CN217377622U - 渗滤液浓缩液处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种渗滤液浓缩液处理系统，包括膜生物反应机构、HPRO处理单元和低温负压蒸发装置，膜生物反应机构的产水管路与HPRO处理单元的进水口连接，HPRO处理单元的浓液出口管连接至低温负压蒸发装置，HPRO处理单元的清液出口管连接有清液处理机构。本实用新型中采用膜生物反应机构+HPRO处理单元可保证对渗滤液浓缩液的处理效果，采用低温负压蒸发装置处理HPRO浓液，避免了换热面蒸发引起的盐分析出和换热面结垢，可以实现更高的浓缩倍率和更长的运行周期，可实现盐泥结晶，使得最终产物只有稳定固化的盐泥产生，实现全量化处理，不产生二次污染。

Description

渗滤液浓缩液处理系统

技术领域

本实用新型属于垃圾渗滤液处理技术领域，具体涉及一种渗滤液浓缩液处理系统。

背景技术

垃圾渗滤液膜滤浓缩液是垃圾渗滤液经过生物降解后经RO膜(或NF膜) 截留的残余液。纳滤与反渗透分离原理是：由于渗透膜的选择透过性，水能够顺利通过膜，而其他的化合物则或多或少甚至完全被膜截留，这样进水经过膜后被分成处理后的渗透液与截留液(浓缩液)两部分。浓缩液一般不具有可生化性，主要成份为腐殖质类物质，呈棕黑色，COD很高(通常在5000mg/L以上)，并且含有大量的金属离子，TDS在20000mg/L～6000mg/L之间，氨氮浓度在100～1000mg/L，电导率为40000～50000us/cm。

膜浓缩液的处理方式主要包括回灌、减量化处理及无害化处理，其中：

渗滤液浓缩液回灌技术虽然可促进可降解有机物的降解，但同时会导致出水COD、电导率及铵根离子、氯离子的富集，并且造成地下水的二次污染。

减量化处理主要基于膜技术与传统蒸发技术，由于浓缩液中含有高浓度腐殖酸与黄腐酸，会导致不可逆的膜污染；此外，浓缩液的高硬度极易在膜处理过程中引起结垢，严重影响膜处理效率。目前，已在垃圾渗滤液浓缩液处理中应用的传统蒸发技术包括单效蒸发、多效蒸发及MVR蒸发等，但在上述蒸发技术的运行温度下，浓缩液中富集的氯离子会对设备产生严重腐蚀，同时浓缩液中的高浓度腐殖质与无机盐离子极易导致设备严重的结垢，降低换热效率与蒸发能效比，降低运行稳定性。

实用新型内容

本实用新型涉及一种渗滤液浓缩液处理系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型涉及一种渗滤液浓缩液处理系统，包括膜生物反应机构、HPRO (high-pressure reverse osmosis，高压反渗透膜)处理单元和低温负压蒸发装置，其中，所述膜生物反应机构的产水管路与所述HPRO处理单元的进水口连接，所述HPRO处理单元的浓液出口管连接至所述低温负压蒸发装置，所述HPRO 处理单元的清液出口管连接有清液处理机构。

作为实施方式之一，所述HPRO处理单元配置有HPRO进水箱，所述低温负压蒸发装置的冷凝水管连接至所述HPRO进水箱。

作为实施方式之一，所述冷凝水管上布置有第一冷却装置；和/或，所述 HPRO进水箱配置有第二冷却装置。

作为实施方式之一，所述冷凝水管上布置有第一冷却装置时，所述第一冷却装置包括板式换热器；

所述HPRO进水箱配置有第二冷却装置时，所述第二冷却装置包括冷却塔，所述冷却塔通过循环管路与所述HPRO进水箱。

作为实施方式之一，所述清液处理机构包括RO处理单元和离子交换处理单元，所述HPRO处理单元的清液出口管与所述RO处理单元的进水口连接，所述RO处理单元的清水出口管连接至所述离子交换处理单元，所述RO处理单元的浓水出口管连接至所述HPRO处理单元。

作为实施方式之一，所述膜生物反应机构包括顺次连接的厌氧反应单元、缺氧反应单元、好氧反应单元和超滤处理单元，所述超滤处理单元的产水管路与所述HPRO处理单元连接。

本实用新型至少具有如下有益效果：

本实用新型中，采用膜生物反应机构+HPRO处理单元可保证对渗滤液浓缩液的处理效果，采用低温负压蒸发装置处理HPRO浓液，避免了换热面蒸发引起的盐分析出和换热面结垢，相比于传统MVR蒸发器，低温负压蒸发器更适应浓缩液的处理，可以实现更高的浓缩倍率和更长的运行周期，具有适用性强、抗腐蚀性强、技术成熟、不易结垢、能耗低的优点，可实现盐泥结晶，使得最终产物只有稳定固化的盐泥产生，实现全量化处理，不产生二次污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的渗滤液浓缩液处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

实施例一

如图1，本实用新型实施例提供一种渗滤液浓缩液处理系统，包括膜生物反应机构、HPRO处理单元22和低温负压蒸发装置3，其中，所述膜生物反应机构的产水管路与所述HPRO处理单元22的进水口连接，所述HPRO处理单元 22的浓液出口管连接至所述低温负压蒸发装置3，所述HPRO处理单元22的清液出口管连接有清液处理机构。

上述膜生物反应机构可采用常规的MBR处理设备。在其中一个实施例中，如图1，该膜生物反应机构包括顺次连接的厌氧反应单元11、缺氧反应单元12、好氧反应单元13和超滤处理单元14，所述超滤处理单元14的产水管路与所述 HPRO处理单元22连接；厌氧反应单元11、缺氧反应单元12和好氧反应单元 13之间的连接及生产配合关系为本领域常规技术，此处不作赘述；在上述膜生物反应机构中，优选为采用外置超滤式MBR结构。

进一步地，上述膜生物反应机构产生的污泥通过污泥池收集，该污泥池中的污泥可与渗滤液处理过程中产生的污泥一并处理。上述膜生物反应机构会产生一定量的副产气体，包括CH₄、CO₂、H₂O、NH₃、N₂、H₂及少量的H₂S等气体，其中甲烷含量可达60％以上，综合热值可达到20～24MJ/M³，可选地，这些副产气体送至垃圾焚烧发电厂用于燃烧发电，在合理利用资源、降低能源消耗的同时能避免二次污染的产生。

在其中一个实施例中，经上述膜生物反应机构处理后，浓缩液中COD的去除率为8～15％，NH₄-N的去除率为8～12％，总氮的去除率为5～7％，总硬度的去除率可达到40％以上，对电导率无影响。

可选地，上述膜生物反应机构配置有产水箱，在收集膜生物反应机构产水的同时，还具有缓冲等作用，能协调前后处理工序的生产步调。

HPRO处理单元为现有设备，优选地，其配置有HPRO进水箱21。在其中一个实施例中，HPRO处理单元22对浓缩液中COD、NH₄-N、总氮、电导率的去除率均可达到92％以上(一般可达95％以上)，总硬度的去除率也在90％以上，产水率可达到70％以上。

上述清液处理机构用于处理HPRO清液，优选为能实现HPRO清液的达标排放。在其中一个实施例中，如图1，所述清液处理机构包括RO处理单元41 和离子交换处理单元42，所述HPRO处理单元22的清液出口管与所述RO处理单元41的进水口连接，所述RO处理单元41的清水出口管连接至所述离子交换处理单元42，所述RO处理单元41的浓水出口管连接至所述HPRO处理单元 22；RO处理单元41也即为反渗透膜处理单元，在其中一个实施例中，其对废水中的COD的截留率在95％以上，对NH₄-N的截留率为70％以上，对总氮的截留率为65％以上，对总硬度的截留率为50％以上，对电导率的截留率不低于 55％；经RO处理单元41处理后，产水的COD、硬度、电导率基本能达到排放标准，而经离子交换处理单元42进一步处理后，不仅能进一步降低废水中的 COD、硬度和电导率等，NH₄-N、总氮等指标也能达到排放标准。上述离子交换处理单元42可采用离子交换树脂等；上述离子交换处理单元42的产水可排至清水池。可选地，上述RO处理单元41的浓水出口管可连接至HPRO进水箱 21。

上述低温负压蒸发装置3用于处理HPRO浓液，其为现有设备，其换热器与蒸发室采用分体设计，实现了换热面和蒸发面的分离，在本实施例中，将低温负压蒸发用于HPRO浓液的处理，避免了换热面蒸发引起的盐分析出和换热面结垢，相比于传统MVR蒸发器，低温负压蒸发器更适应浓缩液的处理，可以实现更高的浓缩倍率和更长的运行周期，具有适用性强、抗腐蚀性强、技术成熟、不易结垢、能耗低的优点，可实现盐泥结晶，使得最终产物只有稳定固化的盐泥产生，实现全量化处理，不产生二次污染。在其中一个实施例中，低温负压蒸发装置3对COD的截留率为80～90％，对NH₄-N的截留率不低于99％，对总氮的截留率不低于99％，对总硬度的截留率在97％以上，对电导率的截留率不低于99％，产水率可达到88％以上。

进一步地，上述低温负压蒸发装置3会产生蒸发母液、盐泥和水蒸汽/冷凝水，其中：

优选地，盐泥进行填埋处理；

优选地，蒸发母液进行固化稳定处理，具体地，将母液、吸附剂、稳定剂、固化剂、固化增强剂和微量其他外加剂，按照一定比例进行混合，通过物理、化学作用，将母液中的各种有机物、盐份等有害物质束缚、固化、稳定，获取污染物控制的效果；

优选地，冷凝水回流处理，具体地，所述低温负压蒸发装置3的冷凝水管连接至所述HPRO进水箱21。

可见，上述系统能实现渗滤液浓缩液的全量化处理，不会产生二次污染。

进一步优选地，所述冷凝水管上布置有第一冷却装置5，通过第一冷却装置 5可对冷凝水进行冷却；和/或，所述HPRO进水箱21配置有第二冷却装置，第二冷却装置则可对HPRO进水进行冷却。基于上述设计，能有效地降低HPRO 进水水温，使HPRO进水水温与HPRO处理单元22的工作特性匹配，保证HPRO 处理单元22的处理效果，同时避免过高水温对HPRO膜的性能造成不利影响。

在其中一个实施例中，所述冷凝水管上布置有第一冷却装置5时，所述第一冷却装置5包括板式换热器；所述HPRO进水箱21配置有第二冷却装置时，所述第二冷却装置包括冷却塔，所述冷却塔通过循环管路与所述HPRO进水箱 21。

优选地，通过第一冷却装置5对冷凝水进行冷却，使冷凝水的温度从36～40℃降低至32～35℃，再将冷却后的冷凝水与膜生物反应器产水混合，混合水体的温度可控制在30℃以下。

在另外的实施例中，对于寒冷季节或者寒冷地区的渗滤液处理，冷凝水可不经冷却直接与膜生物反应器产水混合，并且混合废水也不经冷却，利用冷凝水的余热对膜生物反应器产水进行预热，使HPRO进水水温保持在相对较高的水平，提高HPRO处理单元22的工作性能，并且节约能耗。

在可选的实施例中，上述厌氧反应单元11采用中温厌氧工艺，一方面能保证对浓缩液的处理效果，另一方面，可使膜生物反应机构产水水温更好地匹配于HPRO处理以及低温负压蒸发处理的工艺条件要求，减少额外的能源使用情况。优选地，在该厌氧反应单元11进水管上布置间接换热器，低温负压蒸发装置3产生的蒸汽先进入该间接换热器中预热浓缩液原液后，产生的冷凝水再进入至HPRO进水箱21中，其中，冷凝水水温为32～33℃，与膜生物反应器产水混合后，混合水体的温度可控制在30℃以下，浓缩液原液可由常温被预热至28℃以上，从而与中温厌氧工艺中的厌氧生物工作温度匹配，提高厌氧反应单元11 的处理效果和效率。

实施例二

本实用新型实施例提供一种渗滤液浓缩液处理方法，包括：

将渗滤液浓缩液引入至膜生物反应器中进行处理；

将膜生物反应器产水引入至HPRO处理单元22中进行处理，获得的HPRO 清液进行处理后达标排放，获得的HPRO浓液进行低温负压蒸发处理，其中，低温负压蒸发产生的盐泥和蒸发母液分别进行无害化处置。

进一步地，该渗滤液浓缩液处理方法还包括：

低温负压蒸发产生的冷凝水引入至所述HPRO处理单元22中进行循环处理。

进一步地，将所述冷凝水冷却至设定温度后再与膜生物反应器产水混合，以使HPRO处理单元22进水水温与HPRO处理单元22的工作特性匹配。

进一步地，低温负压蒸发产生的蒸发母液进行固化稳定处理，低温负压蒸发产生的盐泥进行填埋处理。

上述渗滤液浓缩液处理方法的相关内容可参考上述实施例一中的相应内容，此处不作赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种渗滤液浓缩液处理系统，其特征在于：包括膜生物反应机构、HPRO处理单元和低温负压蒸发装置，其中，所述膜生物反应机构的产水管路与所述HPRO处理单元的进水口连接，所述HPRO处理单元的浓液出口管连接至所述低温负压蒸发装置，所述HPRO处理单元的清液出口管连接有清液处理机构。

2.如权利要求1所述的渗滤液浓缩液处理系统，其特征在于：所述HPRO处理单元配置有HPRO进水箱，所述低温负压蒸发装置的冷凝水管连接至所述HPRO进水箱。

3.如权利要求2所述的渗滤液浓缩液处理系统，其特征在于：所述冷凝水管上布置有第一冷却装置；和/或，所述HPRO进水箱配置有第二冷却装置。

4.如权利要求3所述的渗滤液浓缩液处理系统，其特征在于：

所述冷凝水管上布置有第一冷却装置时，所述第一冷却装置包括板式换热器；

所述HPRO进水箱配置有第二冷却装置时，所述第二冷却装置包括冷却塔，所述冷却塔通过循环管路与所述HPRO进水箱。

5.如权利要求1所述的渗滤液浓缩液处理系统，其特征在于：所述清液处理机构包括RO处理单元和离子交换处理单元，所述HPRO处理单元的清液出口管与所述RO处理单元的进水口连接，所述RO处理单元的清水出口管连接至所述离子交换处理单元，所述RO处理单元的浓水出口管连接至所述HPRO处理单元。

6.如权利要求1所述的渗滤液浓缩液处理系统，其特征在于：所述膜生物反应机构包括顺次连接的厌氧反应单元、缺氧反应单元、好氧反应单元和超滤处理单元，所述超滤处理单元的产水管路与所述HPRO处理单元连接。

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