先采用预处理系统中投加氧化剂和混凝剂对垃圾渗滤液原水进行初步处理，对水中硫化氢、硬度及悬浮胶体等污染物质进行去除；通过物料膜分离技术，进一步去除水中胶体物质及大分子有机物，保障后端设备的稳定运行；通过反渗透技术将污水量缩减，并且得到反渗透产水，产水经树脂吸附装置处理可达标排放；蒸发装置则对膜浓缩液进一步浓缩，所得冷凝水回到前端与预处理产水混合一同进入膜系统，其蒸发母液将进入固化装置进行固化处理，最终进行填埋处理，使系统内污染物得以排出。该垃圾渗滤液处理系统，具有整体工艺简单，建设周期短，耐冲击性强以及产水快速稳定的特点。

附图说明

包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。附图的元件不一定是相互按照比例的。同样的附图标记指代对应的类似部件。

图1是本实用新型的实施例的垃圾渗滤液处理系统的流程示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面将结合附图1对本实用新型作详细的介绍，本实用新型的一种垃圾渗滤液处理系统，包括预处理系统1，渗滤液被输送至预处理系统1进行处理，预处理系统1的出水端与物料膜系统2的进水端连接，物料膜系统2的产水出水端与两级反渗透系统3的进水端连接，两级反渗透系统3的浓水出水端与高压反渗透系统4的进水端连接，两级反渗透系统3的产水出水端与树脂吸附装置6的进水端连接，高压反渗透系统4的浓水出水端与固化系统5连接。

在具体的实施例中，预处理系统1包括混凝加药装置11、竖流沉淀装置12以及压滤装置13，混凝加药装置11的投药口与竖流沉淀装置12的进药口连接，竖流沉淀装置12的排泥端与压滤装置13的进口端连接。竖流沉淀装置12的表面负荷为0.6～0.8m³/m²/h，竖流沉淀装置12相对于超滤系统而言，其能耗大大降低，并且能够满足泥水分离的要求。压滤装置13可直接处理沉淀池排出的污泥，污泥无需调理即可有较好的压滤效果，且滤液可用于石灰乳的配制，对于前端的混凝除硬效果并无影响，可用于场内部分管路冲洗，也可实现系统内资源循环再利用。通过混凝加药装置11往渗滤液中投加氧化性药剂和混凝剂，氧化性药剂包括双氧水和臭氧等，可氧化水中H₂S，对于污染程度较低的水体，也可采用预曝气的形式作为改性药剂的替代方案。混凝剂主要有石灰乳或生石灰，污水中的胶体成分、有机物、硬度、碳酸根和重金属经石灰处理后可有效去除，必要时，还可投加液碱或者碳酸钠进一步除硬。可有效去除渗滤液中的胶体成分、有机物、硬度、碳酸根以及重金属等污染物，然后进入竖流沉淀装置12进行泥水分离处理，产生的沉淀进入压滤装置13进行压滤，压滤液与沉淀出水性质相当，可同竖流沉淀装置12的产水一同进入下一道工序。

在具体的实施例中，物料膜系统2包括碟盘式物料膜组件，截留分子量为1000Da，运行工作压力为10～20bar，物料膜系统2进一步去除渗滤液中胶体物质及大分子有机物，保障后端设备的稳定运行。竖流沉淀装置12的产水出水端与物料膜系统2的进水端连接，压滤装置13的滤液出水端与物料膜系统2的进水端连接。竖流沉淀装置12的产水和压滤装置13的滤液一同进入物料膜系统2进行物料分离处理。

在具体的实施例中，两级反渗透系统3(两级DTRO)包括一级反渗透单元和二级反渗透单元，一级反渗透单元的进水端与物料膜系统2的产水出水端连接，一级反渗透单元的产水出水端与二级反渗透单元的进水端连接，一级反渗透单元的浓水出水端与高压反渗透系统4的进水端连接，高压反渗透系统4的产水出水端与一级反渗透单元的进水端连接，二级反渗透单元的产水出水端与树脂吸附装置6的进水端连接，二级反渗透单元的浓水出水端与一级反渗透单元的进水端连接。两级反渗透系统3对COD的去除率>99％，其污染物截留率高，产水基本达标，氨氮略高需进入后端树脂吸附装置6中处理，树脂吸附处理后即可达标排放。对于一级反渗透单元产生的浓水水量较多的情况，为缓解后端蒸发的处理负荷，可采用高压反渗透系统4进一步浓缩一级反渗透单元所产生的浓水。高压反渗透系统4的工作运行压力可达100～120bar，产水可回到前端一级反渗透单元再一次处理后达标排放。

在具体的实施例中，固化系统5包括MVR蒸发装置51和固化装置52，高压反渗透系统4的浓水出水端与MVR蒸发装置51的进水端连接，MVR蒸发装置51的母液出水端与固化装置52的进水端连接，物料膜系统2的浓水出水端与固化装置52的进水端连接。MVR蒸发装置51为低温MVR蒸发器，蒸发压力范围为19～24kPa，蒸发温度范围为68～72℃。高压反渗透系统4的浓水进入MVR蒸发装置51中蒸发处理，得到蒸发母液和蒸发冷凝水，蒸发母液进入固化装置52进行固化处理，物料膜系统2的浓水也进入固化装置52进行固化处理，最后填埋处理，使系统内污染物得以排出。

实施例1

在辽宁某垃圾填埋场的垃圾渗滤液原水，原处理工艺采用纯膜法，即“渗滤液原水+篮式过滤器+砂滤+芯滤+两级DTRO+树脂吸附”，因渗滤液原水中硫化物含量过高，加之悬浮物影响，芯滤经常性污堵，更换频繁，且膜设备清洗周期频繁，系统内污染物长时间累积，膜设备运行效果每况愈下。本申请采用“预处理+膜浓缩+蒸发+固化”工艺，渗滤液原水经3‰双氧水氧化改性处理，继续投加1％石灰搅拌反应后渗滤液的pH值为9.3，再投加液碱调节渗滤液pH值为11。然后，进入竖流沉淀装置12进行泥水分离，竖流沉淀装置12的表面负荷0.8m³/m²/h；竖流沉淀装置12的上清液进入物料膜系统2，物料膜系统2的工作运行压力为10～20bar，膜浓缩液小于10％。物料膜产水进入两级DTRO，一级DTRO的工作运行压力为50～75bar，二级DTRO的工作运行压力为20～30bar，二级DTRO产水经树脂吸附装置6脱除氨氮后达标排放。一级DTRO浓水进入高压DTRO进一步浓缩，高压DTRO的工作运行压力为100～120bar。高压DTRO浓水进入MVR蒸发装置51进行蒸发处理，蒸发压力为19～24kPa，蒸发温度范围为68～72℃，所得母液经固化装置52处理后填埋。

渗滤液原水总硬度为5955mg/L，COD含量为20500mg/L，硫化物含量为400mg/L，SS含量为533mg/L。经过预处理系统1处理后，竖流沉淀装置12的上清液总硬度为500mg/L，COD含量为17500mg/L，硫化物含量为2mg/L，SS含量为128mg/L。由此可见，通过混凝沉淀之后，渗滤液原水中大颗粒悬浮物及部分大分子有机物均得到去除，硫化物及硬度的去除效果良好，这对于后端的膜浓缩单元无疑是有益的。竖流沉淀装置12的上清液进入物料膜系统2处理后所得产水的COD含量为15000mg/L，COD去除率仅为14.3％，所选物料膜系统2的截留分子量为1000Da，说明处理后料液中小分子有机物占比极大。物料膜系统2的产水进入两级DTRO处理后所得产水的COD含量为43mg/L，COD去除率大于99％。

实施例2

在辽宁某垃圾填埋场的垃圾渗滤液原水，渗滤液原水经3‰双氧水氧化改性处理，继续投加1％石灰搅拌反应后渗滤液的pH值为9.3，再投加液碱调节渗滤液pH值为11。然后，进入竖流沉淀装置12进行泥水分离，竖流沉淀装置12的表面负荷0.8m³/㎡/h；竖流沉淀装置12的上清液进入不同型号的物料膜系统2，各物料膜系统2的截留分子量分别为1000Da、2000Da、2500Da，在对应测试条件下，不浓缩的情况下，各物料膜系统2的COD截留率分别为：23.9％、22.2％、14.3％。由此说明，在此预处理条件下，混凝后出水主要以小分子有机物为主，分子量低于1000Da的有机物占比超过7成。进一步地，分别对渗滤液原水及混凝后出水进行分子量分布测试实验，实验采用分子量为500Da、1000Da的超滤膜进行测试，结果表明混凝后出水中以小分子有机物为主，渗滤液原水中大分子有机物有一部分通过沉淀去除，表现为COD总量下降，另外有一部分则转化为小分子物质，表现为水中小分子有机物占比增大，分子量分布结果如下：

分子量大小(Da)	渗滤液原水各COD占比	混凝后出水各COD占比
			<500	26％	77％
500～1000	26％	17％
			>1000	48％	6％

实施例3

在上述步骤的基础上，竖流沉淀装置12的底部污泥经压滤装置13处理后得到压滤液，采用压滤液配制石灰乳，用此石灰乳对渗滤液原水进行相同步骤的预处理操作，所得预处理产水水质如下：

由此可见，在优选的实施例中，压滤液的水质与竖流沉淀装置12的上清液水质相差无几，而在采用压滤液配制的石灰乳之后，所得竖流沉淀装置12的上清液中COD与硬度指标均有小幅增长，但从整体工艺分析而言，此增长幅度在可接受范围内，因此可以认为所得压滤液可用于石灰乳的配制，且对于前端的混凝除硬效果并无太大影响，也可用于场内部分管路冲洗，可实现系统内资源循环再利用。

本实用新型的一种垃圾渗滤液处理系统，首先采用预处理系统1中投加氧化剂和混凝剂对垃圾渗滤液原水进行初步处理，对水中硫化氢、硬度及悬浮胶体等污染物质进行去除；通过物料膜分离技术，进一步去除水中胶体物质及大分子有机物，保障后端设备的稳定运行；通过反渗透技术将污水量缩减，并且得到反渗透产水，产水经树脂吸附装置6处理可达标排放；蒸发装置则对膜浓缩液进一步浓缩，所得冷凝水回到前端与预处理产水混合一同进入膜系统，其蒸发母液将进入固化装置52进行固化处理，最终进行填埋处理，使系统内污染物得以排出。该垃圾渗滤液处理系统，具有整体工艺简单，建设周期短，耐冲击性强以及产水快速稳定的特点。

虽然上面结合本实用新型的优选实施例对本实用新型的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本实用新型的示意性实现方式的解释，并非对本实用新型包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本实用新型范围的限制，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本实用新型保护范围之内。

Claims

1.一种垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，包括预处理系统，渗滤液被输送至预处理系统进行处理，所述预处理系统的出水端与物料膜系统的进水端连接，所述物料膜系统的产水出水端与两级反渗透系统的进水端连接，所述两级反渗透系统的浓水出水端与高压反渗透系统的进水端连接，所述两级反渗透系统的产水出水端与树脂吸附装置的进水端连接，所述高压反渗透系统的浓水出水端与固化系统连接。

2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述预处理系统包括混凝加药装置、竖流沉淀装置以及压滤装置，所述竖流沉淀装置的表面负荷为0.6～0.8m³/m²/h。

3.根据权利要求2所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述混凝加药装置的投药口与所述竖流沉淀装置的进药口连接，所述竖流沉淀装置的排泥端与所述压滤装置的进口端连接。

4.根据权利要求2所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述竖流沉淀装置的产水出水端与所述物料膜系统的进水端连接，所述压滤装置的滤液出水端与所述物料膜系统的进水端连接。

5.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述物料膜系统包括碟盘式物料膜组件，截留分子量为1000Da，运行工作压力为10～20bar。

6.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述两级反渗透系统包括一级反渗透单元和二级反渗透单元，所述一级反渗透单元的进水端与所述物料膜系统的产水出水端连接，所述一级反渗透单元的产水出水端与所述二级反渗透单元的进水端连接，所述一级反渗透单元的浓水出水端与所述高压反渗透系统的进水端连接，所述二级反渗透单元的产水出水端与所述树脂吸附装置的进水端连接，所述二级反渗透单元的浓水出水端与所述一级反渗透单元的进水端连接。

7.根据权利要求6所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述固化系统包括MVR蒸发装置和固化装置，所述MVR蒸发装置为低温MVR蒸发器，蒸发压力范围为19～24kPa，蒸发温度范围为68～72℃。

8.根据权利要求7所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述高压反渗透系统的浓水出水端与所述MVR蒸发装置的进水端连接，所述MVR蒸发装置的母液出水端与所述固化装置的进水端连接。

9.根据权利要求7所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述高压反渗透系统的产水出水端与所述一级反渗透单元的进水端连接，所述MVR蒸发装置的冷凝水出水端与所述一级反渗透单元的进水端连接。

10.根据权利要求7所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述物料膜系统的浓水出水端与所述固化装置的进水端连接。