一種回收利用垃圾滲濾液氨氮的系統和方法
【專利摘要】本發明公開了一種回收利用垃圾滲濾液氨氮的系統和方法。該系統包括預處理系統、預熱器、氨氮蒸發器、余熱回收器和煙氣凈化裝置。所述預處理系統包括預處理系統出口；所述預熱器包括預熱器入口、預熱器出口和預熱器導熱油入口；所述氨氮蒸發器包括氨氮蒸發器入口、氨氮蒸發器蒸汽出口；所述余熱回收器包括余熱回收器蒸汽入口、余熱回收器液體出口和余熱回收器導熱油出口。本發明的系統和方法利用蒸發濃縮技術對垃圾滲濾液進行處理并回收分離出的氨氮，降低了垃圾滲濾液后續處理的難度；氨氮回收后直接用于煙氣凈化，對純度要求不高，因此工藝路線簡單，成本較低。
【專利說明】
一種回收利用垃圾滲濾液氨氮的系統和方法
技術領域
[0001]本發明涉及污水的處理技術領域，尤其涉及一種回收利用垃圾滲濾液氨氮的系統和方法。
【背景技術】
[0002]垃圾滲濾液是城市生活垃圾處理過程中產生的一類高濃度有機污水，其成分復雜、高氨氮、高毒性等特性導致其難以處理。若不加以處理而直接排放，將對生態環境造成難以恢復的危害。垃圾滲濾液的處理多以生化處理為主，但是水體中的高低濃度氨氮具有生物毒性，導致生化處理難以取得較好效果。因此，降解垃圾滲濾液中的氨氮成為垃圾滲濾液處理的一項艱難的任務。
[0003]目前，針對垃圾滲濾液中的氨氮處理工藝主要有以下幾種常見方法:生化法、氨吹脫法、反滲透膜過濾法、蒸發+離子交換工藝。
[0004]生化法是利用生物的硝化和反硝化功能，在各種微生物的作用下，通過反硝化和硝化等一系列反應，最終生成二氧化碳、氮氣和水。硝化反應是在有氧條件下，利用好氧硝化菌的作用，將廢水中的氨氮氧化為硝酸鹽或亞硝酸鹽。在沒有氧氣時，利用反硝化菌將剩余的亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮氣這個反硝化過程需要一些有機底物碳源。生物硝化和反硝化處理氨氮較為徹底，成本低，二次污染小，但是工程投資大，管理要求高，運行成本高，且處理效果受溫度影響，穩定性差。
[0005]氨吹脫法原理是將空氣或其他載氣通入水中，使載氣與廢水充分接觸，導致廢水中的氨分子向氣相轉移，從而達到脫除水中氨氮的目的。氨吹脫法產生的氨氣伴隨大量其它揮發性物質，分離提純成本高，難以實現資源化利用，而直接排放又會造成二次污染。
[0006]膜分離法是利用天然或人工合成的、具有選擇透過性的薄膜，以外界能量或化學位差為推動力實現各種組分分離的過程，用于廢水脫氮的膜分離法包括反滲透和電滲析兩種。膜分離法具有處理效果穩定、啟動快、操作簡便的優點，但該法中使用的薄膜易結垢堵塞，導致膜污染，從而增加處理成本;在廢水氨氮濃度過高時，反滲透膜再生、反洗頻繁，還需對廢水進行預處理，產生的廢液可能會引起二次污染，因此較適合中低濃度氨氮廢水處理。
[0007]蒸發+離子交換技術利用離子交換樹脂將蒸發冷凝水中的氨吸附，離子交換樹脂通過鹽酸的再生，形成氯化銨再生廢液，再生廢液采用專用的氯化銨濃縮和結晶設備，實現氯化銨的回收。蒸發+離子交換技術雖然技術可行但是成本偏高，適用于規模較小、氨回收量小的項目工程。
[0008]因此，亟需一種低成本的氨氮無害化處理和資源化回收利用的技術，以實現滲濾液氨氮的處理，避免二次污染。
【發明內容】
[0009]為了解決上述問題，本發明提出一種回收利用垃圾滲濾液氨氮的系統和方法。該系統利用蒸發汽提法將滲濾液中的氨氮分離，將分離的氨氮以氨水的形式收集起來再次利用，避免了氨氮無組織排放造成的二次污染問題。
[0010]本發明的目的之一是提供一種回收利用垃圾滲濾液氨氮的系統，包括預處理系統、預熱器、氨氮蒸發器、余熱回收器和煙氣凈化裝置，
[0011]所述預處理系統包括預處理系統出口；
[0012]所述預熱器包括預熱器入口、預熱器出口和預熱器導熱油入口 ；
[0013]所述氨氮蒸發器包括氨氮蒸發器入口、氨氮蒸發器蒸汽出口；
[0014]所述余熱回收器包括余熱回收器蒸汽入口、余熱回收器液體出口和余熱回收器導熱油出口；
[0015]所述預處理系統出口與所述預熱器入口連接，所述預熱器出口與所述氨氮蒸發器入口相連，所述氨氮蒸發器蒸汽出口與所述余熱回收器蒸汽入口連接，所述余熱回收器液體出口與所述煙氣凈化裝置相連，所述煙氣凈化裝置設置在排煙煙囪內，所述余熱回收器導熱油出口與所述預熱器導熱油入口連接。
[0016]預處理主要是調節滲濾液pH和過濾除去滲濾液中的不溶物。預熱器利用回收余熱對滲濾液進行預熱處理。氨氮蒸發器在高溫條件下對滲濾液進行蒸發濃縮。余熱回收器用于冷凝氨氮蒸發器產生的混合氣，并回收余熱。煙氣凈化裝置設置在排煙煙囪內，冷凝液中的氨氮在煙氣凈化裝置中與煙氣中的污染物反應，生成無害化無機產物。
[0017]具體的，所述預處理系統包括預處理池、加藥機、酸堿度測定儀、攪拌螺旋和細格柵，所述加藥機和酸堿度測定儀位于所述預處理池的頂部，所述攪拌螺旋位于所述預處理池底部，所述細格柵設置在所述預處理池出水口處。
[0018]進一步的，所述煙氣凈化裝置為蜂窩體，所述煙氣凈化裝置設有霧化噴頭。包含氨氮的冷凝液經霧化噴頭霧化噴灑出來，與高溫煙氣混合接觸，在SCR催化劑(脫硝催化劑)作用下，對煙氣中的N0x、S0x、氯化氫等反應，實現了污染物的去除。
[0019]本發明中，所述系統進一步包括冷凝液儲罐，所述冷凝液儲罐包括冷凝液儲罐入口和冷凝液儲罐出口，所述冷凝液儲罐入口與所述余熱回收器液體出口連接，所述冷凝液儲罐出口與所述煙氣凈化裝置相連。冷凝液儲罐用于儲存余熱回收器產生的冷凝液。
[0020]所述系統進一步包括濃縮液熱井，所述濃縮液熱井包括濃縮液熱井入口和濃縮液熱井導熱油出口；所述氨氮蒸發器還包括濃縮液出口；所述濃縮液熱井入口與所述氨氮蒸發器濃縮液出口連接，所述濃縮液熱井導熱油出口與所述預熱器導熱油入口連接。濃縮液熱井用于回收濃縮液的余熱，回收的余熱用于滲濾液的預熱。
[0021]本發明的另一目的是提供一種利用上述系統回收利用垃圾滲濾液氨氮的方法，包括步驟:
[0022]A、調節滲濾液pH值和過濾水體中的不溶物；
[0023]B、將過濾后的滲濾液導入所述預熱器進行預熱；
[0024]C、將預熱后的滲濾液導入所述氨氮蒸發器進行蒸發濃縮，產生包含蒸汽和氨氣的混合氣；
[0025]D、將所述混合氣導入所述余熱回收器進行冷卻，產生含有氨氮的冷凝液，將回收余熱的導熱油導入所述預熱器；
[0026]E、將所述冷凝液導入到所述煙氣凈化裝置中，冷凝液通過霧化噴頭霧化噴灑，與高溫煙氣充分混合接觸;冷凝液中的氨氮與煙氣中的污染物反應，生成無害化無機產物。
[0027]進一步的，所述包括步驟:將步驟D產生的冷凝液導入所述冷凝液儲罐儲存，然后從所述冷凝液儲罐將儲存的冷凝液導入所述煙氣凈化裝置中。
[0028]在所述步驟C中所述氨氮蒸發器還產生濃縮液，所述方法進一步包括步驟:將所述濃縮液通過所述濃縮液熱井進行余熱回收，將回收余熱的導熱油導入預熱器。
[0029]本發明的回收利用垃圾滲濾液氨氮的系統和方法利用蒸發汽提濃縮技術對高氨氮垃圾滲濾液進行處理并回收分離出的氨氮，降低了垃圾滲濾液后續處理的難度;氨氮回收后直接用于煙氣凈化出來，對純度要求不高，因此工藝路線簡單，成本較低，既避免了氨氮無組織排放造成的二次污染，又實現了以廢治廢的良好環保效益。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發明回收利用垃圾滲濾液氨氮的系統示意圖；
[0031 ]圖2是本發明回收利用垃圾滲濾液氨氮的方法流程圖。
[0032]圖中:
[0033]1-預處理系統，2-預熱器，3-氨氮蒸發器，4-余熱回收器，5-煙氣處理裝置，6_濃縮液熱井，7-冷凝液儲罐。
【具體實施方式】
[0034]以下結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本發明的方案及其各個方面的優點。然而，以下描述的【具體實施方式】和實施例僅是說明的目的，而不是對本發明的限制。
[0035]本發明的目的之一是提供一種回收利用垃圾滲濾液氨氮的系統，如圖1所示，該系統包括預處理系統1、預熱器2、氨氮蒸發器3、余熱回收器4和煙氣凈化裝置5。
[0036]預處理系統包括預I處理系統出口，主要是調節滲濾液pH和過濾除去水體中的不溶物。
[0037]預處理系統I包括預處理池、加藥機、酸堿度測定儀、攪拌螺旋和細格柵。加藥機和酸堿度測定儀位于預處理池的頂部，攪拌螺旋位于預處理池底部，細格柵設置在預處理池出水口處。
[0038]預處理系統I通過酸堿度測定儀測定水體酸堿度，然后根據滲濾液酸堿度，加藥機加入一定量的堿試劑，并通過攪拌螺旋均質化，最終使水體PH值穩定在11左右。出水通過細格柵流入溢流槽，水體中的不溶物被截留住。
[0039]預熱器2包括預熱器入口、預熱器出口和預熱器導熱油入口。預熱器2利用回收余熱將滲濾液進行預熱處理，使滲濾液溫度升至65 °C。
[0040]氨氮蒸發器3包括氨氮蒸發器入口、氨氮蒸發器蒸汽出口。預熱出來后的滲濾液進入氨氮蒸發器3，在高溫條件下蒸發汽提濃縮，滲濾液中的水、氨氮及其他少量易揮發組分通過氨氮蒸發器頂部蒸汽出口排出，進入余熱回收器4。
[0041]余熱回收器4包括余熱回收器蒸汽入口、余熱回收器液體出口和余熱回收器導熱油出口。余熱回收器4用于冷凝氨氮蒸發器產生的混合氣，并回收余熱。傳熱介質為導熱油，通過空氣油壓機將導熱油輸送至預熱器中。
[0042]煙氣凈化裝置5設置在排煙煙囪內的300°C高溫區。冷凝液中的氨氮在煙氣凈化裝置5中與煙氣中的污染物反應，生成無害化無機產物。
[0043]預處理系統I出口與預熱器2入口連接，預熱器2出口與氨氮蒸發器3入口相連，氨氮蒸發器3蒸汽出口與余熱回收器4蒸汽入口連接，余熱回收器4液體出口與煙氣凈化裝置5相連，余熱回收器5導熱油出口與預熱器2導熱油入口連接。
[0044]進一步的，煙氣凈化裝置為蜂窩體，煙氣凈化裝置設有霧化噴頭。包含氨氮的冷凝液經霧化噴頭霧化噴灑出來，與高溫煙氣混合接觸，在SCR催化劑作用下，對煙氣中的NOx、3(^、氯化氫等反應，實現了污染物的去除，生成無害的他和503、見14(:1、(見14)2304等。
[0045]系統進一步包括濃縮液熱井6，濃縮液熱井6包括濃縮液熱井入口和濃縮液熱井導熱油出口。氨氮蒸發器3還包括濃縮液出口，濃縮液熱井6入口與氨氮蒸發器3濃縮液出口連接，濃縮液熱井6導熱油出口與預熱器2導熱油入口連接。濃縮液熱井用于回收濃縮液的余熱，回收的余熱用于滲濾液的預熱。
[0046]滲濾液在氨氮蒸發器3中蒸發濃縮，濃縮倍數為5倍，濃縮液進入氨氮蒸發器3下方的濃縮液熱井6中。濃縮液熱井6通過導熱油回收濃縮液的熱量，通過空氣油壓機將負載余熱的導熱油輸送至預熱器2中。
[0047]本發明中，該系統進一步包括冷凝液儲罐7，冷凝液儲罐7包括冷凝液儲罐入口和冷凝液儲罐出口。冷凝液儲罐7入口與余熱回收器4液體出口連接，冷凝液儲罐7出口與煙氣凈化裝置6相連。冷凝液儲罐7用于儲存余熱回收器產生的冷凝液。
[0048]本發明的另一目的是提供一種利用上述系統回收利用垃圾滲濾液氨氮的方法，如圖2所示，包括步驟:
[0049 ] A、調節滲濾液pH值和過濾水體中的不溶物；
[0050]B、將過濾后的滲濾液導入預熱器進行預熱；
[0051 ] C、將預熱后的滲濾液導入氨氮蒸發器進行蒸發濃縮，產生包含蒸汽和氨氣的混合氣；
[0052]D、將混合氣導入余熱回收器進行冷卻，產生含有氨氮的冷凝液，將回收余熱的導熱油導入預熱器；
[0053]E、將冷凝液導入到煙氣凈化裝置中，冷凝液通過霧化噴頭霧化噴灑，與高溫煙氣充分混合接觸;冷凝液中的氨氮與煙氣中的污染物反應，生成無害化無機產物。
[0054]進一步的，包括步驟:將步驟D產生的冷凝液導入冷凝液儲罐儲存，然后從冷凝液儲罐將儲存的冷凝液導入煙氣凈化裝置中。
[0055]在步驟C中氨氮蒸發器還產生濃縮液，方法進一步包括步驟:將濃縮液通過濃縮液熱井進行余熱回收，將回收余熱的導熱油導入預熱器。
[0056]本發明的另一種方案(圖中未示出)，氨氮蒸發器3采用間接蒸發的形式，加熱管束通入高溫蒸汽，預熱后的垃圾滲濾液噴淋在加熱管束上蒸發，加熱管束中的高溫冷凝液回流到預熱器2中，對垃圾滲濾液進行加熱，充分利用系統余熱，提供了熱能利用率。
[0057]本發明的回收利用垃圾滲濾液氨氮的系統和方法利用蒸發汽提濃縮技術對高氨氮垃圾滲濾液進行處理并回收分離出的氨氮，降低了垃圾滲濾液后續處理的難度;氨氮回收后直接用于煙氣凈化出來，對純度要求不高，因此工藝路線簡單，成本較低，既避免了氨氮無組織排放造成的二次污染，又實現了以廢治廢的良好環保效益;煙氣凈化裝置設置在排煙煙囪的高溫區段，煙氣凈化時不需要加熱；而且通過氨水霧化處理可以有效降低煙氣中的灰塵，有一定的除塵效果。
[0058]需要說明的是，以上參照附圖所描述的各個實施例僅用以說明本發明而非限制本發明的范圍，本領域的普通技術人員應當理解，在不脫離本發明的精神和范圍的前提下對本發明進行的修改或者等同替換，均應涵蓋在本發明的范圍之內。此外，除上下文另有所指夕卜，以單數形式出現的詞包括復數形式，反之亦然。另外，除非特別說明，那么任何實施例的全部或一部分可結合任何其它實施例的全部或一部分來使用。
【主權項】
1.一種回收利用垃圾滲濾液氨氮的系統，其特征在于，包括預處理系統、預熱器、氨氮蒸發器、余熱回收器和煙氣凈化裝置， 所述預處理系統包括預處理系統出口 ； 所述預熱器包括預熱器入口、預熱器出口和預熱器導熱油入口 ； 所述氨氮蒸發器包括氨氮蒸發器入口、氨氮蒸發器蒸汽出口 ； 所述余熱回收器包括余熱回收器蒸汽入口、余熱回收器液體出口和余熱回收器導熱油出口； 所述預處理系統出口與所述預熱器入口連接，所述預熱器出口與所述氨氮蒸發器入口相連，所述氨氮蒸發器蒸汽出口與所述余熱回收器蒸汽入口連接，所述余熱回收器液體出口與所述煙氣凈化裝置相連，所述煙氣凈化裝置設置在排煙煙囪內，所述余熱回收器導熱油出口與所述預熱器導熱油入口連接。2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述預處理系統包括預處理池、加藥機、酸堿度測定儀、攪拌螺旋和細格柵，所述加藥機和酸堿度測定儀位于所述預處理池的頂部，所述攪拌螺旋位于所述預處理池底部，所述細格柵設置在所述預處理池出水口處。3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述煙氣凈化裝置為蜂窩體，所述煙氣凈化裝置設有霧化噴頭。4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統進一步包括冷凝液儲罐，所述冷凝液儲罐包括冷凝液儲罐入口和冷凝液儲罐出口，所述冷凝液儲罐入口與所述余熱回收器液體出口連接，所述冷凝液儲罐出口與所述煙氣凈化裝置相連。5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統進一步包括濃縮液熱井，所述濃縮液熱井包括濃縮液熱井入口和濃縮液熱井導熱油出口 ； 所述氨氮蒸發器還包括濃縮液出口 ； 所述濃縮液熱井入口與所述氨氮蒸發器濃縮液出口連接，所述濃縮液熱井導熱油出口與所述預熱器導熱油入口連接。6.—種利用權利要求1-5任一所述系統回收利用垃圾滲濾液氨氮的方法，其特征在于，包括步驟: A、調節滲濾液pH值和過濾水體中的不溶物； B、將過濾后的滲濾液導入所述預熱器進行預熱； C、將預熱后的滲濾液導入所述氨氮蒸發器進行蒸發濃縮，產生包含蒸汽和氨氣的混合氣； D、將所述混合氣導入所述余熱回收器進行冷卻，產生含有氨氮的冷凝液，將回收余熱的導熱油導入所述預熱器； E、將所述冷凝液導入到所述煙氣凈化裝置中，冷凝液通過霧化噴頭霧化噴灑，與高溫煙氣充分混合接觸;冷凝液中的氨氮與煙氣中的污染物反應，生成無害化無機產物。7.根據權利要求6所述方法，其特征在于，進一步包括步驟:將步驟D產生的冷凝液導入所述冷凝液儲罐儲存，然后從所述冷凝液儲罐將儲存的冷凝液導入所述煙氣凈化裝置中。8.根據權利要求6所述方法，其特征在于，所述步驟C中所述氨氮蒸發器還產生濃縮液，所述方法進一步包括步驟:將所述濃縮液通過所述濃縮液熱井進行余熱回收，將回收余熱的導熱油導入預熱器。
【文檔編號】B01D53/68GK105906124SQ201610390892
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月2日
【發明人】蔡先明, 陶進峰, 張安強, 賈懿曼, 任浩華, 劉璐, 吳道洪
【申請人】北京神霧環境能源科技集團股份有限公司