申请日2013.09.12
公开(公告)日2015.03.25
IPC分类号C02F1/22
摘要
一种适用于垃圾填埋场渗滤液的冷冻分离系统，涉及节能环保技术领域。本发明系统将收集的渗滤液经渗滤液预冷系统的两级预冷后送入渗滤液冷冻分离系统中。地源热泵中的蒸发器提供冷量，其中的冷凝器通过地埋管将热量散至垃圾填埋层中。渗滤液冷冻分离系统对渗滤液分离后产生的纯净冰块送至冰水换热系统中融化，并进一步提供冷量，融化后的纯水被送入渗滤液预冷系统的一级预冷调节池中。渗滤液冷冻分离系统对分离后产生的浓缩液送入渗滤液预冷系统的二级预冷调节池中。本发明利用垃圾填埋层的冷量，通过地源热泵对渗滤液进行冷冻分离，使得渗滤液得到减量化、无害化处理，具有成本低、无害化处理效果好的特点。
权利要求书
1. 一种适用于垃圾填埋场渗滤液的冷冻分离系统，其特征在于，它包括垃圾填埋层及渗滤液收集系统(Ⅰ)、地源热泵(Ⅱ)、渗滤液冷冻分离系统(Ⅲ)、冰水换热系统(Ⅳ)、渗滤液预冷系统(Ⅴ)和空调系统(Ⅵ)，垃圾填埋层及渗滤液收集系统(Ⅰ)中的垃圾填埋层(1)里铺设有地埋管(2)，地源热泵(Ⅱ)由依次连接的冷凝器(3)、节流阀(6)、蒸发器(5)和压缩机(4)组成;垃圾填埋层及渗滤液收集系统(Ⅰ)收集的渗滤液经渗滤液预冷系统(Ⅴ)中的一级预冷调节池(19)和二级预冷调节池(20)两级预冷后送入渗滤液冷冻分离系统(Ⅲ)中;地源热泵(Ⅱ)中的蒸发器(5)为渗滤液冷冻分离系统(Ⅲ)提供冷量，地源热泵(Ⅱ)中的冷凝器(3)通过地埋管(2)将热量散至垃圾填埋层(1);渗滤液冷冻分离系统(Ⅲ)对渗滤液分离后产生的纯净冰块送至冰水换热系统(Ⅳ)中融化，并为空调系统(Ⅵ)提供冷量，冰水换热系统(Ⅳ)中融化后的纯水送入渗滤液预冷系统(Ⅴ)的一级预冷调节池(19)中;渗滤液冷冻分离系统(Ⅲ)对渗滤液分离后产生的浓缩液送入渗滤液预冷系统(Ⅴ)的二级预冷调节池(20)中。
2. 根据权利要求1所述的适用于垃圾填埋场渗滤液的冷冻分离系统，其特征在于，所述地埋管(2)在垃圾填埋过程中同时进行铺设，采用能高效换热的防腐材料。
3.根据权利要求1或2所述的适用于垃圾填埋场渗滤液的冷冻分离系统，其特征在于，所述地源热泵(Ⅱ)蒸发温度范围为-25℃～-5℃之间，冷凝温度范围为15℃～50℃;蒸发温度和冷凝温度通过地源热泵(Ⅱ)的过热度、过冷度或者制冷剂流量来控制。
说明书
一种适用于垃圾填埋场渗滤液的冷冻分离系统
技术领域
本发明涉及节能环保技术领域，特别是适用于垃圾填埋场渗滤液的冷冻分离系统。
背景技术
我国城市生活垃圾以平均每年9%的速度增长，目前全国有三分之一以上的城市被垃圾包围，全国城市垃圾堆存累计侵占土地75万亩。垃圾填埋技术因其技术简单、处理量大、费用较低，已成为国内外大多数城市垃圾处置的首选方式。垃圾填埋后在降水的淋溶以及地表水、地下水的渗流作用会产生大量的渗滤液。渗滤液中含有大量的重金属、氨氮及各种难降解有害有毒物质，不能直接排入城市污水管网，必须予以处理。随着我国城市化进程的加快，填埋场越来越多，所产生的渗滤液总量也越来越大，渗滤液的减量化、无害化处理成为一个亟待解决的问题。
现有技术中，渗滤液的一般处理方法有生物法或物化法，但由于渗滤液水质成分复杂、污染物浓度高，生物法和物化法对渗滤液水质敏感，处理效果无法保障，且制造费用和运行成本高。迄今为止没有一种成熟且经济的技术对渗滤液进行彻底高效和规模化处理。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种适用于垃圾填埋场渗滤液的冷冻分离系统。它利用垃圾填埋层的冷量，通过地源热泵对渗滤液进行冷冻分离，使得渗滤液得到减量化、无害化处理，具有成本低、无害化处理效果好的特点。
为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：
一种适用于垃圾填埋场渗滤液的冷冻分离系统，其结构特点是，它包括垃圾填埋层及渗滤液收集系统、地源热泵、渗滤液冷冻分离系统、冰水换热系统、渗滤液预冷系统和空调系统。垃圾填埋层及渗滤液收集系统中的垃圾填埋层里铺设有地埋管，地源热泵由依次连接的冷凝器、节流阀、蒸发器和压缩机组成。垃圾填埋层及渗滤液收集系统收集的渗滤液经渗滤液预冷系统中的一级预冷调节池和二级预冷调节池两级预冷后送入渗滤液冷冻分离系统中。地源热泵中的蒸发器为渗滤液冷冻分离系统提供冷量，地源热泵中的冷凝器通过地埋管将热量散至垃圾填埋层中。渗滤液冷冻分离系统对渗滤液分离后产生的纯净冰块送至冰水换热系统中融化，并进一步为空调系统提供冷量，冰水换热系统融化后的纯水被送入渗滤液预冷系统的一级预冷调节池中;渗滤液冷冻分离系统对渗滤液分离后产生的浓缩液送入渗滤液预冷系统的二级预冷调节池中。
在上述冷冻分离系统中，所述地埋管在垃圾填埋过程中同时进行铺设，采用能高效换热的防腐材料。
在上述冷冻分离系统中，所述地源热泵蒸发温度范围为-25℃～-5℃之间，冷凝温度范围为15℃～50℃;蒸发温度和冷凝温度通过地源热泵的过热度、过冷度或者制冷剂流量来控制。
本发明由于采用了上述结构，与现有技术相比，具有以下优点：一是本发明系统对渗滤液的成分、浓度等不敏感，具有灵活的适应性;二是本发明中的渗滤液冷冻分离器将渗滤液分离为较易处理纯水与浓缩液，大大减少渗滤液的处理量，降低了渗滤液的处理难度;三是利用了填埋垃圾的能量，冷冻处理渗滤液的同时又能对办公区域空调系统提供冷量，节约能源，减少污染物排放;四是充分利用融化纯净冰块的冷量，对渗滤液进行预冷处理，节约能源;五是地源热泵效率高，节能环保;六是在垃圾填埋过程中铺设地埋管，节约了工程费用
