一种渗滤液全量化应急处理方法及系统与流程

1.本发明涉及渗滤液处理技术领域，具体涉及一种渗滤液全量化应急处理方法及系统。


背景技术：

2.现有的渗滤液逐渐以老龄垃圾填埋场渗滤液为主，呈现高氨氮、高总氮、高tds、低c/n、b/c比低等特点，处理难度越来越大。而老龄垃圾填埋场渗滤液无法像焚烧厂渗滤液一样进行回用，传统生化+mbr膜系统+反渗透膜系统等深度处理工艺浓缩液也无法消纳，膜浓缩液回灌垃圾堆体会增加渗滤液中难降解污染物浓度及电导率，增加生化系统处理的难度直至崩溃。
3.现有生活垃圾填埋场污染控制标准中要求：“处理渗滤液产生的浓缩液应单独处置，不得回灌生活垃圾填埋场或进入污水集中处理设施。”采用传统的生化+mbr膜系统+反渗透膜系统，浓缩液回灌处理工艺已经不适用渗滤液处理要求，而现有全量化处理系统工艺单体多，操作复杂，对运营人员专业素质较高，建设时间长，难以满足应急渗滤液全量化应急处理的要求。因此，有必要研发一种新的全量化处理系统，以解决垃圾渗滤液全量化应急处理的问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种渗滤液全量化应急处理方法及系统。
5.本发明公开了一种渗滤液全量化应急处理方法，包括：将渗滤液输送至调节池内，进行均质均量调节处理；将调节池内的渗滤液输送至两级碟管式反渗透单元内进行反渗透处理，得到第一反渗透浓水和第一反渗透产水；向第一反渗透浓水中加入阻垢剂和清洗剂，进行净化处理；将净化处理后的第一反渗透浓水输送至蒸发单元进行蒸发处理，得到冷凝水和母液；将第一反渗透产水和冷凝水输送至反渗透膜处理单元进行反渗透处理，得到第二反渗透浓水和第二反渗透产水；将第二反渗透产水输送至离子交换单元进行离子交换，产水达标排放；将第二反渗透浓水回流至调节池，再次进行均质均量调节处理；将母液输送至母液固化单元进行母液固化或输送至脱盐单元进行脱盐处理，产物外运处置。
6.作为本发明的进一步改进，所述两级碟管式反渗透单元的最高运行压力为100bar，正常运行压力在40~80bar。
7.作为本发明的进一步改进，在所述两级碟管式反渗透单元的浓水出口与所述蒸发
单元的进水口之间的输送管道上设置加药管道，用于向第一反渗透浓水中加入阻垢剂和清洗剂。
8.作为本发明的进一步改进，所述反渗透膜处理单元的反渗透膜截留分子量100以上的有机物及所有无机盐。
9.作为本发明的进一步改进，所述离子交换单元所采用的离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂，用于对所述第二反渗透产水中的氨氮做进一步去除，保证产水的排放标准满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》中的表2所规定的水污染排放浓度限值。
10.作为本发明的进一步改进，所述将母液输送至母液固化单元进行母液固化或输送至脱盐单元进行脱盐处理，包括：监测所述母液中的有机物浓度；当有机物浓度高于浓度阈值时，则将母液输送至母液固化单元进行母液固化处理；当有机物浓度不高于浓度阈值时，则将母液输输送至脱盐单元进行脱盐处理。
11.作为本发明的进一步改进，所述蒸发单元为低温负压强制循环mvr蒸发单元；所述蒸发单元不依赖于蒸汽作为热源，只要有电源供给即可正常工作；所述蒸发单元采用分体设计的加热器和分离室，循环液在加热器内不蒸发，分离室采用大截面积分离室，加热后的循环液在分离室内闪蒸析出固体。
12.作为本发明的进一步改进，所述蒸发单元的换热器采用宽流道板式换热器，所述蒸发单元采用低温负压强制循环mvr蒸发工艺，蒸发温度范围为60℃~85℃，蒸发压力范围为-80kpa~-42kpa。
13.本发明还公开了一种渗滤液全量化应急处理系统，用于实现上述渗滤液全量化应急处理方法，包括：调节池，两级碟管式反渗透单元，阻垢剂、清洗剂加药单元，蒸发单元，脱盐单元，母液固化单元，反渗透膜处理单元和离子交换单元；其中，所述调节池的出水口与所述两级碟管式反渗透单元的进水口相连；所述两级碟管式反渗透单元的浓水口通过输送管道与所述蒸发单元的进水口相连，且所述阻垢剂、清洗剂加药单元的加药口通过加药管道连接在所述输送管道上；所述蒸发单元的冷凝水口与所述两级碟管式反渗透单元的产水口与所述反渗透膜处理单元的进水口相连；所述反渗透膜处理单元的出水口与所述离子交换单元的进水口相连；所述蒸发单元的母液口分别与所述母液固化单元和脱盐单元相连。
14.作为本发明的进一步改进，所述调节池，两级碟管式反渗透单元，阻垢剂、清洗剂加药单元，蒸发单元，脱盐单元，母液固化单元，反渗透膜处理单元和离子交换单元均采用集成化橇装设计。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明对渗滤液复杂水质变化处理的适应能力强，可依据进水水质的变化对系统进行适宜调整，达到稳定达标排放的目标；本发明在两级碟管式反渗透浓水进行蒸发处理前，采用阻垢剂、清洗剂加药系统替换传统蒸发预处理混凝沉淀软化系统，操作简便，节省设备占地，有效降低了人工成本和设备成本；
本发明的各处理单元采用集成化橇装设计，相互独立，结构紧凑、安装方便，便于运输，最大限度节约占地，完全满足渗滤液全量化应急处理需求；本发明的一级蒸发单元采用低温负压宽流道板式换热器，采用大流量强制循环，通过增大换热器的湍动程度，控制了温差极化；避免加热面局部过热蒸发，降低了换热器结垢风险，提高了换热效率。
附图说明
16.图1为本发明公开的渗滤液全量化应急处理方法的流程图；图2为本发明公开的渗滤液全量化应急处理系统的框架图。
具体实施方式
17.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：如图1、2所示，本发明提供一种渗滤液全量化应急处理方法，包括：步骤1、将渗滤液输送至调节池内，通过调节池的池容对渗滤液的水质和水量进行调节处理，调节之后使渗滤液水质水量达到均质均量的目的，保证后续处理单元进水水质、水量稳定；步骤2、将调节池内的渗滤液输送至两级碟管式反渗透单元内进行反渗透处理，得到第一反渗透浓水和第一反渗透产水；其中，两级碟管式反渗透单元的最高运行压力为100bar，正常运行压力在40~80bar，高运行压力有利于提高反渗透浓水的产生量，减少后续mvr蒸发单元的处理规模。
19.步骤3、向第一反渗透浓水中加入阻垢剂和清洗剂，进行净化处理；其中，在所述两级碟管式反渗透单元的浓水出口与所述蒸发单元的进水口之间的输送管道上设置加药管道，通过阻垢剂、清洗剂加药单元用于向第一反渗透浓水中加入阻垢剂和清洗剂；通过将加药点设在mvr蒸发单元的进水管道上并提前对进水混合处理，减少了钙镁离子、硫酸盐结构对蒸发设备的不利影响。
20.步骤4、将净化处理后的第一反渗透浓水输送至蒸发单元进行蒸发处理，得到冷凝水和母液；其中，蒸发单元为低温负压强制循环mvr蒸发单元，所述蒸发单元不依赖于蒸汽作为热源，只要有电源供给即可正常工作；所述蒸发单元采用分体设计的加热器和分离室，循环液在加热器内不蒸发，避免了加热表面蒸发溶液过饱和固体析出引起的结垢；分离室采用大截面积分离室，加热后的循环液在分离室内闪蒸析出固体，析出的固体没有附着物，只能变成结晶盐沉降至盐脚，送往结晶盐分离单元，不影响换热器换热。所述蒸发单元的换热器采用大流量强制循环的宽流道板式换热器，通过增大换热器的湍动程度，控制了温差极化，避免加热面局部过热蒸发，降低了换热器结垢风险，提高了换热效率；所述蒸发单元采用低温负压蒸发工艺，蒸发温度范围为60℃~85℃，蒸发压力范围为-80kpa~-42kpa，避免了高温蒸
发有机物焦化、变性造成的有机垢，运行稳定；蒸发温度低，腐蚀倾向减弱，不易结垢，清洗周期延长。
21.步骤5、将第一反渗透产水和冷凝水输送至反渗透膜处理单元进行反渗透处理，得到第二反渗透浓水和第二反渗透产水；其中，所述反渗透膜处理单元的反渗透膜截留分子量100以上的有机物及所有无机盐，第二反渗透浓水回流至调节池。
22.步骤6、将第二反渗透产水输送至离子交换单元进行离子交换，产水达标排放；其中，离子交换单元所采用的离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂，用于对所述第二反渗透产水中的氨氮做进一步去除，保证产水的排放标准满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》（gb16889-2008）中的表2所规定的水污染排放浓度限值；步骤7、将母液输送至母液固化单元进行母液固化或输送至脱盐单元进行脱盐处理，产物外运处置；具体包括：监测所述母液中的有机物浓度；当有机物浓度高于浓度阈值时，则将母液输送至母液固化单元进行母液固化处理；当有机物浓度不高于浓度阈值时，则将母液输输送至脱盐单元进行脱盐处理；其中，母液固化单元，母液经过固化剂混合搅拌，形成固体外运处置；进一步，浓度阈值优选为20000mg/l。
23.进一步，上述各处理单元通过管道进行连接，渗滤液通过泵组或自重力等方式在各处理单元之间进行输送。
24.如图2所示，本发明提供一种渗滤液全量化应急处理系统，用于实现上述渗滤液全量化应急处理方法，包括：调节池，两级碟管式反渗透单元，阻垢剂、清洗剂加药单元，蒸发单元，脱盐单元，母液固化单元，反渗透膜处理单元和离子交换单元；其中，蒸发单元、脱盐单元和母液固化单元共同构成低温负压强制循环mvr蒸发单元；本发明的所述调节池的出水口与所述两级碟管式反渗透单元的进水口相连；所述两级碟管式反渗透单元的浓水口通过输送管道与所述蒸发单元的进水口相连，且所述阻垢剂、清洗剂加药单元的加药口通过加药管道连接在所述输送管道上；所述蒸发单元的冷凝水口与所述两级碟管式反渗透单元的产水口与所述反渗透膜处理单元的进水口相连；所述反渗透膜处理单元的出水口与所述离子交换单元的进水口相连；所述蒸发单元的母液口分别与所述母液固化单元和脱盐单元相连。
25.本发明的调节池，两级碟管式反渗透单元，阻垢剂、清洗剂加药单元，蒸发单元，脱盐单元，母液固化单元，反渗透膜处理单元和离子交换单元采用集成化橇装设计。
26.实施例：阳东某垃圾填埋场渗滤液cod为7300mg/l，氨氮为4500mg/l，总氮为5500mg/l，电导率为59300us/cm，设计300t/d处理系统。
27.采用图1工艺流程图，经过调节池对渗滤液进行均质均量后，由水泵提升进入两级碟管式反渗透单元，碟管式反渗透运行压力在55kap，产水率为40%，第一反渗透产水水质：cod浓度为216mg/l，总氮浓度为150.5mg/l，氨氮浓度123.6 mg/l，cod去除率97%，总氮去除率97%，氨氮去除率97%；第一反渗透浓水与阻垢剂、清洗剂混合均匀后进入低温负压板式mvr蒸发单元，阻
垢剂和加药剂的配置浓度为1
‰
~21
‰
；在低温负压板式mvr蒸发单元中，一级低温负压板式换热mvr蒸发单元控制温度75℃，真空度-61.8kpa，二级低温负压列管式换热mvr蒸发单元控制温度75℃，真空度-61.8kpa，整体产水率94.3%，cod浓度从12166mg/l降低到255mg/l，总氮浓度从9166mg/l降低到306mg/l，氨氮浓度从7500mg/l降低到233mg/l；蒸发产水即冷凝水与第一反渗透产水混合之后进入反渗透膜处理单元，反渗透膜系统产水率90%，cod浓度从239.4mg/l降低到22mg/l，总氮浓度从243.8mg/l降低到35.8mg/l，氨氮浓度从189.24mg/l降低到27.5mg/l；第二反渗透浓水回流至调节池，第二反渗透产水进入离子交换系统进行处理，离子交换系统可将总氮浓度从35.8mg/l降低到＜20mg/l，氨氮浓度从27.5mg/l降低到＜8mg/l，最终产水达标排放；蒸发母液cod浓度＞20000mg/l时，进入固化系统，投加质量百分比40%的水泥、质量百分比40%的粉煤灰和质量百分比3%的特殊固化剂，反应30分钟，固化7天后外运填埋处理；当蒸发母液cod浓度≤20000mg/l时，进入脱盐处理系统，脱盐采用离心分盐，所得混盐含水率＜20%，混盐经打包外运填埋处理。
28.本发明的优点为：本发明对渗滤液复杂水质变化处理的适应能力强，可依据进水水质的变化对系统进行适宜调整，达到稳定达标排放的目标；本发明在两级碟管式反渗透浓水进行蒸发处理前，采用阻垢剂、清洗剂加药系统替换传统蒸发预处理混凝沉淀软化系统，操作简便，节省设备占地，有效降低了人工成本和设备成本；本发明的各处理单元采用集成化橇装设计，相互独立，结构紧凑、安装方便，便于运输，最大限度节约占地，完全满足渗滤液全量化应急处理需求；本发明的蒸发单元采用宽流道板式换热器，采用大流量强制循环，通过增大换热器的湍动程度，控制了温差极化；避免加热面局部过热蒸发，降低了换热器结垢风险，提高了换热效率。
29.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种渗滤液全量化应急处理方法，其特征在于，包括：将渗滤液输送至调节池内，进行均质均量调节处理；将调节池内的渗滤液输送至两级碟管式反渗透单元内进行反渗透处理，得到第一反渗透浓水和第一反渗透产水；向第一反渗透浓水中加入阻垢剂和清洗剂，进行净化处理；将净化处理后的第一反渗透浓水输送至蒸发单元进行蒸发处理，得到冷凝水和母液；将第一反渗透产水和冷凝水输送至反渗透膜处理单元进行反渗透处理，得到第二反渗透浓水和第二反渗透产水；将第二反渗透产水输送至离子交换单元进行离子交换，产水达标排放；将第二反渗透浓水回流至调节池，再次进行均质均量调节处理；将母液输送至母液固化单元进行母液固化或输送至脱盐单元进行脱盐处理，产物外运处置。2.如权利要求1所述的渗滤液全量化应急处理方法，其特征在于，所述两级碟管式反渗透单元的最高运行压力100bar，正常运行压力在40~80bar。3.如权利要求1所述的渗滤液全量化应急处理方法，其特征在于，在所述两级碟管式反渗透单元的浓水出口与所述蒸发单元的进水口之间的输送管道上设置加药管道，用于向第一反渗透浓水中加入阻垢剂和清洗剂。4.如权利要求1所述的渗滤液全量化应急处理方法，其特征在于，所述反渗透膜处理单元的反渗透膜截留分子量100以上的有机物及所有无机盐。5.如权利要求1所述的渗滤液全量化应急处理方法，其特征在于，所述离子交换单元所采用的离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂，用于对所述第二反渗透产水中的氨氮做进一步去除，保证产水的排放标准满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》中的表2所规定的水污染排放浓度限值。6.如权利要求1所述的渗滤液全量化应急处理方法，其特征在于，所述将母液输送至母液固化单元进行母液固化或输送至脱盐单元进行脱盐处理，包括：监测所述母液中的有机物浓度；当有机物浓度高于浓度阈值时，则将母液输送至母液固化单元进行母液固化处理；当有机物浓度不高于浓度阈值时，则将母液输输送至脱盐单元进行脱盐处理。7.如权利要求1所述的渗滤液全量化应急处理方法，其特征在于，所述蒸发单元为低温负压强制循环mvr蒸发单元；所述蒸发单元不依赖于蒸汽作为热源，只要有电源供给即可正常工作；所述蒸发单元采用分体设计的加热器和分离室，循环液在加热器内不蒸发，分离室采用大截面积分离室，加热后的循环液在分离室内闪蒸析出固体。8.如权利要求7所述的渗滤液全量化应急处理方法，其特征在于，所述蒸发单元的换热器采用宽流道板式换热器，所述蒸发单元采用低温负压强制循环mvr蒸发工艺，蒸发温度范围为60℃~85℃，蒸发压力范围为-80kpa~-42kpa。9.一种渗滤液全量化应急处理系统，用于实现如权利要求1~8中任一项所述的渗滤液全量化应急处理方法，其特征在于，包括：调节池，两级碟管式反渗透单元，阻垢剂、清洗剂加药单元，蒸发单元，脱盐单元，母液固化单元，反渗透膜处理单元和离子交换单元；其中，
所述调节池的出水口与所述两级碟管式反渗透单元的进水口相连；所述两级碟管式反渗透单元的浓水口通过输送管道与所述蒸发单元的进水口相连，且所述阻垢剂、清洗剂加药单元的加药口通过加药管道连接在所述输送管道上；所述蒸发单元的冷凝水口与所述两级碟管式反渗透单元的产水口与所述反渗透膜处理单元的进水口相连；所述反渗透膜处理单元的出水口与所述离子交换单元的进水口相连；所述蒸发单元的母液口分别与所述母液固化单元和脱盐单元相连。10.如权利要求9所述的渗滤液全量化应急处理系统，其特征在于，所述调节池，两级碟管式反渗透单元，阻垢剂、清洗剂加药单元，蒸发单元，脱盐单元，母液固化单元，反渗透膜处理单元和离子交换单元均采用集成化橇装设计。

技术总结
本发明公开了一种渗滤液全量化应急处理方法及系统，包括：将渗滤液进行两级碟管式反渗透处理，得到第一反渗透浓水和第一反渗透产水；向第一反渗透浓水中加入阻垢剂和清洗剂，进行净化处理；将净化处理后的第一反渗透浓水进行蒸发处理，得到冷凝水和母液；将第一反渗透产水和冷凝水输送至进行反渗透膜处理，得到第二反渗透浓水和第二反渗透产水；将第二反渗透产水输送至离子交换单元进行离子交换，产水达标排放，第二反渗透浓水回流至调节池；将母液输送至母液固化单元进行母液固化或输送至脱盐单元进行脱盐处理，产物外运处置。本发明对渗滤液复杂水质变化处理的适应能力强，可依据进水水质的变化对系统进行适宜调整，达到稳定达标排放的目标。定达标排放的目标。定达标排放的目标。


技术研发人员：邢燕军 李骎 许铮 李孟娇 尹建鹏 王喆 苏东方
受保护的技术使用者：天津高能时代水处理科技有限公司
技术研发日：2023.06.14
技术公布日：2023/8/5