申请日2016.11.22
公开(公告)日2017.06.20
IPC分类号C02F9/10; C02F103/06
摘要
本实用新型公开了一种垃圾渗滤液原液和浓缩液混合液的处理系统，包括预处理系统和MVR蒸发洗气系统，其特征在于：预处理系统包括原液池、碱反应池、1#沉淀池、2#沉淀池和酸反应池;酸反应池顶部与中间水池相连通，1#、2#沉淀池底部与污泥浓缩池相连通;MVR蒸发洗气系统包括主体蒸发器和酸碱洗气塔;中间池经过滤器与冷凝水板式换热器及浓水板式换热器相连通，浓水板式换热器与排气冷凝器相连通，排气冷凝器与MVR主体蒸发器相连通;MVR蒸发器的浓水出口、蒸汽出口、冷凝水出口、不凝气体出口分别与相应的处理部分相连通。本实用新型提供了上述处理系统的处理工艺，该处理工艺节能效果显著，具有稳定、可靠、高效、低耗、处理量大等优点。
权利要求书
1.一种垃圾渗滤液原液和浓缩液混合液的处理系统，包括预处理系统和MVR蒸发洗气系统，其特征在于：所述预处理系统包括原液池、经输送泵与所述原液池相连通的碱反应池、与所述碱反应池相连通的1#、2#沉淀池和与所述1#、2#沉淀池相连通的酸反应池;所述酸反应池内设有PH值在线分析仪;所述碱反应池和所述酸反应池内均设有机械搅拌器;所述酸反应池顶部与中间池相连通，所述1#、2#沉淀池底部与污泥浓缩池相连通;
所述MVR蒸发洗气系统包括主体蒸发器和酸洗气塔、碱洗气塔;
所述中间池经过滤器和冷凝水板式换热器及浓水板式换热器相连通;所述冷凝水板式换热器和所述浓水板式换热器与排气冷凝器相连通;所述排气冷凝器通过热井与所述MVR蒸发单元的主体蒸发器相连通;所述MVR蒸发器采用降膜式薄膜蒸发;所述MVR蒸发器蒸发压力控制在58 mbar~1.2bar;
所述MVR蒸发器的浓缩液出口经浓缩液过滤器后与所述浓水板式换热器相连通;
所述MVR蒸发器的水蒸气出口经除沫器与所述酸洗气塔和/或碱洗气塔相连通，所述酸洗气塔或所述碱洗气塔的蒸汽出口通过蒸汽管道与蒸汽压缩机相连通，所述蒸汽压缩机通过蒸汽管路再与所述MVR蒸发器进汽口相连通;
所述MVR蒸发器的蒸馏水出口经泵与所述冷凝水板式换热器相连通;
所述MVR蒸发器的不凝气体出口与所述排气冷凝器相连通;
所述MVR蒸发器还连通有以电力驱动的蒸汽发生器。
说明书
一种垃圾渗滤液原液和浓缩液混合液的处理系统
技术领域
本发明提供了一种污水处理的新思路，具体地说是一种垃圾渗滤液原液和浓缩液混合液的处理系统。
背景技术
目前，垃圾渗滤液的处理工艺组合繁多，但均是单独处理原液或者单独处理浓缩液。从未对原液和浓缩液混合用一种装置同时处理过。
自《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008施行以来，垃圾渗滤液行业迎来了建设高峰期。具体的渗滤液处理工艺主要有：1、生化结合膜法深度处理的办法(以下简称“生化+膜”)，例如UASB+A/O/A/O+MBR+NF+RO工艺;2、渗滤液原液直接通过膜处理最终达标排放，例如两级DTRO工艺;3、蒸发处理工艺，例如MVR配合各种后端处理技术。
生化+膜的处理工艺链较长，其中生化部分除了易受到季节、水质变化的影响外，对操作人员的素质要求也较高，生化管理难度较大。同时膜系统的浓缩液需要回灌处理，从而造成二次污染。浓缩液回灌也会造成厂区内盐分的富集，最终致使生化系统菌群的失调死亡、膜污染、膜堵塞、膜产水率变低等等。同时，后期膜组件的更换费用也较高。
两级DTRO工艺，通过增压作用渗滤液强制性透过膜片，投资和运行成本均较高，出水产量低，同时存在浓缩液二次污染的问题和后期膜组件更换的问题。
MVR(即Mechanical Vapor Recompression)机械蒸汽再压缩技术的简称，渗滤液在蒸发的条件下，挥发性的有机物、氨氮以气体形式随蒸汽带出，最终影响到出水水质。一般在MVR蒸发后面会配合进一步的处理，例如：离子交换树脂的办法、酸碱洗气的办法等等。其中，离子交换树脂最后会有树脂再生的问题，同时生成大量的含氨氮和COD的废液需要再去处理，再生废液的问题需要解决。
发明内容
根据上述提出的技术问题，提供一种垃圾渗滤液原液和浓缩液混合液的处理系统及其处理工艺。
本发明采用的技术手段如下：
一种垃圾渗滤液原液和浓缩液混合液的处理系统，包括预处理系统和MVR蒸发洗气系统，其特征在于：所述预处理系统包括原液池、经输送泵与所述原液池相连通的碱反应池、与所述碱反应池相连通的1#、2#沉淀池和与所述1#、2#沉淀池相连通的酸反应池;所述酸反应池内设有PH值在线分析仪;所述碱反应池和所述酸反应池内均设有机械搅拌器;所述酸反应池顶部与中间池相连通，所述1#、2#沉淀池底部与污泥浓缩池相连通;
所述MVR蒸发洗气系统包括主体蒸发器和酸碱洗气塔;
所述中间池经过滤器和冷凝水板式换热器及浓水板式换热器相连通;所述冷凝水板式换热器和所述浓水板式换热器与排气冷凝器相连通;所述排气冷凝器通过热井与所述MVR蒸发单元的主体蒸发器相连通;所述MVR蒸发器采用降膜式薄膜蒸发;所述MVR蒸发器蒸发工况为微负压或微正压蒸发，不属于压力容器范畴;
所述MVR蒸发器的浓缩液出口经浓缩液过滤器后与所述浓水板式换热器相连通;
所述MVR蒸发器的水蒸气出口经除沫器与所述酸洗气塔和/或碱洗气塔相连通，所述酸洗气塔或所述碱洗气塔的蒸汽出口通过蒸汽管道与蒸汽压缩机相连通，所述蒸汽压缩机通过蒸汽管路再与所述MVR蒸发器进汽口相连通;
所述MVR蒸发器的蒸馏水出口经泵与所述冷凝水板式换热器相连通;
所述MVR蒸发器的不凝气体出口与所述排气冷凝器相连通;
所述MVR蒸发器还连通有以电力驱动的蒸汽发生器。
作为优选，所述MVR蒸发器蒸发压力控制在58 mbar~1.2bar。
作为优选，所述混凝反应池内设有PH值在线分析仪。
作为优选，所述混凝反应池和所述絮凝反应池内均设有机械搅拌器。
作为优选，所述MVR蒸发器采用立管降膜式或卧管布膜式，当为立管降膜式时，物料在热交换管束内蒸发;当为卧管布膜式时，物料在热交换管束外蒸发;MVR蒸发器的外形可为圆形，也可做成方形，根据实际需要设置即可。
作为优选，所述MVR蒸发器还连通有以电力驱动的蒸汽发生器，通过启动蒸汽发生器，可使整个系统不依赖外界锅炉供应蒸汽。
本发明还公开了一种上述的垃圾渗滤液原液和浓缩液混合液处理系统的处理工艺，其特征在于包括如下步骤：
①预处理：混合液进入到碱反应池，在碱反应池中经碱调节PH值后与混凝剂、絮凝剂充分混合后溢流至1#沉淀池，经过1#沉淀池初步沉淀后上清液经溢流堰溢流至2#沉淀池，2#沉淀池的上清液经溢流堰溢流至酸反应池，在酸反应池经酸调节PH值后进入中间池备用;所述1#、2#沉淀池底部的固体进入到污泥浓缩池进行固体填埋处理;
②蒸发洗气：由步骤①处理后的上清液作为进料液经过滤器过滤后分两部分分别进入冷凝水板式换热器和浓水板式换热器，两部分液体经换热后重新汇合进入排气冷凝器，经排气冷凝器换热后进料液达到蒸发温度，然后进料液进入到热井，由热井通过循环泵循环进入至MVR蒸发器布膜蒸发;
进料液经蒸发后产生的浓缩液经浓缩液过滤器重新进入到所述浓水板式换热器中与新进入的进料液进行热交换后送至浓缩液暂存池，进一步后续处理;
进料液经蒸发后产生的水蒸气经除沫器后，根据要求的排水指标选择进入酸洗气塔和碱洗气塔配合处理;
在酸洗气塔内蒸汽中夹带的氨氮得以脱除，经过脱氨后的蒸汽再经过塔内设置的除雾器进行汽液分离后，通过蒸汽管道进入碱洗气塔。在碱洗气塔内蒸汽中夹带的挥发性有机物得以脱除，经过脱除挥发性有机物后的蒸汽接着经过塔内设置的除雾器进行汽液分离后，通过蒸汽管道进入蒸汽压缩机入口;
处理后的蒸汽经除沫器后进入到蒸汽压缩机，蒸汽压缩机压缩后重新进入到MVR蒸发器内，压缩后的蒸汽热能提升，提升的热能用以维持进料液的蒸发沸腾，实现热交换;
蒸汽经热交换后冷凝成冷凝水，冷凝水进入冷凝水罐后经泵重新进入到所述冷凝水板式换热器中与新进入的进料液进行换热后排至出水池排放。混合液经处理后的排放水可达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008的各项指标要求。
蒸汽中的不凝气体排至排气冷凝器，与新进入的进料液换热后排出室外。
作为优选，所述MVR蒸发器的蒸发压力控制在58mbar~1.2bar。
较现有技术相比，本发明利用成熟可靠的化工技术对混合液进行物化分离处理，在蒸发工况下实现混合液沸腾蒸发、气液分离。气液分离过程中，挥发性的有机酸、挥发性的氨氮随蒸汽带出来，进入后续酸碱洗气系统进行污染物去除。
其中混合液中的氨氮以气态形式随蒸汽进入酸洗气塔，与一定浓度雾化状态下的酸充分反应后形成硫酸铵晶体，氨氮的去除率可以高达99%以上，硫酸铵可以考虑回收利用，污染物氨氮出口方向明确;同理，在蒸发过程中，混合液中易降解的有机物大多是以挥发性有机酸(VOC)的形式随蒸汽带出，与一定浓度雾化状态下的碱快速充分中和反应，VOC的去除率可高达95%以上，得到饱和状态的有机钠盐，污染物有机钠盐可以去填埋。
与传统生化+膜处理工艺中浓缩液需要回灌处理比较，MVR蒸发只有≤10%的浓缩液产生，而且是浓度接近饱和的高浓度液体，在回灌时10%浓缩液可以达到回灌停留。但传统生化+膜处理工艺形成的30%左右浓缩液，回灌到垃圾堆体后会形成径流最终回至调节池。同时回灌造成盐的累积对MVR蒸发工艺没有任何影响。另外MVR蒸发工艺可以实现真正意义的零液体排放，MVR蒸发工艺处理后的10%浓缩液可以进一步干化成固体，最后固体进行填埋或焚烧处理。
综上所述，本发明的处理系统工艺具有操作简便、运行稳定、占地少，不受环境因素影响等优点，同时整个系统纯机械化作业，可以实现一键式启机，傻瓜式操作，对操作人员的要求不高，运行管理简单易行。本发明针对垃圾渗滤液原液和浓缩液混合液的处理工况，非常实用。对于垃圾场技改或者特殊状况时解决渗滤液的问题，有特别大的意义，值得在渗滤液行业进行推广。
