垃圾滲濾液濃縮液的處理方法
【專利摘要】本發明公開了一種垃圾滲濾液濃縮液的處理方法，該方法主要包括如下步驟：垃圾滲濾液濃縮液送入物料分離膜裝置，去除垃圾滲濾液濃縮液中的腐殖酸等有機物，然后對透過物料分離膜的垃圾滲濾液濃縮液—膜透過液進行蒸發濃縮處理，得到蒸發殘渣和冷凝液及排氣冷凝水。其中回收的腐殖酸等有機物經過處理后回噴至焚燒爐或用于生產以腐殖酸為原料的產品如腐殖酸類肥料等；蒸發濃縮第一產物—蒸發殘渣回噴至焚燒爐或經瀝青固化后填埋；蒸發濃縮第二產物—蒸發冷凝水及排氣冷凝水達標排放或用做回用水。該方法實現了垃圾滲濾液濃縮液的零排放處理，與現有的垃圾滲濾液濃縮液處理方法相比，該方法具有運行穩定、處理效率高、運行成本低、易于管理、無二次污染等優點。
【專利說明】垃圾滲濾液濃縮液的處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及環境保護的污水處理【技術領域】，特別是涉及一種高效穩定運行對垃圾滲濾液處理過程中產生的濃縮液的處理方法。
【背景技術】
[0002]城市垃圾滲濾液的污染控制是城市垃圾填埋技術中的一大難題。2008年我國發布實施了新修訂的GB 16889-2008《生活垃圾填埋場污染控制標準》，對現有和新建生活垃圾填埋場滲濾液污染物排放濃度限值作了規定，其中對垃圾滲濾液中BOD5、COD、氨氮、總氮、重金屬等指標提出了更嚴格的排放標準，這對于有效防治垃圾滲濾液對環境的危害起到十分重要的作用。而隨著標準的提高，垃圾滲濾液的處理更多的采用了生化+膜濾的組合工藝。NF、RO膜越來越多的被用于垃圾滲濾液處理中，膜的運用具有很多優點，如出水效果好，占地面積小，然而在達標排放上清液的同時，也不可避免的產生了一批濃縮液。
[0003]垃圾滲濾液濃縮液的主要成份為腐殖質類物質、二級處理出水中殘留的未降解有機物和溶解性微生物產物(SMP)等物質，一般不具有可生化性，通常B/C〈0.1，大都呈棕黑色，色度大，濁度、電導率及COD高，并且含有大量的金屬離子，TDS在20000mg/L?60000mg/L之間。其中納濾和反滲透工藝產生的濃縮液，COD通常在5000mg/L以上，氨氮濃度約為50?200mg/L，電導率約為40000?50000us/cm。這些垃圾滲濾液及其濃縮液若不妥善處理，會嚴重污染水體、土壤、大氣等，甚至直接威脅生態環境和人類健康。
[0004]目前我國城市生活垃圾填埋處理設施中每日約產生6.4萬噸的垃圾滲濾液，而在處理垃圾滲濾液的過程中產生的濃縮液體積約占垃圾滲濾液原液體積的20%?25%，流量大，轉運費用較高，處理難度大，一旦濃縮液處置不當很容易造成嚴重的二次污染。
[0005]垃圾滲濾液濃縮液的處理方法采用較廣泛的主要是濃縮液回灌法、高級氧化法、蒸發法和膜蒸餾法。但以上幾種方法各有不足之處，如濃縮液回灌法存在對地下水的污染風險，且增加了垃圾填埋層的含水率和含鹽量，從長遠考慮，增大了垃圾滲濾液的處理難度和成本；高級氧化法對濃縮液中總有機物含量的降解速度較慢，且對濃縮液中的離子物質作用不大，大量氧化試劑的投加也增加了濃縮液的處理成本；蒸發法是最為徹底的處理方法，但所需的能耗高，且蒸發設施容易結垢；膜蒸餾法膜成本高，蒸餾通量小，由于溫度極化和濃度極化的影響，運行狀態不穩定，且膜蒸餾是一個有相變的過程，熱量主要通過熱傳導的形勢傳遞因而效率較低(一般只有30%左右)。
[0006]綜上所述，研宄開發應用于實際工程中的濃縮液處理技術，變得越來越緊迫，越來越引起相關部門的重視。
【發明內容】
[0007]基于上述現有技術所存在的問題，本發明提供一種垃圾滲濾液濃縮液的處理方法，能去除垃圾滲濾液濃縮液中的腐殖酸等有機物，實現進一步處理達到垃圾滲濾液濃縮液的零排放處理，且其運行穩定、處理效率高、運行成本低、易于管理、無二次污染，適合在垃圾滲濾液濃縮液處理工程中推廣。
[0008]為解決上述技術問題，本發明提供一種垃圾滲濾液濃縮液的處理方法，包括:
[0009]步驟I，將垃圾滲濾液濃縮液送入物料分離膜裝置中，分離去除濃縮液中的難降解性有機物，得到透過物料分離膜裝置分離膜的濃縮液為膜透過液；
[0010]步驟2，采用蒸發方式對步驟I產生的膜透過液進行蒸發濃縮處理，得到蒸發殘渣和冷凝液及排氣冷凝水兩種產物。
[0011]上述處理方法中，在步驟I的將垃圾滲濾液濃縮液送入物料分離膜裝置之前還包括:
[0012]對垃圾滲濾液濃縮液進行預處理。
[0013]上述處理方法中，預處理為:處理垃圾滲濾液濃縮液去除濃縮液中的金屬離子，所述處理采用石灰法、石灰一純堿法和石灰一石膏法中的任一種。
[0014]上述處理方法的步驟2中，采用蒸發方式對步驟I產生的膜透過液進行蒸發濃縮處理包括:
[0015]采用浸沒燃燒蒸發濃縮、機械壓縮式熱泵蒸發濃縮和負壓蒸發濃縮或多效蒸發濃縮中的任一種。
[0016]上述處理方法的蒸發濃縮處理中，向所用的蒸發濃縮裝置中加入阻垢劑。
[0017]上述處理方法還包括:對所述蒸發濃縮處理得到的蒸發殘渣回噴至焚燒爐或經瀝青固化后填埋；將蒸發濃縮處理得到的蒸發冷凝水及排氣冷凝水達標排放或用做回用水；將步驟I的物料分離膜裝置攔截的難降解性有機物回收后回噴至垃圾焚燒爐或經過滅菌處理后用于生產肥料。
[0018]與現有處理方法相比，本發明具有以下有益效果:
[0019](I)采用具有能提取腐殖質等有機物膜組件的物料分離膜裝置，可有效去除垃圾滲濾液濃縮液中的腐殖質等有機物，很大程度上緩解了膜透過液在蒸發濃縮裝置中的污垢沉積結垢現象，同時可以提高熱效率，降低后續蒸發濃縮過程中的殘渣產生量，實現了蒸發濃縮低能耗、高能效；(2)回收的腐殖質等有機物及蒸發濃縮產生的蒸發殘渣均方便進行安全有效處理，不會造成副產物對環境的二次污染，實現了濃縮液處理零排放。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。
[0021]圖1為本發明實施例的垃圾滲濾液濃縮液的處理方法的工藝流程圖；
[0022]圖2為本發明實施例一的垃圾滲濾液濃縮液的處理方法的工藝流程圖；
[0023]圖3為本發明施例二的垃圾滲濾液濃縮液的處理方法實的工藝流程圖；
[0024]圖4為本發明實施例三的垃圾滲濾液濃縮液的處理方法的工藝流程圖；
[0025]圖5為本發明實施例四的垃圾滲濾液濃縮液的處理方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0026]下面對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。
[0027]本發明實施例提供一種垃圾滲濾液濃縮液的處理方法，如圖1所示，具體步驟如下:
[0028](I)將垃圾滲濾液濃縮液a (以下簡稱為濃縮液)送入物料分離膜裝置B中，以去除濃縮液中的腐殖酸等難降解性有機物，其中透過物料分離膜的濃縮液為膜透過液c ；
[0029](2)將步驟(I)產生的膜透過液采用蒸發方式進行蒸發濃縮處理(采用蒸發濃縮處理裝置C)，產生兩種產物，第一產物d為蒸發殘渣，第二產物e為冷凝液及排氣冷凝水。
[0030]所述的濃縮液，在進入物料分離膜裝置前，首先對濃縮液進行預處理。有效的，預處理可以采用石灰法或石灰一純堿法或石灰一石膏法或其他有同等作用的方法去除濃縮液中的Ca2+、Mg2+等金屬離子，降低物料分離膜裝置的負荷，也在很大程度上緩解了膜透過液在蒸發濃縮裝置中的無機鹽結垢現象，延長了蒸發濃縮系統的連續運行時間，提高熱效率。
[0031]上述方法中，采用了物料分離膜裝置，攔截了濃縮液中的大部分腐殖酸等難降解有機物b，能夠降低蒸發裝置的負荷，也在很大程度上緩解了膜透過液在蒸發濃縮裝置中的污垢沉積結垢現象，同時可有效提高熱效率。被攔截的腐殖酸等有機物b回收后回噴至垃圾焚燒爐D或經過滅菌及相應處理后用于生產以腐殖酸為原料的產品如腐殖酸類肥料等。回收腐殖酸等有機物后的物料分離膜可用清水或濃縮液處理系統達標水反洗。反洗水中含有少量的腐殖酸等有機物，但不影響整個垃圾滲濾液處理系統的處理能力和運行穩定性，可以回流至原始垃圾滲濾液處理系統或回灌至垃圾儲存坑中。
[0032]上述方法中，對膜透過液蒸發濃縮處理方法，一般采用浸沒燃燒蒸發濃縮(SCE蒸發)或機械壓縮式熱泵蒸發濃縮(MVC蒸發)或負壓蒸發濃縮或多效蒸發濃縮，尤其是MVC蒸發濃縮，利用蒸發裝置中的二次蒸汽已有的熱能，無需外部另外提供蒸汽，依靠蒸發裝置自循環來實現蒸發濃縮，既充分利用了廢棄蒸汽，又回收了潛熱，提高了熱效率，實現降低能耗、減少污染雙贏的目的。
[0033]上述方法中，對膜透過液蒸發濃縮后的第一產物d主要是蒸發殘渣，其主要成分是膜透過液中殘留的不易揮發的有機物，可回噴至垃圾焚燒爐D，不會影響原有的焚燒灰渣，或經瀝青固化后填埋；第二產物e主要是冷凝液及排氣冷凝水，達標排放或用于物料分離膜的反洗或代替濃縮液處理過程中所需的清水配置化學試劑，其中膜反洗水回流至原始垃圾滲濾液處理系統或回灌至垃圾儲存坑中。
[0034]上述方法中，在膜透過液進入蒸發濃縮裝置進行蒸發濃縮處理前加入少量的阻垢劑，以防止膜透過液中殘留的Ca2+、Mg2+在蒸發濃縮裝置中結垢，從而影響系統的運行時間和傳熱效率。其中阻垢劑的添加量依不同的現場情況和膜透過液的水質而定。
[0035]需要說明的是，如果處理的污水是未成熟的垃圾滲濾液(填埋時間< 5年)膜處理過程中產生的濃縮液或金屬離子濃度低的污水，可以不經預處理直接送入物料分離膜裝置進行后續處理。
[0036]與現有的濃縮液蒸發處理方法相比，本發明的方法具有以下優點:
[0037](I)通過在垃圾滲濾液濃縮液送入物料分離膜裝置前，進行預處理去除了濃縮液中大部分Ca2+、Mg2+，明顯降低了蒸發裝置無機鹽結垢情況的發生，從而提高了熱傳導效率，延長了系統的連續運行時間；(2)物料分離膜是一種提取腐殖質等有機物的膜組件，采用該膜組件去除腐殖質等有機物，也在很大程度上緩解了膜透過液在蒸發濃縮裝置中的污垢沉積結垢現象，同時可以提高熱效率，降低后續蒸發濃縮過程中的殘渣產生量，實現了蒸發濃縮低能耗、高能效；(3)回收的腐殖質等有機物及蒸發濃縮產生的蒸發殘渣均得到了安全有效地處理，避免了副產物對環境的二次污染，實現了濃縮液處理零排放。綜上可知，本發明提供處理垃圾滲濾液濃縮液的方法，是采用物料分離膜加蒸發濃縮處理垃圾滲濾液濃縮液的組合工藝，實現了垃圾滲濾液濃縮液的零排放。該方法同時也適用于處理金屬離子濃度大、不易生化處理或MVC蒸發濃縮易結垢的其他類污水。其處理效果穩定可靠，運行成本低，經濟可靠。
[0038]下面結合附圖和具體實施例對本發明的處理方法作進一步說明。
[0039]實施例一
[0040]本實施例的垃圾滲濾液濃縮液的處理方法，工藝流程如圖2所示，圖中，垃圾滲濾液濃縮液a首先經過石灰法預處理A處理，去除垃圾滲濾液濃縮液a中的Ca2+、Mg2+等金屬離子后再送入物料分離膜裝置B中。濃縮液經過物料分離膜后分成了兩部分，一部分是經物料分離膜攔截下來的腐殖質等有機物b，一部分是透過膜的膜透過液C。其中腐殖質等有機物b經回收處理后送入垃圾焚燒爐D，膜透過液c送入機械壓縮熱泵蒸發濃縮裝置C (MVC濃縮裝置)中進行蒸發濃縮處理。膜透過液c經MVC蒸發濃縮后，蒸發冷凝后的冷凝液及排氣冷凝水即第二產物e直接達標排放，蒸發濃縮后的蒸發殘渣即第一產物d送入垃圾焚燒爐D。
[0041 ] 膜透過液c約為垃圾滲濾液濃縮液a總量的80 %左右，與濃縮液直接蒸發濃縮工藝相比，大大降低了蒸發處理量，降低能耗，節約處理成本。本實施例中采用的MVC蒸發濃縮法在80°C時即可運行，且二次蒸汽作為加熱蒸汽使用，提高了廢熱利用率，節約能源，啟動/停車靈活，運行成本低。本發明中采用的石灰法預處理A及物料分離膜裝置B解決了MVC蒸發濃縮過程中結垢、傳熱阻力大、經常性停車清洗除垢等難題，突出了本發明運行過程低能耗、高能效、經濟可行的優點。腐殖質等有機物b和蒸發濃縮產生的第一產物d—蒸發殘渣的有效處理，避免了濃縮液處理過程中產生的副產物對環境的二次污染。
[0042]實施例二
[0043]本實施例的垃圾滲濾液濃縮液的處理方法，工藝流程如圖3所示，其處理流程與實施例一基本相同。不同之處在于，回收的腐殖質等有機物b經滅菌等處理后送往生產腐殖質類化肥E的工廠。膜透過液c的蒸發濃縮裝置采用浸沒燃燒蒸發濃縮裝置C，且蒸發冷凝后的第二產物e —部分代替清水配制預處理過程中的熟石灰等化學試劑，其余部分達標排放，節約了水資源，實現了達標排放水的有效回用。
[0044]實施例三
[0045]本實施例的垃圾滲濾液濃縮液的處理方法，工藝流程如圖4所示，其處理流程與實施例一基本相同。不同之處在于，膜透過液c采用石灰一純堿法進行預處理，在機械壓縮熱泵蒸發濃縮裝置C中經過蒸發冷凝后的第二產物e用于代替清水清洗物料分離膜，第一產物d經瀝青固化后填埋F。該方法也實現了垃圾滲濾液濃縮液a的零排放處理，達標排放水的有效回用。
[0046]實施例四
[0047]本實施例的垃圾滲濾液濃縮液的處理方法，工藝流程如圖5所示，其處理流程與實施例一基本相同。不同之處在于，垃圾滲濾液濃縮液a不經過預處理直接送入物料分離膜B。該方法適合處理金屬離子含量低的未成熟的滲濾液(垃圾填埋時間〈5年)產生的濃縮液。
[0048]本發明的處理方法實現以一種組合工藝處理垃圾滲濾液濃縮液，高效、成本低、易操作、無二次污染。
[0049]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明披露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種垃圾滲濾液濃縮液的處理方法，其特征在于，包括: 步驟I，將垃圾滲濾液濃縮液送入物料分離膜裝置中，分離去除濃縮液中的難降解性有機物，得到透過物料分離膜裝置分離膜的濃縮液為膜透過液； 步驟2，采用蒸發方式對步驟I產生的膜透過液進行蒸發濃縮處理，得到蒸發殘渣和冷凝液及排氣冷凝水。
2.根據權利要求1所述的垃圾滲濾液濃縮液的處理方法，其特征在于，所述在步驟I的將垃圾滲濾液濃縮液送入物料分離膜裝置之前還包括: 對垃圾滲濾液濃縮液進行預處理。
3.根據權利要求2所述的垃圾滲濾液濃縮液的處理方法，其特征在于，所述預處理為:處理垃圾滲濾液濃縮液去除濃縮液中的金屬離子，所述處理采用石灰法、石灰一純堿法和石灰一石膏法中的任一種。
4.根據權利要求1至3任一項所述的垃圾滲濾液濃縮液的處理方法，其特征在于，所述步驟2中，采用蒸發方式對步驟I產生的膜透過液進行蒸發濃縮處理包括: 采用浸沒燃燒蒸發濃縮、機械壓縮式熱泵蒸發濃縮和負壓蒸發濃縮或多效蒸發濃縮中的任一種。
5.根據權利要求4所述的垃圾滲濾液濃縮液的處理方法，其特征在于，所述蒸發濃縮處理中，向所用的蒸發濃縮裝置中加入阻垢劑。
6.根據權利要求4所述的垃圾滲濾液濃縮液的處理方法，其特征在于，還包括:對所述蒸發濃縮處理得到的蒸發殘渣回噴至焚燒爐或經瀝青固化后填埋； 將蒸發濃縮處理得到的蒸發冷凝水及排氣冷凝水達標排放或用做回用水； 將步驟I的物料分離膜裝置攔截的難降解性有機物回收后回噴至垃圾焚燒爐或經過滅菌處理后用于生產肥料。
【文檔編號】C02F9/10GK104496103SQ201410816098
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月23日 優先權日:2014年12月23日
【發明者】郝科慧, 姜安平, 王凱, 劉宇, 王煥榮 申請人:北京桑德環境工程有限公司, 北京伊普國際水務有限公司