一种基于膜技术的垃圾渗滤液前处理工艺及系统

技术领域

本发明涉及垃圾渗滤液处理技术，尤其涉及一种基于膜技术的垃圾渗滤液前处理工艺及系统。

背景技术

垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分，扣除垃圾、覆土层的饱和持水量，并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度的有机废水。

垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。渗滤液是液体在填埋场重力流动的产物，主要来源于降水和垃圾本身的内含水。由于液体在流动过程中有许多因素可能影响到渗滤液的性质，包括物理因素、化学因素以及生物因素等，所以渗滤液的性质在一个相当大的范围内变动。垃圾填埋场渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，若不加处理而直接排入环境，会造成严重的环境污染。以保护环境为目的，对渗滤液进行处理是必不可少的。

垃圾渗滤液中通常都含有大量的微粒、悬浮物及胶体，造成后续设备的堵塞和结垢，导致设备不能正常工作。鉴于此，对进入系统的垃圾渗滤液有必要进行相应的前处理。目前对垃圾渗滤液的前处理方法多是采用两级沉淀池处理。这种处理方法存在如下主要问题：

1、设备占地大；

2、需要加入大量药剂，生产成本高昂；

3、容易短流沉淀效果不好，工艺稳定性差；

发明内容

本发明的目的在于，针对目前垃圾渗滤液的前处理方法设备占地大、需要加入大量药剂，生产成本高昂、容易短流沉淀效果不好，工艺稳定性差问题，提出一种基于膜技术的垃圾渗滤液前处理工艺，该工艺具有设备占地小、生产成本低和工艺稳定性好的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于膜技术的垃圾渗滤液前处理工艺，包括以下步骤：将垃圾渗滤液通过无机陶瓷膜分离成浓液和清液，所述浓液固液分离；所述清液进入后续处理设备继续处理，或所述清液在线反冲洗无机陶瓷膜恢复膜通量。

进一步地，所述垃圾渗滤液中悬浮物含量为200-5000mg/L。

进一步地，所述无机陶瓷膜为不对称分离膜，包括支撑层、过渡层和膜层，多通道圆柱形结构，膜材质为氧化铝、氧化钛和氧化锆复合而成，所述无机陶瓷膜孔径为20nm-200nm。

进一步地，所述无机陶瓷膜分离的操作压力为0-1.0MPa，运行温度为0-50℃。优先的操作压力为0.3-0.5MPa，运行温度为20-30℃。

进一步地，所述清液中悬浮物含量为10～30mg/L。

进一步地，所述无机陶瓷膜分离装置的水收率大于80％。

进一步地，所述清液在线反冲洗无机陶瓷膜的间隔时间为20-40分钟；

本发明的另一个目的还公开了一种基于膜技术的垃圾渗滤液前处理系统，包括原液箱、原液提升泵、无机陶瓷膜分离装置、浓液箱、反冲洗泵、清液箱、清液泵，所述原液箱底部与原液提升泵入口连通，所述原液提升泵出口与无机陶瓷膜分离装置入口连通，所述无机陶瓷膜分离装置浓液出口分别与浓液箱上部和原液提升泵入口连通，所述无机陶瓷膜分离装置清液出口与清液箱上部连通，所述清液箱底部分别与反冲洗泵入口和清液泵入口连通，所述反冲洗泵出口与无机陶瓷膜分离装置清液出口连通，所述清液泵出口与后续处理设备连通。

进一步地，所述无机陶瓷膜分离装置浓液出口与浓液箱之间的管路上设置有流量控制阀，所述无机陶瓷膜分离装置浓液出口与原液提升泵之间的管路上设置有流量控制阀。

进一步地，所述浓液箱出口与固液分离设备连通，固液分离设备的液体出口与原液箱连通。

所述基于膜技术的垃圾渗滤液前处理系统的工作原理：原液池中的垃圾渗滤液通过原液提升泵进入无机陶瓷膜分离装置进行过滤分离，将垃圾渗滤液分离成浓液和清液两部分，垃圾渗滤液中的大量微粒、悬浮物及胶体被分离浓缩后存在于浓液中，进入固液分离系统处理；清液清澈透明可进入后续处理设备继续处理；清液通过反冲洗泵在线反冲洗无机陶瓷膜，恢复无机陶瓷膜分离装置通量。

本发明基于膜技术的垃圾渗滤液前处理工艺及系统，与现有技术相比较具有以下优点：

1)与现有的两级沉淀池工艺相比，具有设备占地小、生产成本低和工艺稳定性好的优点。

2)本发明采用无机陶瓷膜作为分离装置，无需加入药剂，即可有效的分离去除垃圾渗滤液中的大量微粒、悬浮物及胶体，清液清澈透明。

3)本发明采用无机陶瓷膜作为分离装置工艺稳定性佳，采用纯物理分离方式进行垃圾渗滤液前处理，工艺流程简单、适合各个阶段不同浓度的垃圾渗滤液处理。

附图说明

图1为一种基于膜技术的垃圾渗滤液前处理系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进一步说明：

实施例1

本实施例公开了一种基于膜技术的垃圾渗滤液前处理系统，其结构如图1所示，包括原液箱1、原液提升泵2、无机陶瓷膜分离装置3、浓液箱4、反冲洗泵5、清液箱6和清液泵7，所述原液箱1底部与原液提升泵2入口连通，所述原液提升泵2出口与无机陶瓷膜分离装置3入口连通，所述无机陶瓷膜分离装置3浓液出口分别与浓液箱4上部和原液提升泵2入口连通，所述无机陶瓷膜分离装置3浓液出口与浓液箱4之间的管路上设置有流量控制阀，所述无机陶瓷膜分离装置3浓液出口与原液提升泵2之间的管路上设置有流量控制阀。所述无机陶瓷膜分离装置3清液出口与清液箱6上部连通，所述清液箱6底部分别与反冲洗泵5入口和清液泵7入口连通，所述反冲洗泵5出口与无机陶瓷膜分离装置3清液出口连通，所述清液泵7出口与后续处理设备连通。所述浓液箱4出口与固液分离设备连通，固液分离设备的液体出口与原液箱1连通。

采用上述系统的基于膜技术的垃圾渗滤液前处理工艺，包括以下步骤：

将原液箱1中悬浮物含量为2015mg/L的垃圾渗滤液通过原液提升泵2进入无机陶瓷膜分离装置3进行过滤分离，无机陶瓷膜主要材质为氧化铝，无机陶瓷膜孔径精度为100nm，无机陶瓷膜分离装置的操作压力为0.35MPa，运行温度为25℃，垃圾渗滤液分离成浓液和清液两部分，垃圾渗滤液中的大量微粒、悬浮物及胶体被分离浓缩后存在于浓液中，进入固液分离系统处理；清液清澈透明，悬浮物含量为25mg/L，进入后续处理设备继续处理，无机陶瓷膜分离装置的水收率为85％。清液通过反冲洗泵在线反冲洗无机陶瓷膜，反冲洗间隔时间为30分钟，无机陶瓷膜分离装置通量恢复。

实施例2

本实施例公开了一种基于膜技术的垃圾渗滤液前处理工艺，采用实施例1所述系统，包括以下步骤：

采用所述方法对某垃圾渗滤液进行处理，垃圾渗滤液中悬浮物含量为3528mg/L，通过原液提升泵2进入无机陶瓷膜分离装置3进行过滤分离，无机陶瓷膜主要材质为氧化铝，无机陶瓷膜孔径精度为30nm，无机陶瓷膜分离装置的操作压力为0.45MPa，运行温度为30℃，垃圾渗滤液分离成浓液和清液两部分，垃圾渗滤液中的大量微粒、悬浮物及胶体被分离浓缩后存在于浓液中，进入固液分离系统处理；清液清澈透明，悬浮物含量为15mg/L，进入后续处理设备继续处理，无机陶瓷膜分离装置的水收率为81.5％。清液通过反冲洗泵在线反冲洗无机陶瓷膜，反冲洗间隔时间为25分钟，无机陶瓷膜分离装置通量恢复。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。