垃圾渗滤液全量化处理系统以及处理方法

技术领域

本发明涉及垃圾渗滤液处理的技术领域，具体而言，涉及垃圾渗滤液全量化处理系统以及处理方法。

背景技术

填埋时间较长的填埋场垃圾渗滤液一般硬度高、盐分含量高、含有重金属、有机污染物浓度高、氨氮/总氮含量高、变化大、成分复杂、营养元素C/N/P比例失调、可生化性差等特点，采用单一的物化或生化工艺无法达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)所规定的排放标准，故当前垃圾渗滤液处理的主流方式是：物化+生化+膜过滤。对于此类处理工艺，其首要问题是如何处理膜过滤产生的浓缩液，现有的处理方式主要是将浓缩液回灌至填埋场。

将膜浓缩液直接回灌至填埋场，会形成污染物和盐分的富集，从而导致原有生化系统处理效率下降、膜系统通量及回收率逐步降低，影响整套系统处理能力和处理量，导致渗滤液存量急剧增加，甚至出现渗滤液外溢等问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供垃圾渗滤液全量化处理系统以及处理方法，以解决现有技术中浓缩液回灌至填埋场所产生的处理效率逐步降低的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了垃圾渗滤液全量化处理系统。技术方案如下：

垃圾渗滤液全量化处理系统，包括：

第一固液分离单元，所述第一固液分离单元处理渗滤液并输出第一母液；

第一膜分离单元，所述第一膜分离单元对所述第一母液中的COD的拦截率≥90％，所述第一膜分离设备处理所述第一母液并输出第一透过液和第一浓缩液；

热处理单元，所述热处理单元对所述第一浓缩液进行热处理并输出固液混合物和气体混合物；

冷凝单元，所述冷凝单元处理所述气体混合物并输出不凝气；

尾气处理单元，所述尾气处理单元处理所述不凝气后输出达标排放的尾气；

第二固液分离单元，所述第二固液分离单元处理所述固液混合物并输出第二母液和盐泥。

进一步地是，第一固液分离单元包括：

砂滤设备，所述砂滤设备处理渗滤液并输出上清液和污泥；

精滤设备，所述精滤设备处理上清液并输出所述第一母液；

压滤设备，所述压滤设备处理污泥并输出泥饼和压滤液，所述压滤液回流至所述砂滤设备中。

进一步地是，所述第一母液中的SS≤20mg/L。

进一步地是，处理系统还包括对所述第一透过液中的COD的拦截率≥90％的第二膜分离单元，所述第二膜分离单元处理所述第一透过液并输出第二透过液和第二浓缩液，所述第二浓缩液回流至所述第一膜分离单元中。

进一步地是，所述第一膜分离单元和/或第二膜分离单元包括碟管式反渗透膜组件。

进一步地是，处理系统还包括处理所述第二透过液并输出达标排放的产水的树脂吸附设备。

进一步地是，所述热处理单元包括浸没式燃烧设备；并且/或者，所述热处理单元采用的热源为天然气或沼气燃烧产生的高温烟气。

进一步地是，所述尾气处理单元包括依次对不凝气进行处理的酸洗设备、碱洗设备和吸附设备。

进一步地是，所述第二固液分离单元包括离心分离设备。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，还提供了垃圾渗滤液全量化处理方法。该垃圾渗滤液全量化处理方法采用上述的处理系统处理垃圾渗滤液。

可见，本发明的垃圾渗滤液全量化处理系统以及处理方法简单易实施，投资成本低，运行成本低且稳定，效率高且节能环保，能够实现垃圾渗滤液的无害化、稳定化和全量化处理，有效避免将浓缩液回灌至垃圾填埋场，防止垃圾填埋场的二次污染所产生的处理效率逐步降低的技术问题，降低了后期运维风险和成本。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来辅助对本发明的理解，附图中所提供的内容及其在本发明中有关的说明可用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的垃圾渗滤液全量化处理系统第一具体实施方式的结构示意图。

图2为本发明的垃圾渗滤液全量化处理系统第二具体实施方式的结构示意图。

图3为本发明的垃圾渗滤液全量化处理系统第三具体实施方式的结构示意图。

上述附图中的有关标记为：

110-砂滤设备，120-精滤设备，130-压滤设备，200-第一膜分离单元，300-热处理单元，400-冷凝单元，500-尾气处理单元，600-第二固液分离单元，700-第二膜分离单元，800-树脂吸附设备，900-调节池。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。在结合附图对本发明进行说明前，需要特别指出的是：

本发明中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。

此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，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，都应当属于本发明保护的范围。

关于本发明中术语和单位。本发明的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

图1为本发明的垃圾渗滤液全量化处理系统第一具体实施方式的结构示意图。

如图1所示，垃圾渗滤液全量化处理系统包括第一固液分离单元、第一膜分离单元200、热处理单元300、冷凝单元400、尾气处理单元500和第二固液分离单元600。其中，

所述第一固液分离单元处理渗滤液并输出第一母液；具体地，第一固液分离单元包括砂滤设备110、精滤设备120和压滤设备130；所述砂滤设备110处理渗滤液并输出上清液和污泥，优选采用由粒度为3～4mm、1～2mm和0.6～1mm的砂砾堆积而成的过滤层的砂滤设备110；所述精滤设备120处理上清液并输出所述第一母液，所述精滤设备120优选采用袋式过滤设备，所述精滤设备120的过滤精度优选使所述第一母液中的所述第一母液中的SS≤20mg/L，由此，可以防止后续膜分离单元的膜片受到机械磨损损坏；所述压滤设备130处理污泥并输出泥饼和压滤液，所述压滤设备130可以但是不限于板框压滤机或带式压滤机；泥饼可以作填埋处理；压滤液可以直接回用于砂滤设备110。

所述第一膜分离单元200对所述第一母液中的COD的拦截率≥90％，所述第一膜分离设备处理所述第一母液并输出第一透过液和第一浓缩液；所述第一膜分离单元200包括运行压力最高为160bar的碟管式反渗透膜组件，其膜面积为11.5m

所述热处理单元300对所述第一浓缩液进行热处理并输出固液混合物和气体混合物；所述热处理单元300包括浸没式燃烧设备，并且，采用的热源为天然气或沼气燃烧产生的高温烟气，由此，高温烟气与第一浓缩液直接接触换热，可以避免共沸效应的产生，不易结垢，系统运行稳定、蒸发结晶效率高，降低了后期运维风险和成本。

所述冷凝单元400处理所述气体混合物并输出不凝气和冷凝液；冷凝液可以直接回用于第一膜分离单元200。

所述尾气处理单元500处理所述不凝气后输出达标排放的尾气；所述尾气处理单元500包括依次对不凝气进行处理的酸洗设备、碱洗设备和吸附设备；所述酸洗设备优选为酸洗塔；所述碱洗设备优选为碱洗塔；所述吸附设备的吸附介质优选采用活性炭；由此，可以确保尾气的各污染物指标稳定达标排放。

所述第二固液分离单元600处理所述固液混合物并输出第二母液和盐泥；所述第二固液分离单元600包括离心分离设备，由此固液分离效率高；所述第二母液可以直接回用于热处理单元300；所述泥盐可以作填埋处理。

图2为本发明的垃圾渗滤液全量化处理系统第二具体实施方式的结构示意图。

如图2所示，在第一具体实施方式的基础上，垃圾渗滤液全量化处理系统第二具体实施方式还包括对所述第一透过液中的COD的拦截率≥90％的第二膜分离单元700，所述第二膜分离单元700处理所述第一透过液并输出第二透过液和第二浓缩液，所述第二浓缩液回流至所述第一膜分离单元200中；由此，当第一膜分离单元200的进水(也即第一母液)中的COD含量和/电导率较高致使第一透过液达不到排放标准时，可以采用第二膜分离单元700进一步处理第一透过液，达到排放标准。

可以在线监测第一母液的水质指标情况，当第一母液的一项或多项指标的含量达到预设值时，才采用第二膜分离单元700进一步处理第一透过液；当然，也可以对第一透过液的水质指标进行监控，当第一透过液达不到排放标准时将第一透过液输入第二膜分离单元700。

所述第二膜分离单元700同样包括碟管式反渗透膜组件，但是与第一膜分离单元200相比，第二膜分离单元700的运行压力更低，优选采用运行压力最高为90bar的碟管式反渗透膜组件，其膜面积为11.5m

上述的碟管式反渗透膜组件优选采用本申请的申请人已申请的名称为一种水处理膜堆(专利号为ZL201510985976.3)的中国发明专利、名称为一种同端进出水分离过滤膜柱(专利号为ZL201410422842.6)的中国发明专利或名称为一种高效过滤的新型水处理膜堆(专利号为ZL201620269081.X)的中国实用新型专利所公开的膜分离设备。

图3为本发明的垃圾渗滤液全量化处理系统第三具体实施方式的结构示意图。

如图3所示，在第二具体实施方式的基础上，垃圾渗滤液全量化处理系统第三具体实施方式还包括处理所述第二透过液并输出达标排放的产水的树脂吸附设备800，由此，当第一膜分离单元200的进水中的COD含量和/电导率较高致使第二透过液仍达不到排放标准时，可以采用树脂吸附设备800进一步处理第二透过液，达到排放标准。

可以在线监测第一母液的水质指标情况，当第一母液的一项或多项指标的含量达到预设值时，才采用树脂吸附设备800进一步处理第二透过液并输出达标排放的产水；当然，也可以对第二透过液的水质指标进行监控，当第二透过液达不到排放标准时将第二透过液输入树脂吸附设备800。

树脂吸附设备800优选采用对COD、NH

垃圾渗滤液和压滤设备130的压滤液首先储存于调节池900中，调节池900能够调节水质和水量，待水质和水量稳定后再输入至砂滤设备110中，为后续处理设备提供连续稳定的进水。

以下通过采用上述的处理系统来处理具体的垃圾渗滤液的实例来说明本发明垃圾渗滤液全量化处理方法的有益效果。

实例1

本实例的第一母液中COD含量为7500mg/L、电导率为22200μs/cm，即第一母液具有含量较高的COD和电导率，因此，本实例的处理方法采用第二具体实施方式的垃圾渗滤液全量化处理系统，各工段的出水水质情况见表1。

表1

从表1可以看出，第二透过液的各项指标均达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)所规定的排放标准，而且第一浓缩液转化为固废填埋的泥岩和达标排放的尾气，无任何液体回灌于垃圾填埋场。

实例2

本实例的第一母液中COD含量仅为5000mg/L，但是电导率高达50000μs/cm，若采用第二具体实施方式的垃圾渗滤液处理系统，则难以使第二透过液达到排放标准；因此，本实例的处理方法采用第三具体实施方式的垃圾渗滤液全量化处理系统，各工段的出水水质情况见表2。

表2

从表2可以看出，产水的各项指标均达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)所规定的排放标准，而且第一浓缩液转化为固废填埋的泥岩和达标排放的尾气，无任何液体回灌于垃圾填埋场。

表1和表2中，

“COD”表示：化学需氧量，是指水样在一定条件下，以氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量为指标，折算成每升水样全部被氧化后，需要的氧的毫克数，以mg/L表示。它反映了水中受还原性物质污染的程度。该指标也作为有机物相对含量的综合指标之一；

“BOD”表示：生化需氧量，是指在一定条件下，微生物分解存在于水中的可生化降解有机物所进行的生物化学反应过程中所消耗的溶解氧的数量。以毫克/升或百分率、ppm表示。它是反映水中有机污染物含量的一个综合指标；

“总氮”表示：简称为TN，定义是水中各种形态无机和有机氮的总量。包括NO

“SS”表示：指悬浮在水中的固体物质，包括不溶于水中的无机物、有机物及泥砂、黏土、微生物等。水中悬浮物含量是衡量水污染程度的指标之一。

以上对本发明的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。基于本发明的上述内容，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，都应当属于本发明保护的范围。