申请日2014.09.04
公开(公告)日2014.12.24
IPC分类号C02F9/04
摘要
一种垃圾渗滤液反渗透浓缩液处理工艺及专用设备，首先将经过纳滤处理的出水送入反渗透系统进行浓缩分离得到反渗透浓缩液;接着将得到的反渗透浓缩液送入预处理单元，进行水质调节;最后经过预处理后产生的出水送入反渗透浓缩液处理系统进一步浓缩，提高反渗透产水回收率及减少浓缩液量。本发明采用反渗透浓液再浓缩技术对反渗透浓缩液进行处理，可使浓缩液减量至焚烧厂厂内消纳的程度，并提高水回收率，另外极大减少了浓缩液量，能够将浓缩液减量至10%，经济效益与环境效益显著。
权利要求书
1.一种垃圾渗滤液反渗透浓缩液处理工艺，其特征在于，它包括以下几 个步骤：
(1)将经过纳滤处理的出水送入反渗透系统进行浓缩分离得到反渗透浓缩 液;
(2)将步骤(1)得到的反渗透浓缩液送入预处理单元，进行水质调节;
(3)将步骤((2))中经过预处理后产生的出水送入反渗透浓缩液处理系统 进一步浓缩，提高反渗透产水的回收率及减少浓缩液量。
2.如权利要求1所述的一种垃圾渗滤液反渗透浓缩液处理工艺，其特征 在于：所述步骤(1)中将经过纳滤处理的出水送入反渗透系统时，该系统采用 膜分离的方式进行浓缩分离，工作压力条件为(15-40)bar。
3.如权利要求1所述的一种垃圾渗滤液反渗透浓缩液处理工艺，其特征 在于：所述步骤((2))中，预处理单元进行水质调节pH至10-12，进行沉淀去 除钙、镁、SO42-、硅。
4.如权利要求1所述的一种垃圾渗滤液反渗透浓缩液处理工艺，其特征 在于：所述步骤(3)中经过预处理后产生的出水送入反渗透浓缩液处理系统进 一步浓缩的工作压力条件为(20-60)bar。
5.如权利要求1所述的一种垃圾渗滤液反渗透浓缩液处理工艺，其特征 在于：所述步骤(3)中，反渗透浓缩液处理系统产生的滤过液，送回反渗透产 水，提高反渗透系统的整体水回收率。
6.用于上述垃圾渗滤液反渗透浓缩液处理工艺的专用设备，其特征在于： 它包括原水箱(1)，所述原水箱(1)输出端连接有第一精密过滤器(2)，原水箱 (1)与第一精密过滤器(2)的连接管路上装有进水泵(3)，第一精密过滤器(2)输 出端连接到反渗透膜组件(4)，第一精密过滤器(2)与反渗透膜组件(4)连接管 路上装有高压泵(5),反渗透膜组件(4)的透过液出口连接到产水箱(6)，浓缩液 连接到预处理单元(7),预处理单元(7)输出端连接到第二精密过滤器(8)，第二 精密过滤器(8)输出端连接到反渗透浓液膜组件(9)，第二精密过滤器(8)与反 渗透浓缩液膜组件(9)连接管路上装有高压泵(10),反渗透浓液膜组件(9)的透 过液输出端连接到产水箱(6)，浓缩液回场区消纳处理。
7.如上述权利要求6所述的垃圾渗滤液反渗透浓缩液处理工艺的专用设 备，其特征在于：所述反渗透膜组件(4)和反渗透浓液膜组件(9)内均装有循环 泵，用于膜主机的流量控制。
8.如上述权利要求6所述的垃圾渗滤液反渗透浓缩液处理工艺的专用设 备，其特征在于：所述反渗透膜组件(4)和反渗透浓液膜组件(9)的两端均设有 膜清洗设备进水口(11)和出水口(12)。
说明书
垃圾渗滤液反渗透浓缩液处理工艺及其专用设备
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体讲就是涉及一种垃圾渗滤液反渗透浓缩液 处理的工艺及其专用设备，该工艺实现了反渗透系统出水的高倍回收，减少了 浓缩液量的排放，保护了环境
背景技术
随着我国城市数量增加和人口的增多，城市垃圾也以急剧增长，垃圾围城 的形势已经非常严峻。目前，垃圾处理主要以填埋和焚烧为主，其中填埋仍然 是主要的方式，占比在45%-50%之间，焚烧占比12%左右，另仍然有30%的生活 垃圾未能处理，与填埋相比，焚烧法可以有效的减少垃圾容量75%以上，节省土 地，不易产生污水渗透等污染，并且产生热值可以用来供热、发电等进行再利 用。因此，垃圾焚烧的处理方式将得到大力推广。
但是垃圾处理不管是采取填埋，还是焚烧的方式，垃圾渗滤液的处理都是 其中的技术难题。渗滤液属于高浓度难降解有机废水，具有成分复杂、污染物 浓度高、生物营养比例失衡、色度高，臭味大、可生化性差的特点，因此，垃 圾渗滤液的处理一直面临着一些的难以解决的技术难题。目前，垃圾渗滤液深 度处理工艺通常采用纳滤(NF)+反渗透(RO)的组合工艺。通常情况下，反渗 透处理单元的回收率为75-80%，整个系统总体回收率一般不高于68%，产生的 浓缩液量较大，其中，反渗透单元中的浓缩液处理是一个行业性难题。
反渗透浓缩液中主要含有大量的盐分及少量有机物等，目前，传统的反渗 透浓缩液处理技术主要有直接场内消纳、高级氧化、直接蒸发等。
直接场内消纳主要分为回喷焚烧与综合回用两种方式。第一种方式：回喷 焚烧，即将反渗透的浓缩液经过预处理后回喷至焚烧炉进料口进行焚烧，可以 消纳处理一部分浓缩液，但回喷法适合于浓缩液产量少，垃圾热值高的场合， 对于浓缩液产生量较大热值较低的情况不适合，否则会造成焚烧炉炉膛温度过 低，甚至熄火的状况，而且长期运行的焚烧炉会遭受腐蚀，设备故障率也较为 频繁，无法维持稳定运行。第二种方式：综合回用，由于焚烧厂内有些工艺单 元对用水的水质要求不高，因此，反渗透浓缩液经过预处理后可以被垃圾焚烧 处置系统的各个用水环节进行综合回用，如焚烧炉的炉渣冷却水、漏灰输送机、 捞渣机的用水、石灰浆制作过程中的搅拌用水、烟气净化和冷却用水、反应塔 用水等，在不影响垃圾焚烧厂正常运作的同时可消纳一部分的浓缩液，但是传 统的反渗透浓缩技术的浓缩液量一般在25～40%之间，浓缩液的量非常大，场内 消纳的量有限，剩余的大量浓缩液仍然是个问题。
高级氧化法主要包括：①臭氧氧化技术;②Fenton试剂氧化法;③光催化 氧化法;④电子辐射处理法;⑤活性炭-H2O2催化氧化法。该技术能将垃圾渗滤 液中的烃基、酮、醛官能团氧化，使芳香环裂开、双键加成和矿化等，并进一 步发生氧化分解反应直至降解为最终产物CO2和H2O，从而使COD达到排放标准， 清洁无污染，但该技术氧化剂投加量大，运行费用较其他处理方法都高，且出 水总氮无法达标。
蒸发是直接蒸发和烘干处理反渗透浓缩液的工艺，其操作简单，运行管理 难度较其他工艺低，能够彻底实现零排放的优点，但设备投资和运行成本都很 高，且运行时所产生的酸腐蚀和盐腐蚀情况相当严重，目前市场上的主流材料 都很难满足反渗透浓缩液蒸发装置的防腐等级要求，长期的酸、盐腐蚀会使设 备产生高昂的维护费用，高发的设备故障率也无法保证设施的稳定运转。同样 该工艺中浓缩液并不能完全被去除，还会剩下少量的蒸发残液，残液的处置问 题依旧存在。
发明内容
本发明的目的是针对现有的垃圾渗滤液反渗透产水回收利用率不高，浓缩 液残留量较大，且出水总氮达不到标准，容易污染环境的技术缺陷，提供一种 垃圾渗滤液反渗透浓缩液处理工艺及其专用设备，将垃圾渗滤液的反渗透浓缩 液进行再浓缩，提高了水的回收利用率，避免了对环境造成的危害。
技术方案
为了实现上述技术目的，本发明设计一种垃圾渗滤液反渗透浓缩液处理工 艺，其特征在于，它包括以下几个步骤：
(1)将经过纳滤处理的出水送入反渗透系统进行浓缩分离得到反渗透浓缩 液,该系统采用膜分离的方式进行浓缩分离，工作压力条件为(15-40)bar， 水分子能透过膜，而低浓度的一价盐与小分子有机物等物质截留在浓缩液中， 该单元可以将废水浓缩2～10倍，水回收率为70-80%;
(2)将步骤(1)得到的反渗透浓缩液送入预处理单元，加入化学试剂，水质 调节pH至10-12，进行沉淀反应，去除钙、镁、SO42-、硅等，以减轻反渗透浓 缩液系统结垢的风险，利于浓缩分离。
(3)将步骤(2)中经过预处理后产生的出水送入反渗透浓缩液处理系统进一 步浓缩，工作压力条件为(20-60)bar，水分子能透过膜，能够提高反渗透产水 回收率及减少浓缩液量，可以将浓缩液再浓缩2～5倍，水回收率为60-80%之间; 反渗透浓缩液处理系统产生的滤过液，送回反渗透产水，提高反渗透系统的整 体水回收率。
用于上述垃圾渗滤液反渗透浓缩液处理工艺的专用设备，其特征在于，它 包括原水箱，所述原水箱输出端连接有第一精密过滤器，原水箱与第一精密过 滤器的连接管路上装有进水泵，第一精密过滤器输出端连接到反渗透膜组件， 第一精密过滤器与反渗透膜组件连接管路上装有高压泵;反渗透膜组件的透过 液出口连接到产水箱，浓缩液连接到预处理单元;预处理单元输出端连接到第 二精密过滤器，第二精密过滤器输出端连接到反渗透浓液膜组件，第二精密过 滤器与反渗透浓缩液膜组件连接管路上装有高压泵;反渗透浓液膜组件的透过 液输出端连接到产水箱，浓缩液回场区消纳处理。
进一步，所述反渗透膜组件和反渗透浓液膜组件内均装有循环泵，以用于 膜主机的流量控制。
进一步，所述反渗透膜组件4和反渗透浓液膜组件9的两端均设有膜清洗设 备进水口和出水口。
有益效果
本发明采用反渗透浓液再浓缩技术对反渗透浓缩液进行处理，可使浓缩液 减量至焚烧厂厂内消纳的程度，并提高水回收率，运行成本相对较低，同时能 够将反渗透整体产水回收率做到90%，较现有反渗透产水回收率显著提高，实 现了水的高倍回收;另外极大减少了浓缩液量，能够将浓缩液减量至10%，该 剩余浓缩液可作为飞灰固化增湿、烟气处理或石灰调浆，即可满足场区消纳处 理的承受能力，减少处理费用，经济效益与环境效益显著。
