申请日2015.06.16
公开(公告)日2015.11.18
IPC分类号C02F9/10; B01D53/78; C02F9/14
摘要
本实用新型涉及污水处理技术领域，提供一种城市垃圾渗滤液处理系统，所述城市垃圾渗滤液处理系统包括：预处理系统、蒸发洗气系统和电解系统，所述预处理系统通过中间池与蒸发洗气系统相连通，所述蒸发洗气系统包括蒸发单元和洗气单元，所述蒸发单元包括过滤器、蒸馏水板式换热器、浓缩液热交换器、排气热交换器、浓缩液过滤器、热井、MVR蒸发器和蒸汽压缩机，所述洗气单元包括酸洗气塔和碱洗气塔。本实用新型具有节能环保、高效、成本低、处理量大等优点。
摘要附图
权利要求书
1.一种城市垃圾渗滤液处理系统，包括预处理系统、蒸发洗气系统和电解 系统，所述预处理系统通过中间池与蒸发洗气系统相连通，其特征在于，所述 蒸发洗气系统包括蒸发单元和洗气单元，所述蒸发单元包括过滤器、蒸馏水板 式换热器、浓缩液热交换器、排气热交换器、浓缩液过滤器、热井、MVR蒸发器 和蒸汽压缩机，所述洗气单元包括酸洗气塔和碱洗气塔;
所述过滤器的入口与中间池相连通，出口分别与蒸馏水板式换热器和浓缩 液热交换器相连通;
所述蒸馏水板式换热器和所述浓缩液热交换器分别与排气热交换器相连 通;
所述排气热交换器通过热井与MVR蒸发器相连通;
所述MVR蒸发器的浓缩液出口依次通过热井和浓缩液过滤器与所述浓缩液 热交换器相连通;所述MVR蒸发器的水蒸汽出口经除雾器与酸洗气塔和碱洗气 塔相连通;所述MVR蒸发器的不凝气体出口与所述排气热交换器相连通;所述 MVR蒸发器还与蒸汽发生器连通;所述MVR蒸发器的蒸馏水出口依次通过蒸馏水 罐和蒸馏水泵与所述蒸馏水板式换热器相连通;
所述酸洗气塔和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与所述MVR蒸发器的进汽口相连通;
所述蒸馏水板式换热器的蒸馏水出口通过蒸馏水管道和电解系统的入口相 连通;
所述电解系统的出口通过蒸馏水管道与出水池相连通，所述电解系统采用 复极式电解槽。
2.根据权利要求1所述的城市垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述 预处理系统包括来液池、通过输送泵与所述来液池相连通的混凝反应池、与 所述混凝反应池相连通的絮凝反应池和与所述絮凝反应池相连通的竖流沉淀 池;所述竖流沉淀池顶部与中间池相连通。
3.根据权利要求2所述的城市垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述 竖流沉淀池底部与污泥浓缩池相连通，所述污泥浓缩池与出水池相连通。
4.根据权利要求2所述的城市垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述 混凝反应池内设有机械搅拌器和PH值在线分析仪。
5.根据权利要求2所述的城市垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述 絮凝反应池内设有机械搅拌器。
6.根据权利要求1所述的城市垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述 酸洗气塔设有PH值在线分析仪。
7.根据权利要求1所述的城市垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述 碱洗气塔设有PH值在线分析仪。
8.根据权利要求1所述的城市垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述MVR 蒸发器采用立管降膜式或卧管布膜式。
9.根据权利要求1所述的城市垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述热 井内设滤网。
10.根据权利要求1所述的城市垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所 述蒸汽发生器为以电力驱动的蒸汽发生器。
说明书
一种城市垃圾渗滤液处理系统
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种城市垃圾渗滤液处理系 统。
背景技术
随着中国城镇化进程的加快，城市人口不断扩增、规模不断扩大，随之产 生的生产、生活垃圾成倍数增加。中国已超美国，以每年12亿吨居世界首位。 我国多数的城市固体垃圾采用填埋或焚烧的方法进行处理。在垃圾填埋堆放过 程中，在挤压等各种外界因素作用下产生一种具有高浓度有机物或无机物的废 水称为垃圾渗滤液。垃圾渗滤液的水质变化范围极大，有机污染物种类多、浓 度高，且有多种致癌物、促癌物、辅致癌物、突致癌物和金属离子。当垃圾渗 滤液渗入到地下水、地表水中，即对地表水水质造成污染，地下水失去使用价 值，对人体健康及工农业水源造成直接影响。由于垃圾渗滤液成分复杂，具有 较高的毒性同时又具有高COD值、高氨氮含量，使得垃圾渗滤液处理难度极大。
在我国目前能达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008中标准 的垃圾渗滤液处理工艺主要有UASB+A/O/A/O+MBR+RO工艺、DTRO工艺和MVC+DI 工艺。基于UASB+A/O/A/O+MBR+RO工艺的垃圾渗滤液处理系统，存在着工艺复 杂、工艺链条过长，系统管理难度大，该工艺由于其浓缩液25%～35%的回灌， 会造成场内渗滤液盐分不断累积，最终致使其前端生化系统菌的失调死亡，后 端膜系统盐的堵塞严重，故其存在连续运转稳定性差等问题，而在北方地区， 冬季运行时，其生化部分和膜部分受天气影响较大。后期运行配件和膜更换费 用较高。基于DTRO工艺的垃圾渗滤液处理系统，完全靠高压力的膜片进行强制 性过滤，运行成本高，出水产量低，浓缩液高达45%～55%，冬季运行难度大等 问题，后期运行配件和膜组件易损且价格高昂。基于MVC+DI工艺的垃圾渗滤液 处理系统，渗滤液在蒸发的条件下，渗滤液中的易降解部分COD大多是以挥发 性有机酸(VOC)的形式随气带出，同时其含有的氨氮也会随气体溢出，该工艺 依靠离子交换树脂将含带蒸馏水中的COD和氨氮交换吸附，这样虽然可以让出 水达标，但树脂交换能力有限，处理量极低，过饱和后不能及时还原树脂就会 被击穿，致使系统及其不能稳定连续生产。而且饱和后需要再生树脂时成本高， 最大问题是在树脂还原过程中，产生大量的含氨氮和COD的废液，又造成二次 污染。
另外，在MVR蒸发器在蒸发过程中，可能会有部分的COD、氨氮会随蒸汽一 同蒸发出来，所以在蒸馏水中仍然可能含有污染物。由于现有技术的垃圾渗滤 液处理系统，是将MVR蒸发器中产生的蒸馏水经蒸馏水板式换热器换热后 直接排放，可能导致蒸馏水不能达到排放标准规定的水质指标，并且含有有 害物质，造成二次污染。
实用新型内容
本实用新型主要解决现有技术中垃圾渗滤液处理效率低、成本高、冬季 运行难度大、排放的水可能含有污染物等技术问题，提出一种城市垃圾渗滤液 处理系统，能够充分分离处理有害物质，提高垃圾渗滤液处理效率，降低处 理成本，使垃圾渗滤液处理真正意义的达标达产。
本实用新型提供了一种城市垃圾渗滤液处理系统，包括预处理系统、蒸 发洗气系统和电解系统，所述预处理系统通过中间池与蒸发洗气系统相连通， 所述蒸发洗气系统包括蒸发单元和洗气单元，所述蒸发单元包括过滤器、蒸 馏水板式换热器、浓缩液热交换器、排气热交换器、浓缩液过滤器、热井、 MVR蒸发器和蒸汽压缩机，所述洗气单元包括酸洗气塔和碱洗气塔;
所述过滤器的入口与中间池相连通，出口分别与蒸馏水板式换热器和浓缩 液热交换器相连通;
所述蒸馏水板式换热器和所述浓缩液热交换器分别与排气热交换器相连 通;
所述排气热交换器通过热井与MVR蒸发器相连通;
所述MVR蒸发器的浓缩液出口依次通过热井和浓缩液过滤器与所述浓缩液 热交换器相连通;所述MVR蒸发器的水蒸汽出口经除雾器与酸洗气塔和碱洗气 塔相连通;所述MVR蒸发器的不凝气体出口与所述排气热交换器相连通;所述 MVR蒸发器还与蒸汽发生器连通;所述MVR蒸发器的蒸馏水出口依次通过蒸馏水 罐和蒸馏水泵与所述蒸馏水板式换热器相连通;
所述酸洗气塔和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与所述MVR蒸发器的进汽口相连通;
所述蒸馏水板式换热器的蒸馏水出口通过蒸馏水管道和电解系统的入口相 连通;
所述电解系统的出口通过蒸馏水管道与出水池相连通，所述电解系统采用 复极式电解槽。
进一步的，所述预处理系统包括来液池、通过输送泵与所述来液池相连 通的混凝反应池、与所述混凝反应池相连通的絮凝反应池和与所述絮凝反应 池相连通的竖流沉淀池;所述竖流沉淀池顶部与中间池相连通。
进一步的，所述竖流沉淀池底部与污泥浓缩池相连通，所述污泥浓缩池 与出水池相连通。
进一步的，所述混凝反应池内设有机械搅拌器和PH值在线分析仪。
进一步的，所述絮凝反应池内设有机械搅拌器。
进一步的，所述酸洗气塔设有PH值在线分析仪。
进一步的，所述碱洗气塔设有PH值在线分析仪。
进一步的，所述MVR蒸发器采用立管降膜式或卧管布膜式。
进一步的，所述热井内设滤网。
进一步的，所述蒸汽发生器为以电力驱动的蒸汽发生器。
本实用新型提供的一种城市垃圾渗滤液处理系统，利用化工技术对垃圾渗 滤液采用物理化学法及电解法处理。利用预处理系统对垃圾渗滤液进行预处 理，达到固液分离的效果。利用蒸发洗气系统对垃圾渗滤液预先进行的是蒸馏 分离工艺，在高温状态下有些物质发生了变化，也具有局部生化和分解的过程， 而像大肠杆等细菌类在高温下已经荡然无存，本实用新型的工艺在实践应用中 取得了良好的处理效果，对于氨氮和挥发性VOC采取化学法更是去向合理，使 垃圾渗滤液处理真正意义上的达标达产。
由于废水中COD、氨氮等值过高，MVR蒸发器在蒸发过程中，有部分的COD、 氨氮会随蒸汽一同蒸发出来，所以在蒸馏水中仍然可能含有污染物，经过蒸发 洗气系统后的蒸馏水可能不符合排放要求，还有一定含量的COD、氨氮。所以通 过电解系统对COD、氨氮做进一步的处理，使其符合排放要求。本申请的电解 系统，电解废水可用间接氧化和间接还原方式，即利用电极氧化和还原产物 与废水中的有害物质发生化学反应，生成不溶于水的沉淀物，以分离除去有 害物质。电解系统使用低压直流电源，不必大量耗费化学剂;在常温常压下 操作，管理简便;如废水中污染物浓度发生变化，可以通过调整电压和电流 的方法，保证出水水质稳定;处理装置占地面积不大。在酸洗气塔和碱洗气 塔内设有PH值在线分析仪，能够对酸洗气塔和碱洗气塔中的PH值进行监控， 使酸洗气塔和碱洗气塔的适用性更强。
利用MVR蒸发器先使得渗滤液进行气液分离，此时存在渗滤液中的氨氮在 沸点下以气态形式进入洗气装置，与一定浓度的气液混合酸充分反应后形成硫 酸铵以晶态析出，可以高效去除99.6%以上的氨氮，硫酸铵可以考虑回收利用， 使得氨氮出口方向明确;同理，在蒸发过程中，渗滤液中的易降解部分COD大 多是以挥发性有机酸(VOC)的形式随气带出，此时采用一定浓度的气液混合碱 在又一高效洗气装置内与其快速中和反应，可以去除95%以上的VOC，形成极少 量有机钠盐达到固态化结晶，少量的固态晶体可以进行正常填埋处理。与现有 技术中基于UASB+A/O/A/O+MBR+RO工艺的处理系统不能降解部分的浓缩液回灌 同理，MVR蒸发只有10%或更少的浓缩液是难降解部分，在回灌时10%浓缩液可 以达到回灌停留。基于UASB+A/O/A/O+MBR+RO工艺的处理系统形成的30%左右浓 缩液，在垃圾山内会形成泾流，很快会回到调节池。而MVR蒸发工艺与 UASB+A/O/A/O+MBR+RO工艺不同的是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10%的浓缩液也可以继续干化，其干化后的固化物含水 率在50%，可以正常填埋处理，故MVR蒸发工艺最终可以真正意义的实现零液体 排放。
综上所述，本实用新型的处理系统具有简单易操作、运行稳定、占地面积 小，不受季节温度影响，使用寿命长等优点，浓缩液只有10%，运行管理简单， 普通电工即可操作。本实用新型实际日处理渗滤液量可达60-600吨，且各项指 标均达标达产。基于上述理由本实用新型可广泛应用在渗滤液处理等领域。
