申请日2017.04.14
公开(公告)日2017.07.14
IPC分类号C02F1/44; C02F103/06
摘要
本发明涉及一种处理高盐危废垃圾渗滤液系统，包括原料液侧、汲取液测及产水侧，其中所述原料液侧包括原料液罐、第一齿轮泵和正渗透膜组件，所述正渗透膜组件的膜活性层测通过第一齿轮泵及原料输入管道与原料液罐连接、输出端通过原料输出管道与原料液罐连接，所述汲取液测包括汲取液罐、第二齿轮泵、恒温水浴锅、膜蒸馏组件、第一高精度低温恒温槽，所述汲取液罐通过第二齿轮泵及汲取液输出管道与恒温水浴锅连接，所述恒温水浴锅与膜蒸馏组件连接，所述膜蒸馏组件的高温侧排出管与第一高精度低温恒温槽连接，所述第一高精度低温恒温槽与正渗透膜组件的汲取液侧连接。本发明具有出水水质好、无需外加压力、操作简单等优点。
权利要求书
1.一种处理高盐危废垃圾渗滤液系统，包括原料液侧、汲取液测及产水侧，其特征在于：所述原料液侧包括原料液罐(1)、第一齿轮泵(2)和正渗透膜组件(3)，所述正渗透膜组件(3)的膜活性层测通过第一齿轮泵(2)及原料输入管道(4)与原料液罐(1)连接、输出端通过原料输出管道(5)与原料液罐(1)连接，所述汲取液测包括汲取液罐(6)、第二齿轮泵(7)、恒温水浴锅(8)、膜蒸馏组件(9)、第一高精度低温恒温槽(10)，所述汲取液罐(6)通过第二齿轮泵(7)及汲取液输出管道与恒温水浴锅(8)连接，所述恒温水浴锅(8)与膜蒸馏组件(9)连接，所述膜蒸馏组件(9)的高温侧排出管与第一高精度低温恒温槽(10)连接，所述第一高精度低温恒温槽(10)与正渗透膜组件(3)的汲取液侧连接，所述正渗透膜组件(3)的汲取液侧输出端与汲取液罐(6)连接，所述产水侧包括产水收集罐(11)、第三齿轮泵(12)和第二高精度低温恒温槽(13)，所述产水收集罐(11)通过第三齿轮泵(12)及产水输出管道(14)与第二高精度低温恒温槽(13)连接，所述第二高精度低温恒温槽(13)与膜蒸馏组件(9)低温侧连接，所述膜蒸馏组件(9)排出管与产水收集罐(11)连接，所述水收集罐(11)及原料液罐(1)分别与控制器(15)连接。
2.根据权利要求1所述的一种处理高盐危废垃圾渗滤液系统，其特征在于：所述第一齿轮泵(2)将原料液中的污水输入到正渗透膜组件的膜活性层测，由原料输出管道(5)回到原料液罐中。
3.根据权利要求1所述的一种处理高盐危废垃圾渗滤液系统，其特征在于：所述原料液罐(1)内的原料液为垃圾渗滤液，所述汲取液罐(6)内的汲取液为浓氯化钠溶液。
4.根据权利要求1所述的一种处理高盐危废垃圾渗滤液系统，其特征在于：所述正渗透膜组件(3)可为板式或卷式膜，所述正渗透膜组件(3)内的正渗透膜为聚酰胺正渗透膜或三醋酸纤维素正渗透膜。
5.根据权利要求1所述的一种处理高盐危废垃圾渗滤液系统，其特征在于：所述膜蒸馏组件(9)的材质为耐高温材质，所述膜蒸馏组件(9)内的膜蒸馏膜为疏水的微滤膜。
6.一种如权利要求1所述的一种处理高盐危废垃圾渗滤液系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤:
(a)原料液侧：以垃圾渗滤液为原料液，通过第一齿轮泵(2)将原料液中的污水输入到正渗透膜组件(3)的膜活性层测，由排出管回到原料液罐(1)中;
(b)汲取液测：以浓氯化钠溶液作为汲取液，通过第二齿轮泵(7)将汲取液罐(6)中的汲取液送入到置于恒温水浴锅(8)的玻璃盘管中，加热后进入膜蒸馏组件(9)高温侧，再由膜蒸馏组件(9)高温侧的排出管通过第一高精度低温恒温槽(10)冷却后进入汲取液罐(6)中;
(c)产水侧：产水罐(11)中一定量的去离子水作为预加的冷却液通过第三齿轮泵(12)、第二高精度低温恒温槽(13)进入到膜蒸馏组件(9)低温侧，由排出管回到产水罐(11)中，且该过程污水中的污染物质被截留在原料液和汲取液中，正渗透被稀释的汲取液通过膜蒸馏得到浓缩，同时去除污染物并使正渗透稳定持续运行。
7.根据权利要求4所述的一种处理高盐危废垃圾渗滤液系统的使用方法，其特征在于：所述步骤(a)中，所述正渗透膜组件(3)运行方式为正渗透膜活性层朝向原料液侧、汲取液侧朝向汲取液侧。
8.根据权利要求4所述的一种处理高盐危废垃圾渗滤液系统的使用方法，其特征在于：所述步骤(a)中，所述原料液为危险废物填埋场渗滤液。
9.根据权利要求4所述的一种处理高盐危废垃圾渗滤液系统的使用方法，其特征在于：所述原料液、正渗透侧汲取液、膜蒸馏低温侧的产水温度和膜蒸馏高温侧的汲取液温度的的流速应保证正渗透和膜蒸馏的水转移率相对应，且使正渗透膜上低压或无压力作用。
说明书
一种处理高盐危废垃圾渗滤液系统及其使用方法
技术领域
本发明属水处理技术领域，特别是涉及一种处理高盐危废垃圾渗滤液系统及其使用方法。
背景技术
通常，渗滤液是由垃圾和降水或其他外部水之间的接触产生的污水。危险废物填埋场的渗滤液与一般的垃圾渗滤液相比，高盐且含有大量重金属，且可生物降解的物质含量较低。针对废水的这一特性，膜技术是一种比较可行且有效的方法。
近几年，正渗透(Forward Osmosis，FO)由于其对污染物的高截留率、低膜污染和高污染可逆性、低能耗、设备操作简单等特点正被广泛应用于废水回用或水的纯化、海水或苦咸水淡化、石油、发电、食品医药等领域。而与其他分离工艺相比，膜蒸馏(membranedistillation,MD)在分子动力学上具有独特的性质，如理论上可100%截留污染物，操作条件温和，在污染物浓度较高时性能依然很稳定。膜蒸馏可被应用于海水淡化、污水处理、挥发性化合物的分离、非挥发性化合物的浓缩及乳制品的加工。结合膜蒸馏技术不仅可维持正渗透稳定持续的运行，还可以提高污染物的去除效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种处理高盐危废垃圾渗滤液系统及其使用方法，将正渗透和膜蒸馏技术联合使用，以垃圾渗滤液为原料液，氯化钠溶液为汲取液，达到污染物浓缩和去除及正渗透长时间稳定运行的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种处理高盐危废垃圾渗滤液系统，包括原料液侧、汲取液测及产水侧，其中所述原料液侧包括原料液罐、第一齿轮泵和正渗透膜组件，所述正渗透膜组件的膜活性层测通过第一齿轮泵及原料输入管道与原料液罐连接、输出端通过原料输出管道与原料液罐连接，所述汲取液测包括汲取液罐、第二齿轮泵、恒温水浴锅、膜蒸馏组件、第一高精度低温恒温槽，所述汲取液罐通过第二齿轮泵及汲取液输出管道与恒温水浴锅连接，所述恒温水浴锅与膜蒸馏组件连接，所述膜蒸馏组件的高温侧排出管与第一高精度低温恒温槽连接，所述第一高精度低温恒温槽与正渗透膜组件的汲取液侧连接，所述正渗透膜组件的汲取液侧输出端与汲取液罐连接，所述产水侧包括产水收集罐、第三齿轮泵和第二高精度低温恒温槽，所述产水收集罐通过第三齿轮泵及产水输出管道与第二高精度低温恒温槽连接，所述第二高精度低温恒温槽与膜蒸馏组件低温侧连接，所述膜蒸馏组件排出管与产水收集罐连接，所述水收集罐及原料液罐分别与控制器连接。
本发明的进一步技术方案是，所述第一齿轮泵将原料液中的污水输入到正渗透膜组件的膜活性层测，由原料输出管道回到原料液罐中。
本发明的又进一步技术方案是，所述原料液罐内的原料液为垃圾渗滤液，所述汲取液罐内的汲取液为浓氯化钠溶液。
本发明的再进一步技术方案是，所述正渗透膜组件可为板式或卷式膜，所述正渗透膜组件内的正渗透膜为聚酰胺正渗透膜或三醋酸纤维素正渗透膜。
本发明的再进一步技术方案是，所述膜蒸馏组件的材质为耐高温材质，所述膜蒸馏组件内的膜蒸馏膜为疏水的微滤膜。
一种所述的一种处理高盐危废垃圾渗滤液系统的使用方法，其中包括以下步骤:
(a)原料液侧：以垃圾渗滤液为原料液，通过第一齿轮泵将原料液中的污水输入到正渗透膜组件的膜活性层测，由排出管回到原料液罐中;
(b)汲取液测：以浓氯化钠溶液作为汲取液，通过第二齿轮泵将汲取液罐中的汲取液送入到置于恒温水浴锅的玻璃盘管中，加热后进入膜蒸馏组件高温侧，再由膜蒸馏组件高温侧的排出管通过第一高精度低温恒温槽冷却后进入汲取液罐中;
(c)产水侧：产水罐中一定量的去离子水作为预加的冷却液通过第三齿轮泵、第二高精度低温恒温槽进入到膜蒸馏组件低温侧，由排出管回到产水罐中，且该过程污水中的污染物质被截留在原料液和汲取液中，正渗透被稀释的汲取液通过膜蒸馏得到浓缩，同时去除污染物并使正渗透稳定持续运行。
本发明的再进一步技术方案是，所述步骤(a)中，所述正渗透膜组件运行方式为正渗透膜活性层朝向原料液侧、汲取液侧朝向汲取液侧。
本发明的再进一步技术方案是，所述步骤(a)中，所述原料液为危险废物填埋场渗滤液。
本发明的更进一步技术方案是，所述原料液、正渗透侧汲取液、膜蒸馏低温侧的产水温度和膜蒸馏高温侧的汲取液温度的的流速应保证正渗透和膜蒸馏的水转移率相对应，且使正渗透膜上低压或无压力作用。
有益效果
与现有技术相比，本发明的优点是：
本发明的高盐危废垃圾渗滤液处理方法是低渗透压的高盐危废渗滤液作为原料液、高渗透压的氯化钠溶液作为汲取液，利用氯化钠溶液与渗滤液的渗透压差作为驱动力使得水能自发地从原料液一侧透过选择透过性膜到达汲取液—侧以实现低能耗下污染物质的截留;正渗透结合操作条件温和理论截留率可达100%的膜蒸馏不仅能提高污染物的去除效率，还解决了单一正渗透工艺汲取液被稀释使工艺无法长时间稳定运行的问题;FO-MD连用工艺具有出水水质好、无需外加压力、操作简单等优点，可直接有效处理可生化性较低的高盐危废填埋场高盐渗滤液。
