申请日2021.08.17
公开日期2021.11.09
IPC分类C02F103/06;C02F9/10
摘要
本发明公开了危险废物填埋场渗滤液的循环处理装置及其使用方法，包括：用于收集渗滤液的原水系统；用于对渗滤液蒸发浓缩至指定浓度的浓缩液的二效蒸发系统；用于给二效蒸发系统冷却的冷凝系统；用于给二效蒸发系统内的渗滤液降低沸点的真空系统；用于接收从二效蒸发系统排出的浓缩液和蒸发凝水的出料系统；用于控制原水系统、二效蒸发系统、冷凝系统和出料系统的流量、压力及pH值的仪表及控制系统。本发明的有益效果是降低能耗；减缓结垢；二次污染防控；调节能力好。
权利要求
1.危险废物填埋场渗滤液的循环处理装置，其特征是：包括：用于收集渗滤液的原水系统；用于对渗滤液蒸发浓缩至指定浓度的浓缩液的二效蒸发系统；用于给二效蒸发系统冷却的冷凝系统；用于给二效蒸发系统内的渗滤液降低沸点的真空系统；用于接收从二效蒸发系统排出的浓缩液和蒸发凝水的出料系统；用于控制原水系统、二效蒸发系统、冷凝系统和出料系统的流量、压力及pH值的仪表及控制系统。
2.如权利要求1所述的危险废物填埋场渗滤液的循环处理装置，其特征是：所述原水系统包括用于储存渗滤液的原水箱（102），所述原水箱（102）顶部连通有原水进水管（101）和加酸系统（103），所述原水箱（2）底部通过进料泵（104）连通有原水箱出水管（105）。
3.如权利要求2所述的危险废物填埋场渗滤液的循环处理装置，其特征是：所述二效蒸发系统包括构成一效蒸发系统的一效蒸发器（201）和一效分离器（202），以及构成二效蒸发系统的二效蒸发器（203）和二效分离器（204），所述一效分离器（202）的底部接入有一效强制循环泵（205），所述二效分离器（204）的底部接入有二效强制循环泵（206），所述一效强制循环泵（205）的泵出口与二效强制循环泵（206）的泵入口连接，所述一效蒸发器（201）的壳程进气口连通有蒸汽进汽管（207），所述一效蒸发器（201）管程蒸发出的蒸汽进入一效分离器（202），所述一效分离器（202）的蒸汽和一效蒸发器（201）的第一不凝气管线（210）进入二效蒸发器（203）的壳程，所述二效蒸发器（203）管程蒸发出的蒸汽进入二效分离器（204），所述一效蒸发器（201）的第一凝水管线（208）与二效蒸发器（203）相连。
4.如权利要求3所述的危险废物填埋场渗滤液的循环处理装置，其特征是：所述冷凝系统包括乏气预热器（301），所述二效分离器（204）的蒸汽出口与乏气预热器（301）的进气口相连，所述二效蒸发器（203）的第二不凝气管线（211）与乏气预热器（301）的出气口相连，所述乏气预热器（301）的出气口上还接入有冷凝器（302）的进气口，所述乏气预热器（301）的进料口与原水箱出水管（105）相连，所述冷凝器（302）的冷却水进口通过循环给水管（304）与凉水塔（303）连接，所述冷凝器（302）的冷却水出口与凉水塔（303）的循环回水管（305）相连，所述凉水塔（303）还连接有补水管（306），所述乏气预热器（301）的出料口与一效强制循环泵（205）的泵入口相连，所述二效蒸发器（203）的第二凝水管线（209）与冷凝器（302）相连。
5.如权利要求4所述的危险废物填埋场渗滤液的循环处理装置，其特征是：所述真空系统包括真空泵（401），所述真空泵（401）通过真空泵出气管（404）与真空泵水罐（402）相连，所述真空泵水罐（402）与循环给水管（304）连接，所述真空泵水罐（402）的排气管（405）与焚烧炉窑引风口（406）相连，所述真空泵水罐（402）的排水管（407）接入污水管网。
6.如权利要求5所述的危险废物填埋场渗滤液的循环处理装置，其特征是：所述出料系统包括用于接收由冷凝器（302）排出的不凝气和凝水的凝水罐（501），所述凝水罐（501）连接有凝水泵（502），所述凝水罐（501）上设有与凝水泵（502）连锁的凝水液位计（505），所述凝水罐（501）的出气口连接有真空泵进气管（403），所述一效强制循环泵（205）、二效强制循环泵（206）的泵出口通过出料管与出料泵（503）连接，所述出料泵（503）经第一回流管线（506）回流至二效强制循环泵（206）的泵入口，所述出料泵（503）经第二回流管线（507）回流至原水箱（102），所述出料泵（503）经排放管线（508）排至出料吨桶（504）。
7.如权利要求6所述的危险废物填埋场渗滤液的循环处理装置，其特征是：所述仪表监控系统包括一效分离器液位计（601）、二效分离器液位计（602）、设在原水箱出水管（105）上的进料流量计（603）和进料流量调节气动阀（606）、设在蒸汽进汽管（207）上的蒸汽流量计（604）和蒸汽流量调节气动阀（608）、设在凝水泵（502）出口的凝水流量计（605）、设在一效蒸发器（201）和二效蒸发器（204）之间的一效二效间过料流量调节气动阀（607）、设在一效蒸发器（201）壳体的第一压力表（609）、设在一效分离器（202）壳体的第二压力表（610）、设在二效分离器（204）壳体的第三压力表（611）以及设在原水箱（102）内的pH仪表（612），所述一效分离器液位计（601）连锁进料流量调节气动阀（606）的开启度调节，所述二效分离器液位计（602）连锁一效二效间过料流量调节气动阀（607）的开启度调节，所述第一压力表（609）连锁蒸汽流量调节气动阀（608）的开启度调节，所述pH仪表（612）连锁加酸系统（103）的启停。
8.如权利要求7所述的危险废物填埋场渗滤液的循环处理装置的使用方法，其特征是：包括以下步骤：（1）、开启真空泵（401），待第二压力表（610）的真空度达到-50KPa时，真空泵开始进水，渗滤液从原水进水管（101）进入原水箱（102），然后通过进料泵（104）经原水箱出水管（105）输送至乏气预热器（301）的进料口；（2）、渗滤液经乏气预热器（301）的出料口进入一效强制循环泵（205）的泵入口，一效分离器液位计（601）液位达到设定液位时，一效强制循环泵（205）自动开启，蒸汽流量调节气动阀（608）自动开启，开启度根据第一压力表（609）的压力自动调节，一效二效间过料流量调节气动阀（607）自动开启，开启度根据二效分离器液位计（602）液位自动调节；（3）、待二效分离器液位计（602）液位达到设定液位时，二效强制循环泵（206）自动开启，出料泵（503）自动开启，出料经第一回流管线（506）回流至二效强制循环泵（206）的泵入口；运行过程中，根据一效分离器液位计（601）显示的液位调节进料泵（104）进料后流量调节气动阀（606）的开启度，根据二效分离器液位计（602）显示的液位调节一效二效间过料流量调节气动阀（607）的开启度，根据第一压力表（609）显示的压力调节蒸汽流量调节气动阀（608）；通过凝水液位计（505）启动凝水泵（502）来控制凝水罐（501）的液位，当pH仪表（612）测定的pH高于设定值加酸系统（103）开启，当当pH仪表（612）测定的pH低于设定值加酸系统（103）停止。
说明书
危险废物填埋场渗滤液的循环处理装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及危险废物处理技术领域，尤其涉及危险废物填埋场渗滤液的处理装置及其使用方法。
背景技术
危废处置行业危险废物安全填埋产生的渗滤液成分复杂，具有色度高、悬浮物高、COD高、盐分高、氨氮高的特点，是危废处置行业的难题。在理论理想状态下，填埋场在无表面覆盖的情况下仅有少量淋溶水渗滤液产出，且渗滤液中所含污染物的浓度极低，正情况下无渗滤液产出。由于理论浓度不高，渗滤液的处置工艺仅仅为简单的利用污水站进行生化处理。
但实际情况恰恰相反，危险废物的固化填埋无法做到理论上的100%稳定固化，填埋物的不同，各类污染物的浓度均有变化，由于污染物的种类和浓度发生巨大变化，导致传统生化处理系统根本无法完成对渗滤液的处理。然而通过焚烧处理，由于渗滤液热值低、量大，会对焚烧系统造成较大的负荷，影响危废的焚烧效果。
目前来说较为常用的处置方法有如下几种：物理化学和生化结合法、反渗透处理、蒸发浓缩处理。
蒸发工艺广泛用于化工、制药和海水淡化等行业。通过供给一定的热能，可以实现提纯溶剂、分离溶剂的目的。
蒸发技术对进水可溶性固体物没有限制，但是蒸发工艺本质是分离过程，无法对污染物进行彻底降解；二则能耗较高，蒸汽耗量较高；三是蒸发系统用于危废填埋渗滤液处理中易于污堵；四是蒸发系统稳定运行能力差，易出现跑料等问题。
如中国发明专利授权公告号CN109250855B公开了一种危险废物填埋场渗滤液的处理方法，包括以下步骤：(1)使用蒸发浓缩工艺：向危险废物渗滤液中加入酸性物质，控制蒸发过程中pH值为4-5；采用减压蒸馏减压，控制蒸发温度在60-70℃之间，馏出液经过处理后回用或排放。
又如中国发明专利授权公告号CN107572732B公开了用于危险废物处置厂的污水处理系统，包括：第一处理单元，其用于处理生产废水，排出污水和污泥，污水进入中间水池；第二处理单元，其包括用于处理高盐废水的三效蒸发装置，高盐废水经处理后排出污水、结晶盐和废气，污水进入中间水池，结晶盐包裹后填埋，废气采用真空泵收集；
再如中国实用新型专利公开号CN209098417U公开了一种垃圾渗滤液的集成处理装置，包括垃圾渗滤液原液储存罐、调节池、过滤器、两级DTRO装置、脱气塔装置、离子交换装置、蒸发装置、焚烧装置、杂盐输送装置、溶解装置、蒸发结晶装置和加药装置；
再如中国实用新型专利公开号CN211284073U公开了一种垃圾渗滤液处理设备，其包括依次连接的前端预处理池组、内循环反应器、生化处理池组、膜处理装置和浓水蒸发装置，所述浓水蒸发装置包括依次连接的低温膜蒸馏装置和多效蒸发器；
以上专利虽然都采用蒸发浓缩来实现对渗滤液的减量化处理，由于蒸发浓缩都是线性的开放式的，并不能实现对减量化的精确控制，而如果蒸发浓缩的浓缩度控制不好，比如浓缩度过高，会导致渗滤液在蒸发系统内结晶，浓缩度过低，起不到减量化处理的目的，另外以上专利的蒸发浓缩能耗较高，蒸汽耗量较高，蒸发系统稳定运行能力差，易出现跑料等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有的蒸发浓缩处理危险废物填埋场渗滤液的方法存在诸多缺陷的至少一个，为此提供危险废物填埋场渗滤液的循环处理装置及其使用方法。
本发明的技术方案是：危险废物填埋场渗滤液的循环处理装置，包括：用于收集渗滤液的原水系统；用于对渗滤液蒸发浓缩至指定浓度的浓缩液的二效蒸发系统；用于给二效蒸发系统冷却的冷凝系统；用于给二效蒸发系统内的渗滤液降低沸点的真空系统；用于接收从二效蒸发系统排出的浓缩液和蒸发凝水的出料系统；用于控制原水系统、二效蒸发系统、冷凝系统和出料系统的流量、压力及pH值的仪表及控制系统。
上述方案中所述原水系统包括用于储存渗滤液的原水箱，所述原水箱顶部连通有原水进水管和加酸系统，所述原水箱底部通过进料泵连通有原水箱出水管。
上述方案中所述二效蒸发系统包括构成一效蒸发系统的一效蒸发器和一效分离器，以及构成二效蒸发系统的二效蒸发器和二效分离器，所述一效分离器的底部接入有一效强制循环泵，所述二效分离器的底部接入有二效强制循环泵，所述一效强制循环泵的泵出口与二效强制循环泵的泵入口连接，所述一效蒸发器的壳程进气口连通有蒸汽进汽管，所述一效蒸发器管程蒸发出的蒸汽进入一效分离器，所述一效分离器的蒸汽和一效蒸发器的不凝气管线进入二效蒸发器的壳程，所述二效蒸发器管程蒸发出的蒸汽进入二效分离器，所述一效蒸发器的第一凝水管线与二效蒸发器相连。
上述方案中所述冷凝系统包括乏气预热器，所述二效分离器的蒸汽出口与乏气预热器的进气口相连，所述二效蒸发器的不凝气管线与乏气预热器的出气口相连，所述乏气预热器的出气口上还接入有冷凝器的进气口，所述乏气预热器的进料口与原水箱出水管相连，所述冷凝器的冷却水进口通过循环给水管与凉水塔连接，所述冷凝器的冷却水出口与凉水塔的循环回水管相连，所述凉水塔还连接有补水管，所述乏气预热器的出料口与一效强制循环泵的泵入口相连，所述二效蒸发器的第二凝水管线与冷凝器相连。
上述方案中所述真空系统包括真空泵，所述真空泵通过真空泵出气管与真空泵水罐相连，所述真空泵水罐与循环给水管连接，所述真空泵水罐的排气管与焚烧炉窑引风口相连，所述真空泵水罐的排水管接入污水管网。
上述方案中所述出料系统包括用于接收由冷凝器排出的不凝气和凝水的凝水罐，所述凝水罐连接有凝水泵，所述凝水罐上设有与凝水泵连锁的凝水液位计，所述凝水罐的出气口连接有真空泵进气管，所述一效强制循环泵、二效强制循环泵的泵出口通过出料管与出料泵连接，所述出料泵经第一回流管线回流至二效强制循环泵的泵入口，所述出料泵经第二回流管线回流至原水箱，所述出料泵经排放管线排至出料吨桶。
上述方案中所述仪表监控系统包括一效分离器液位计、二效分离器液位计、设在原水箱出水管上的进料流量计和进料流量调节气动阀、设在蒸汽进汽管上的蒸汽流量计和蒸汽流量调节气动阀、设在凝水泵出口的凝水流量计、设在一效蒸发器和二效蒸发器之间的一效二效间过料流量调节气动阀、设在一效蒸发器壳体的第一压力表、设在一效分离器壳体的第二压力表、设在二效分离器壳体的第三压力表以及设在原水箱内的pH仪表，所述一效分离器液位计连锁进料流量调节气动阀的开启度调节，所述二效分离器液位计连锁一效二效间过料流量调节气动阀的开启度调节，所述第一压力表连锁蒸汽流量调节气动阀的开启度调节，所述pH仪表连锁加酸系统的启停。
危险废物填埋场渗滤液的循环处理装置的使用方法，其特征是：包括以下步骤：（1）、开启真空泵，待第二压力表的真空度达到-50KPa时，真空泵开始进水，渗滤液从原水进水管进入原水箱，然后通过进料泵经原水箱出水管输送至乏气预热器的进料口；（2）、渗滤液经乏气预热器的出料口进入一效强制循环泵的泵入口，一效分离器液位计液位达到设定液位时，一效强制循环泵自动开启，蒸汽流量调节气动阀自动开启，开启度根据第一压力表的压力自动调节，一效二效间过料流量调节气动阀自动开启，开启度根据二效分离器液位计液位自动调节；（3）、待二效分离器液位计液位达到设定液位时，二效强制循环泵自动开启，出料泵自动开启，出料经第一回流管线回流至二效强制循环泵的泵入口；运行过程中，根据一效分离器液位计显示的液位调节进料泵进料后流量调节气动阀的开启度，根据二效分离器液位计显示的液位调节一效二效间过料流量调节气动阀的开启度，根据第一压力表显示的压力调节蒸汽流量调节气动阀；通过凝水液位计启动凝水泵来控制凝水罐的液位，当pH仪表测定的pH高于设定值加酸系统开启，当当pH仪表测定的pH低于设定值加酸系统停止。
本发明的有益效果是
1）降低能耗。采用真空系统降低物料沸点从而减少蒸汽消耗量；采用乏气预热器，用不凝尾气对物料进行预热从而减少蒸汽消耗量。
2）减缓结垢：设一效、二效强制循环，且蒸发至浓缩阶段，从而减缓蒸发器列管的结垢现象。
3）二次污染防控：真空泵水罐尾气，接入尾气处理系统，对二次污染进行了有效防控。
4）调节能力好：设有进水pH调节系统，可根据运行效果调节蒸发系统的运行pH，可根据液位连锁调节物料流量，可根据压力连锁调节蒸汽流量，保证蒸发根据原水水质和运行情况在最优条件下运行，同时可控制蒸发浓缩的浓缩程度。
