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垃圾滲濾液尾水處理系統

發布時間:2019-6-21 16:54:18  中國污水處理工程網

  申請日2018.05.25

  公開(公告)日2019.03.01

  IPC分類號C02F9/10; C02F103/06

  摘要

  本實用新型提供一種垃圾滲濾液尾水的處理系統,包括混凝單元,復合催化氧化塔和膜蒸餾單元,所述混凝單元包括順序連接的攪拌釜和沉淀槽,所述攪拌釜設置有滲濾液尾水進水口以及加藥口,所述沉淀槽設置有出水口,在沉淀槽底部設置有污泥排出口;所述出水口連接所述復合催化氧化塔底部,通過計量泵將水輸送至復合催化氧化塔,所述復合催化氧化塔設置有雙氧水進口和臭氧進口;所述復合催化氧化塔頂部通過出水管道連接所述膜蒸餾單元。本實用新型的處理系統可深度去除水中的難降解COD及有機物,提升出水水質,能夠有效延長膜蒸餾單元的穩定運行時間,減少設備維護費用,將濃縮液的產生量降至較低水平或實現零排放。

  權利要求書

  1.一種垃圾滲濾液尾水的處理系統,其特征在于,包括混凝單元,復合催化氧化塔和膜蒸餾單元,

  所述混凝單元包括順序連接的攪拌釜和沉淀槽,所述攪拌釜設置有滲濾液尾水進水口以及加藥口,所述沉淀槽設置有出水口,在沉淀槽底部設置有污泥排出口;

  所述出水口連接所述復合催化氧化塔底部,通過計量泵將水輸送至復合催化氧化塔,所述復合催化氧化塔設置有雙氧水進口和臭氧進口;所述復合催化氧化塔頂部通過出水管道連接所述膜蒸餾單元;在所述出水管道上設置有計量泵、第一換熱器和第二換熱器,第一換熱器的熱媒管道連接所述膜蒸餾單元的水蒸汽出口,第二換熱器的熱媒管道連接垃圾焚燒發電廠的低溫蒸汽管道。

  2.根據權利要求1所述的處理系統,其特征在于,所述復合催化氧化塔為填料塔,塔中的填料為活性炭顆粒,活性炭上負載有具有催化活性的金屬。

  3.根據權利要求1所述的處理系統,其特征在于,所述復合催化氧化塔的臭氧進口連接有臭氧發生機,所述臭氧發生機連接有空氣管道和氣泵。

  4.根據權利要求1所述的處理系統,其特征在于,復合催化氧化塔的尾氣管道上設置有臭氧尾氣吸收裝置。

  5.根據權利要求1~4任一項所述的處理系統,其特征在于,所述膜蒸餾單元包括平板式膜組件,膜組件使用的膜材料為疏水性聚偏氟乙烯。

  說明書

  一種垃圾滲濾液尾水的處理系統

  技術領域

  本實用新型屬于廢水處理領域,具體涉及一種垃圾滲濾液尾水的處理裝置。

  背景技術

  我國兩種城鎮垃圾處理措施:衛生填埋和焚燒,都會產生垃圾滲濾液問題。垃圾滲濾液成分復雜,污染物濃度高,通常表現為高COD,高氨氮和高鹽。若不經處理直接排放會導致水體及土壤的嚴重污染,危害居民的身體健康和破壞城鎮生態及生活環境。目前主流的垃圾滲濾液處理工藝為“預處理+生化處理(包括厭氧、AO、MBR等)+膜處理組合工藝(超濾、納濾、反滲透)”。該工藝能夠將垃圾滲濾液原水處理到納管標準,但同時面臨處理時間較長,膜后濃縮液難以處理、運行費用較高等諸多難題。

  中國專利CN107098531A涉及一種高效垃圾滲濾液處理工藝,主要由臭氧氧化+混凝+膜蒸餾單元構成。這套工藝能夠有效降低垃圾滲濾液出水中的COD、BOD5及氨氮濃度。但是其臭氧氧化單元使用臭氧調節池作為反應容器,臭氧直接鼓入池中,可能出現臭氧停留時間過短,傳質效果不佳,產生羥基自由基少及臭氧的利用率較低等問題,不能充分將水中的COD和BOD5去除。在混凝單元與膜蒸餾單元之間缺少過濾裝置,混凝出水中存在的懸浮物,可能堵塞膜孔,影響膜蒸餾單元的穩定運行。

  中國專利CN104211245A公開了一種垃圾滲濾液膜法濃縮液的處理方法。膜法濃縮液經預處理后,進入多效膜蒸餾單元進行濃縮,出水可達標排放或回用,得到的濃相液通過濃縮結晶分離出固體后,直接進行填埋。該方法針對膜法濃相液進行處理,減少了濃相液的產生量,但是在整體工藝上會出現多次濃縮過程(包括反滲透,納濾等),工藝流程過長,系統較復雜。

  針對上述技術存在的不足,本申請涉及一種垃圾滲濾液尾水的處理方法和系統,首先通過混凝去除尾水中殘余的懸浮物、鈣鎂離子和部分COD,之后利用塔式復合催化氧化單元,基于雙氧水和臭氧之間的協同作用,提高臭氧利用率,對水中的COD及有機物進行深度去除。同時塔中的填料也可以去除混凝單元出水中的部分懸浮物,將顯著改善膜蒸餾單元的進水水質。復合催化氧化塔的出水最后進入膜蒸餾單元進行濃縮,產水可以直接排放或者回用,濃縮液可直接焚燒或通過結晶進行固液分離。

  實用新型內容

  本實用新型的目的是針對當前主流的垃圾滲濾液處理工藝“預處理+生化處理+膜處理組合工藝”面臨的膜后濃相液產生量較大且難處理的問題,提供一種垃圾滲濾液尾水的處理系統,利用膜蒸餾技術將滲濾液尾水進行深度濃縮,替代傳統的后期膜處理工藝,使滲濾液尾水經過“混凝+塔式復合催化氧化+膜蒸餾”工藝的處理,提升出水水質,能夠達標排放或回用于生產過程。

  實現本實用新型目的的技術方案為:

  一種垃圾滲濾液尾水的處理系統,包括混凝單元,復合催化氧化塔和膜蒸餾單元,

  所述混凝單元包括順序連接的攪拌釜和沉淀槽,所述攪拌釜設置有滲濾液尾水進水口以及加藥口,所述沉淀槽設置有出水口,在沉淀槽底部設置有污泥排出口;

  所述出水口連接所述復合催化氧化塔底部,通過計量泵將水輸送至復合催化氧化塔,所述復合催化氧化塔設置有雙氧水進口和臭氧進口;所述復合催化氧化塔頂部通過出水管道連接所述膜蒸餾單元;在所述出水管道上設置有計量泵、第一換熱器和第二換熱器,第一換熱器的熱媒管道連接所述膜蒸餾單元的水蒸汽出口,第二換熱器的熱媒管道連接垃圾焚燒發電廠的低溫蒸汽管道。

  通過真空泵的抽吸,膜蒸餾單元產生的水蒸汽被帶出,并在第一換熱器換熱冷凝為液態,從第一換熱器排出即為冷凝出水(經處理后的最終出水)。由膜蒸餾單元濃縮后的濃縮液從該單元的出水口排出。

  空氣通過氣泵進入臭氧發生機,在臭氧發生機中產生一定濃度的臭氧后,進入復合催化氧化塔。復合催化氧化塔排出的尾氣中若含有臭氧,應在其后加上臭氧尾氣吸收裝置。

  優選地,所述復合催化氧化塔為填料塔,塔中的填料為活性炭顆粒,活性炭上負載有具有催化活性的金屬;

  所述復合催化氧化塔的臭氧進口連接有臭氧發生機,所述臭氧發生機連接有空氣管道和氣泵;

  復合催化氧化塔的尾氣管道上設置有臭氧尾氣吸收裝置。

  更優選地,所述膜蒸餾單元包括平板式膜組件,膜組件使用的膜材料為疏水性聚偏氟乙烯。

  利用本實用新型的系統,一種垃圾滲濾液尾水的處理方法,包括以下步驟:

  (1)向垃圾滲濾液尾水中投加混凝劑,在混凝單元內進行固液分離;所述混凝劑為聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁鐵、聚合氯化鋁、聚合氯化鐵、聚硅酸絮凝劑、殼聚糖絮凝劑中的一種或多種;

  (2)混凝單元產生的上清液投加雙氧水,進入復合催化氧化單元,利用臭氧與雙氧水的協同作用,使臭氧在催化劑的催化作用下產生強氧化劑分解及去除滲濾液中的難降解有機物;

  (3)復合催化氧化單元的出水通過膜蒸餾單元進行深度處理,其中膜蒸餾單元采用浸沒式膜蒸餾形式。

  其中,步驟(1)中,所述混凝劑的加入量隨著所述垃圾滲濾液尾水中的污染物含量增加而增加,當所述垃圾滲濾液尾水中COD為400~600mg/L,則混凝劑的加入量為0.2~1g/L,當所述垃圾滲濾液尾水中COD為1000~1400mg/L,則混凝劑的加入量為1~3g/L。

  優選地,步驟(1)中,所述混凝劑為聚合硫酸鐵和聚丙烯酰胺,二者的質量比例為1000:(1~4);先投加聚合硫酸鐵攪拌5~15min后,加入聚丙烯酰胺。

  其中,步驟(2)中,按30%雙氧水計,上清液中投加雙氧水的體積分數為0.5~2.0%;臭氧投加量為0.5~5.0g/L;水在所述復合催化氧化單元的停留時間為0.5~4小時。

  其中,步驟(3)中,復合催化氧化單元的出水被加熱升溫至50~70℃后進入膜蒸餾單元,加熱的熱源包括膜蒸餾單元產生的水蒸汽和垃圾焚燒廠提供的低溫蒸汽,所述低溫蒸汽的溫度為100~130℃,壓力為0.1-0.3MPa。

  其中,步驟(3)中,膜蒸餾單元的冷卻水側溫度維持在10~20℃,膜蒸餾單元平均膜通量為20~28L m-2·h-1。

  其中,當膜蒸餾單元的出水電導率高于500μS·cm-1時,則用鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液和水對膜蒸餾單元中的膜組件進行清洗。

  本實用新型對比于現有的垃圾滲濾液處理工藝,具有以下優點:

  (1)可深度去除水中的難降解COD及有機物,提升出水水質。

  (2)顯著減少膜后濃相液的產生,并能進一步濃縮濃相液,使濃相液直接進入焚燒爐焚燒或進行鹽水分離,實現近零排放或零排放。

  (3)可實現對滲濾液出水的深度脫鹽,將出水直接回用于生產過程。

  (4)保證膜蒸餾單元的進水水質,延長膜蒸餾單元的穩定運行時間。

  (5)顯著提高臭氧利用效率,改善塔式復合催化氧化單元的處理效果。

  本實用新型的系統能夠有效延長膜蒸餾單元的穩定運行時間,減少設備維護費用,將濃縮液的產生量降至較低水平或實現零排放。

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