申请日2016.06.16
公开(公告)日2016.10.26
IPC分类号C02F9/10; B01D53/90; B01D53/60; B01D53/68
摘要
本发明公开一种垃圾渗滤液氨氮回收利用的系统和方法。该系统包括预处理系统、氨氮蒸发器、干燥冷却系统和烟气净化装置，所述预处理系统包括预处理系统出口;所述氨氮蒸发器包括氨氮蒸发器入口、氨氮蒸发器蒸汽出口和氨氮蒸发器浓缩液出口;所述干燥冷却系统包括干燥冷却系统气体入口和干燥冷却系统气体出口。本发明的垃圾渗滤液氨氮回收利用的系统和方法利用蒸发浓缩技术对垃圾渗滤液进行处理并回收其氨氮，处理工艺简单，效率高;氨氮回收后直接用于烟气净化，对其纯度要求不高，因此工艺路线简单，成本较低，实现了以废治废的良好环保效益。
权利要求书
1.一种垃圾渗滤液氨氮回收利用的系统，其特征在于，包括预处理系统、氨氮蒸发器、干燥冷却系统和烟气净化装置，
所述预处理系统包括预处理系统出口;
所述氨氮蒸发器包括氨氮蒸发器入口、氨氮蒸发器蒸汽出口和氨氮蒸发器浓缩液出口;
所述干燥冷却系统包括干燥冷却系统气体入口和干燥冷却系统气体出口;
所述预处理系统出口与所述氨氮蒸发器入口相连，所述氨氮蒸发器蒸汽出口与所述干燥冷却系统气体入口相连，所述干燥冷却系统气体出口与烟气净化装置相连，所述烟气净化装置设置在排烟烟囱内。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预处理系统包括预处理池、加药机和细格栅，所述加药机位于所述预处理池的顶部，所述细格栅设置在所述预处理池出水口。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述干燥冷却系统包括干燥器和冷却器，所述干燥器包括干燥器入口和干燥器出口，所述冷却器包括冷却器入口和冷却器出口，所述干燥器入口连接所述氨氮蒸发器蒸汽出口，所述冷却器入口连接所述干燥器出口，所述冷却器出口与烟气净化装置相连。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述烟气净化装置为蜂窝体，所述蜂窝体负载SCR催化剂，所述烟气净化装置设有高温喷气阀。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括储气罐，所述储气罐包括储气罐入口和储气罐出口，所述储气罐入口与所述冷却器出口连接，所述储气罐出口与所述烟气净化装置相连。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括热交换器和预热器，所述热交换器包括热交换器浓缩液入口和热交换器热水出口，所述预热器包括预热器渗滤液入口、预热器渗滤液出口和预热器热水入口，所述热交换器浓缩液入口与所述氨氮蒸发器浓缩液出口连接，所述热交换器热水出口与所述预热器热水入口连接;所述预热器渗滤液入口与预处理系统连接，所述预热器渗滤液出口与氨氮蒸发器入口相连。
7.一种利用权利要求1-6任一所述系统进行垃圾渗滤液氨氮回收利用的方法，其特征在于，包括步骤：
A、调节渗滤液pH值和过滤渗滤液中的不溶物;
B、将过滤后的渗滤液导入所述氨氮蒸发器进行直接加热至100℃以上，产生包含蒸汽和氨气的混合气;
C、将所述混合气导入所述干燥冷却系统进行干燥脱水和冷却;
D、将包含氨气的冷却气通入到烟气净化装置中，所述冷却气通过喷气阀，与高温烟气充分混合接触，在SCR催化剂作用下，所述冷却气中的氨气与烟气中的污染物反应，生成无害化无机产物。
8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，进一步包括步骤：将所述冷却气导入储气罐储存，然后从储气罐将冷却气导入烟气净化装置中。
9.根据权利要求7所述方法，其特征在于，进一步包括步骤：
E、所述氨氮蒸发器产生的浓缩液通过所述热交换器进行余热回收。
10.根据权利要求7所述方法，其特征在于，在步骤B之前增加步骤：将渗滤液导入所述预热器进行预热，将所述步骤E回收余热的热水导入预热器。
说明书
一种垃圾渗滤液氨氮回收利用的系统和方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种垃圾渗滤液中氨氮回收利用的系统和方法。
背景技术
随着我国城市化水平的提高，城市规模不断扩大，城市人口数量不断增加，居民的生活水平也不断提高，与此伴随的是城市生活垃圾产量的急剧增加。目前，我国城市生活垃圾的主要处理方式有卫生填埋、焚烧、堆肥等方式。无论是哪一种处理方式，都不可避免地带来另一个严峻的环保问题：垃圾渗滤液的处理问题。垃圾渗滤液属于高浓度、高氨氮和高毒性的有机废水，是公认的难处理废水之一。我国对垃圾渗滤液的污染控制标准日益严格，尤其是总氮类指标的增加，迫使渗滤液处理工艺不断改进，工艺更加复杂，造价和成本也越来越高。
目前，针对垃圾渗滤液中的氨氮处理工艺主要有以下几种常见方法：氨吹脱法、生物硝化和反硝化+反渗透膜、蒸发+离子交换工艺。氨吹脱法产生的氨气伴随大量其它挥发性物质，分离提纯成本高，难以实现资源化利用，而直接排放又会造成二次污染。生物硝化和反硝化法是在各种微生物的作用下，通过反硝化和硝化等一系列反应，最终生成二氧化碳、氮气和水。硝化反应是在有氧下，利用好氧硝化菌的作用，将废水中的氨氮氧化为硝酸盐或亚硝酸盐。在没有氧气时，利用反硝化菌将剩余的亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气，这个反硝化过程中需要一些有机底物碳源。生物硝化和反硝化处理氨氮较为彻底，成本低，二次污染小，但是工程投资大，管理要求高，运行成本高，且处理效果受温度影响，稳定性差。蒸发+离子交换技术利用离子交换树脂将蒸发冷凝水中的氨吸附，离子交换树脂通过盐酸的再生，形成氯化铵再生废液，再生废液采用专用的氯化铵浓缩和结晶设备，实现氯化铵的回收，虽然技术可行但是成本偏高，适用于规模较小、氨回收量小的项目工程。
因此，亟需一种低成本的氨氮无害化处理和回收利用的技术，以实现渗滤液氨氮的处理并且避免二次污染。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种垃圾渗滤液氨氮回收利用的系统和方法，将分离的氨氮收集起来再次利用，用于烟气的净化，实现了氨氮的资源化利用，具有较好的经济效益。
本发明的目的之一是提供一种垃圾渗滤液氨氮回收利用的系统，包括预处理系统、氨氮蒸发器、干燥冷却系统和烟气净化装置，
所述预处理系统包括预处理系统出口;
所述氨氮蒸发器包括氨氮蒸发器入口、氨氮蒸发器蒸汽出口和氨氮蒸发器浓缩液出口;
所述干燥冷却系统包括干燥冷却系统气体入口和干燥冷却系统气体出口;
所述预处理系统出口与所述氨氮蒸发器入口相连，所述氨氮蒸发器蒸汽出口与所述干燥冷却系统气体入口相连，所述干燥冷却系统气体出口与烟气净化装置相连，所述烟气净化装置设置在排烟烟囱内。
预处理系统主要是调节渗滤液pH值和过滤除去渗滤液中的不溶物。氨氮蒸发器对渗滤液进行直接加热，蒸发产生以蒸汽和氨气为主的混合气。干燥冷却系统对混合气进行干燥脱水和冷却。将干燥冷却后的以氨气为主的冷却气通入到烟气净化装置，高温烟气输送至烟气净化装置后与氨气反应，将烟气中的NOx、SOx和氯化氢等污染物去除。
具体的，所述预处理系统包括预处理池、加药机和细格栅，所述加药机位于所述预处理池的顶部，所述细格栅设置在所述预处理池出水口。加药机用于调节渗滤液的pH值，细格栅用于过滤渗滤液中的不溶物。
进一步的，所述干燥冷却系统包括干燥器和冷却器，所述干燥器包括干燥器入口和干燥器出口，所述冷却器包括冷却器入口和冷却器出口，所述干燥器入口连接所述氨氮蒸发器蒸汽出口，所述冷却器入口连接所述干燥器出口，所述冷却器出口与烟气净化装置相连。
干燥器中装有干燥剂，用于混合气的干燥脱水，防止后续处理中混合气冷凝液化。冷却器用于干燥后气体的冷却。
本发明中，所述烟气净化装置为蜂窝体，所述蜂窝体负载SCR催化剂(脱硝催化剂)，所述烟气净化装置设有高温喷气阀。
冷却后的气体通过输气泵进入烟气净化装置，通过高温喷气阀喷射到蜂窝体中。锅炉高温烟气通过蜂窝体时，在SCR催化剂的作用下，与氨气反应。
进一步的，所述系统还包括储气罐，所述储气罐位于干燥冷却系统和烟气净化装置之间，用于储存冷却气。所述储气罐包括储气罐入口和储气罐出口，所述储气罐入口与所述冷却器出口连接，所述储气罐出口与所述烟气净化装置相连。
所述系统进一步包括热交换器和预热器，所述热交换器包括热交换器浓缩液入口和热交换器热水出口，所述预热器包括预热器渗滤液入口、预热器渗滤液出口和预热器热水入口，所述热交换器浓缩液入口与所述氨氮蒸发器浓缩液出口连接，所述热交换器热水出口与所述预热器热水入口连接;所述预热器渗滤液入口与预处理系统连接，所述预热器渗滤液出口与氨氮蒸发器入口相连。
氨氮蒸发器产生的浓缩液通过热交换器回收余热。预热器设置在预处理系统和氨氮蒸发器之间，渗滤液经预热器加热后进入氨氮蒸发器。热交换器回收的余热用于渗滤液的预热。
本发明的另一目的是提供一种利用上述系统进行垃圾渗滤液氨氮回收利用的方法，包括步骤：
A、调节渗滤液pH值和过滤渗滤液中的不溶物;
B、将过滤后的渗滤液导入所述氨氮蒸发器进行直接加热至100℃以上，产生包含蒸汽和氨气的混合气;
C、将所述混合气导入所述干燥冷却系统进行干燥脱水和冷却;
D、将包含氨气的冷却气通入到烟气净化装置中，所述冷却气通过喷气阀，与高温烟气充分混合接触，在SCR催化剂作用下，所述冷却气中的氨气与烟气中的污染物反应，生成无害化无机产物。
本发明中，所述方法进一步包括步骤：将所述冷却气导入储气罐储存，然后从储气罐将冷却气导入烟气净化装置中。
所述方法进一步包括步骤：
E、所述氨氮蒸发器产生的浓缩液通过所述热交换器进行余热回收。
进一步的，在步骤B之前增加步骤：将渗滤液导入所述预热器进行预热，将所述步骤E回收余热的热水导入预热器。
本发明的垃圾渗滤液氨氮回收利用的系统和方法利用蒸发浓缩技术对垃圾渗滤液进行处理并回收其氨氮，处理工艺简单，效率高，能大幅降低垃圾渗滤液的后续处理难度;氨氮回收后直接用于烟气净化出来，对其纯度要求不高，因此工艺路线简单，成本较低，实现了以废治废的良好环保效益。
