高新DTRO垃圾渗滤液浓液近零排放处理系统技术

高新DTRO垃圾渗滤液浓液近零排放处理系统技术
一种dtro垃圾渗滤液浓液近零排放处理系统
技术领域
1.本高新技术涉及垃圾渗滤液浓液的处理系统。

背景技术:

2.由于垃圾渗滤液具有水质、水量变化比较大、有机物浓度高、重金属离子含量高、氨氮含量高、水质营养元素比例失调且盐份含量较高等特点,因此垃圾渗滤液处理难度高。
3.碟管式反渗透膜(dtro)系统具有通道宽、流程短、湍流性三大特点。由于对进水水质要求低,处理效果好,因而被广泛地应用在垃圾渗滤液处理中。碟管式反渗透膜工艺,具有良好的稳定性、安全性和适应性。由于以上的特点,该工艺不依赖复杂的预处理,可以直接处理渗滤液。dtro反渗透系统可以保证出水达标,且碟管式反渗透对填埋场各个阶段的渗滤液具有良好的适应性。
4.碟管式反渗透膜(dtro)工艺作为一种高效的渗滤液处理技术已经得到广泛的应用。然而dtro作为一种分离技术,会产生30%左右的浓缩液。dtro 浓缩液的成分以难降解有机物、氨氮及重金属及高价盐为主,其颜色呈棕黑色。浓缩液对地表水、地下水、土壤环境等都存在严重威胁,不能直接排放到环境中。目前所采用的处理方法主要有以下两种。第一种,垃圾焚烧发电厂对垃圾渗滤液浓液的主流处理工艺是回喷至炉膛进行焚烧,然而,采用该方法只能处理部分浓缩液,回喷至炉膛进行焚烧会导致炉排腐蚀严重,除尘器堵灰,锥形口污堵等,造成设备经常性地需要停机,并且采用该处理方法还会降低炉温,对设备正常运转非常不利。第二种,垃圾填埋厂对垃圾渗滤液浓液的主流处理工艺是将其回灌至垃圾堆体,这样会造成渗滤液盐分增加,处理系统负荷增大甚至崩溃。
5.因此,有必要针对垃圾渗滤液浓缩液的继续处理开发排放处理系统,以解决垃圾渗滤液浓液的排放难题。

技术实现要素:

6.本高新技术针对dtro垃圾渗滤液浓缩液的特点,即本高新技术处理的对象为dtro处理垃圾渗滤液所产生的浓液,提供一种高效处理系统,实现dtro 垃圾渗滤液浓液的近零排放。
7.本高新技术解决上述问题所采用的技术方案为:一种dtro垃圾渗滤液浓液近零排放处理系统,包括一级反渗透机构、排水反渗透机构、二级反渗透机构、晶种结晶装置、纳滤机构、水力旋流分离机构、压滤机构、脱水机构,所述一级反渗透机构的清水出口连接所述排水反渗透机构、浓水出口连接所述二级反渗透机构,所述排水反渗透机构的清水出口作为排水口、浓水出口连接所述一级反渗透机构的来水,所述二级反渗透机构的清水出口连接所述排水反渗透机构、浓水出口连接所述晶种结晶装置,所述晶种结晶装置的清水出口连接所述纳滤机构、底部沉淀物出口连接所述脱水机构,所述纳滤机构的清水出口连接所述二级反渗透机构、浓水出口连接所述水力旋流分离机构,所述水力旋流分离机构的清水出口连接所述晶种结晶装置、浓水出口连接所述压滤机构,所述压滤机构的压滤液出口连
接所述晶种结晶装置。
8.进一步地,一级反渗透机构的工作压力大于排水反渗透机构,所述二级反渗透机构的工作压力大于所述一级反渗透机机构。作为选择,所述一级反渗透机构选自75-90bar的dtro反渗透膜,所述排水反渗透机构选自30-50bar的dtro 反渗透膜,所述二级反渗透机构选自120bar的dtro反渗透膜。
9.优选地,所述脱水机构选自烘干固化装置或者蒸发晶种结晶装置。
10.优选地,所述晶种结晶装置包括晶种加药装置、晶种结晶反应器、搅拌器、沉淀池及清液排出管。通过晶种加药装置向来水中添加硫酸钙晶种。来水和晶种在晶种结晶反应器内反应结晶。搅拌器给结晶液搅拌,促进晶核碰撞,晶体均匀生长析出。沉淀池用于固液分离,获得下层的固相和上层的清液。
11.上述处理系统的实现方法,步骤如下:
12.s1利用一级反渗透机构收集dtro垃圾渗滤液浓液,并将浓液分离成65-75%的清液和25-35%的浓缩液。
13.s2利用排水反渗透机构收集步骤s1的清液,并进一步净化分离,产水达到排放标准,浓水回流到一级反渗透机构,对dtro垃圾渗滤液浓液进行调节,由此实现清水的利用。
14.s3利用二级反渗透机构收集步骤s1的浓缩液,进一步浓缩分离,所述二级反渗透机构采用批处理方式过滤,直至浓缩液的电导达到160000μs/cm以上停止浓缩,二级反渗透机构的回收率设计为50%,产水输送到排水反渗透机构。
15.s4利用晶种结晶装置收集步骤s3的浓缩液,由于浓缩液的成分复杂,且结垢和污堵的趋势非常高。通过引入caso4晶种结晶的方式,主要将钙离子及原水中的硫酸根离子及原液ph调节过程中带入的大量硫酸根离子通过晶种结晶的方式从浓缩液中分离出去,从而降低浓缩液结垢趋势。晶种结晶是一类重要的结晶过程,晶种的存在对成核成长过程影响很大,添加晶体操作可能使沉淀在较低的过饱和度下进行,有利于晶体生长。为了得到良好的沉淀,狭窄的晶体粒度分布,提高晶体产品的质量,在沉淀结晶的初期引入晶种诱导成核或抑制初级成核往往是有效的手段之一。另外通过提高浓缩液的ph值,也可以去除大量的镁离子及一部分有机物,得到清液和沉淀物。
16.s5利用纳滤机构收集步骤s4的清液,纳滤机构对离子的选择透过性,对二价离子比如钙镁离子及硫酸根离子有良好去除作用。清液体主要含有一价离子,其结垢趋势大大降低。一价离子被分离到清水中,二价离子被留在浓水中,清水回流到二级反渗透机构与一级反渗透机构的浓水混合降低来水的结垢和污堵趋势,并调节主要是提高二级反渗透机构的回收率,否则难以实现。
17.s6利用水力旋流分离机构收集步骤s5的浓水,纳滤机构的浓水中钙镁离子、硫酸根离子会再一次升高,趋向饱和,通过水力旋流作用将浓水中的晶体颗粒物从浓水中分离出来,分离获得的清液回流到晶种结晶装置。水力旋流器是根据不同粒度的颗粒物做回旋运动时所受到的离心力不同而达到分离结晶颗粒物的设备。晶种结晶后经由沉淀池排放出的清液经过纳滤机构过滤及浓缩后,浓缩液中钙镁离子及硫酸根离子会再一次升高。通过水力旋流器,浓缩液中的晶体颗粒物包括硫酸钙,硫酸镁及碳酸钙等由于所受到的离心力不同而被分离。
18.s7利用压滤机构收集步骤s6水力旋流分离机构分离出的沉淀物,实现固液分离,
产出的泥饼以危废物处置,分离出的清液回流到晶种结晶装置。
19.s8利用脱水机构收集步骤s4晶种结晶装置的沉淀物,对沉淀物进行脱水,浓缩最终的2%的残余物与水泥或者飞灰及螯合剂固化处理后填埋至垃圾填埋场。
20.与现有技术相比,本高新技术的优点在于:
21.本高新技术实现了垃圾渗滤液浓缩液的处理,达到近零排放的目的。本高新技术处理的对象为dtro处理垃圾渗滤液所产生的浓液。通过结合一级dtro、 dtnf、二级dtro、排水dtro、晶种反应沉淀、水力旋流分离设备、压滤机构及脱水机构(蒸发结晶装置),通过设置产水循环、结晶循环等多道分离达到了98%左右的产水率,产水率为排水量占原水的百分比。最终的2%的蒸发结晶的残余物可通过与水泥或者飞灰及螯合剂固化处理后填埋至垃圾填埋场。
22.本高新技术的处理系统与一级反渗透机构相比,可以使原有的dtro系统回收率由70%提高至98%,也就意味着系统的浓缩倍数由3.3提高至50倍,大大减少了浓液的排放量,也提高了排水标准,降低了对环境的危害。
附图说明
23.图1为本高新技术实施例处理系统示意图;
24.图中,1一级反渗透机构、2排水反渗透机构、3二级反渗透机构、4纳滤机构、5晶种结晶装置、6水力旋流分离机构、7板框压滤机构、8脱水机构,图中线条代表连接管路。
具体实施方式
25.以下结合附图实施例对本高新技术作进一步详细描述,所述实施例是示例性的,旨在用于解释本高新技术,而不能理解为对本高新技术的限制。
26.本实施例的dtro垃圾渗滤液浓液近零排放处理系统,包括一级反渗透机构1、排水反渗透机构2、二级反渗透机构3、晶种结晶装置5、纳滤机构4、水力旋流分离机构6、板框压滤机构7、脱水机构8。
27.一级反渗透机构1选择90bar dtro,排水反渗透机构2选择50bardtro,二级反渗透机构3选择120bardtro,纳滤机构4选择40barstnf,晶种结晶装置5包括晶种加药装置、晶种结晶反应器、搅拌器、沉淀池及清液排出管,脱水机构8选择蒸发结晶装置。
28.一级反渗透机构1对接dtro垃圾渗滤液浓液,排水反渗透机构2连接一级反渗透机构1的清水出口,二级反渗透机构3连接一级反渗透机构1的浓水出口,排水反渗透机构2的清水出口直接连接排水管实现清水外排、浓水出口连接一级反渗透机构1的来水,二级反渗透机构3的清水出口连接排水反渗透机构2、浓水出口连接晶种结晶装置5,晶种结晶装置5的清水出口连接纳滤机构4、底部沉淀物出口连接脱水机构8,纳滤机构4的清水出口连接二级反渗透机构3的来水、浓水出口连接水力旋流分离机构6,水力旋流分离机构6的清水出口连接晶种结晶装置5、浓水出口连接压滤机构7,压滤机构7的压滤液出口连接晶种结晶装置5,滤饼作为危废物处理。
29.上述处理系统对垃圾渗滤液浓液近零排放的实施方法:
30.s1利用一级反渗透机构收集dtro垃圾渗滤液浓液,并将浓液分离成70%的清液和30%的浓缩液。
31.s2利用排水反渗透机构收集步骤s1的清液,并进一步净化分离,使产水达到排放标准,浓水回流到一级反渗透机构,对dtro垃圾渗滤液浓液进行调节,由此实现清水的利用。
32.s3利用二级反渗透机构收集步骤s1的浓缩液,进一步浓缩分离,所述二级反渗透机构采用批处理方式过滤,直至浓缩液的电导达到160000μs/cm以上停止浓缩,二级反渗透机构的回收率设计为50%,产水输送到排水反渗透机构。
33.s4利用晶种结晶装置收集步骤s3的浓缩液,并向浓缩液中引入caso4晶种结晶,利用钙离子将浓缩液中的硫酸根离子通过晶种结晶的方式从浓缩液中分离出去,降低结垢趋势;另外通过调节浓缩液的ph:8-12,去除镁离子,分解部分有机物,得到清液和沉淀物。
34.s5利用纳滤机构收集步骤s4的清液,纳滤机构对离子的选择透过性,一价离子被分离到清水中,二价离子被留在浓水中,清水回流到二级反渗透机构与一级反渗透机构的浓水混合降低来水的结垢和污堵趋势,并调节主要是提高二级反渗透机构的回收率,否则难以实现。
35.s6利用水力旋流分离机构收集步骤s5的浓水,纳滤机构的浓水中钙镁离子、硫酸根离子会再一次升高,趋向饱和,通过水力旋流作用将浓水中的晶体颗粒物从浓水中分离出来,分离获得的清液回流到晶种结晶装置。
36.s7利用压滤机构收集步骤s6水力旋流分离机构分离出的沉淀物,实现固液分离,产出的泥饼以危废物处置,分离出的清液回流到晶种结晶装置。
37.s8利用脱水机构收集步骤s4晶种结晶装置的沉淀物,对沉淀物进行脱水,将沉淀物浓缩至2%的残余物与水泥或者飞灰及螯合剂固化处理后填埋至垃圾填埋场,系统的浓缩倍数达到了50倍。
38.上述系统的浓缩倍数由3.3提高至50倍,产水率达到98%,大大减少了浓液的排放量,也降低了对环境的危害。最终,浓缩液的2%的残余物固化后填埋处理,结晶固废作为工业盐危化物,98%的清液作为清洁的排水。
39.尽管以上详细地描述了本高新技术的优选实施例,但是应该清楚地理解,对于本领域的技术人员来说,本高新技术可以有各种更改和变化。凡在本高新技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本高新技术的保护范围之内。

技术特征:
1.一种dtro垃圾渗滤液浓液近零排放处理系统,其特征在于:包括一级反渗透机构、排水反渗透机构、二级反渗透机构、晶种结晶装置、纳滤机构、水力旋流分离机构、压滤机构、脱水机构,所述一级反渗透机构的清水出口连接所述排水反渗透机构、浓水出口连接所述二级反渗透机构,所述排水反渗透机构的清水出口作为排水口、浓水出口连接所述一级反渗透机构的来水,所述二级反渗透机构的清水出口连接所述排水反渗透机构、浓水出口连接所述晶种结晶装置,所述晶种结晶装置的清水出口连接所述纳滤机构、底部沉淀物出口连接所述脱水机构,所述纳滤机构的清水出口连接所述二级反渗透机构、浓水出口连接所述水力旋流分离机构,所述水力旋流分离机构的清水出口连接所述晶种结晶装置、浓水出口连接所述压滤机构,所述压滤机构的压滤液出口连接所述晶种结晶装置。2.根据权利要求1所述的dtro垃圾渗滤液浓液近零排放处理系统,其特征在于:所述一级反渗透机构的工作压力大于排水反渗透机构,所述二级反渗透机构的工作压力大于所述一级反渗透机机构。3.根据权利要求2所述的dtro垃圾渗滤液浓液近零排放处理系统,其特征在于:所述一级反渗透机构选自75-90bar的dtro反渗透膜,所述排水反渗透机构选自30-50bar的dtro反渗透膜,所述二级反渗透机构选自120bar的dtro反渗透膜。4.根据权利要求1所述的dtro垃圾渗滤液浓液近零排放处理系统,其特征在于:所述脱水机构选自烘干固化装置或者蒸发晶种结晶装置。5.根据权利要求1所述的dtro垃圾渗滤液浓液近零排放处理系统,其特征在于:所述晶种结晶装置包括晶种加药装置、晶种结晶反应器、搅拌器、沉淀池及清液排出管。
技术总结
本高新技术涉及一种DTRO垃圾渗滤液浓液近零排放处理系统,处理对象为DTRO处理垃圾渗滤液所产生的浓液。包括一级反渗透机构、排水反渗透机构、二级反渗透机构、晶种结晶装置、纳滤机构、水力旋流分离机构、压滤机构、脱水机构,一级反渗透机构的清水出口连接排水反渗透机构、浓水出口连接二级反渗透机构,二级反渗透机构的浓水出口连接晶种结晶装置,晶种结晶装置的清水出口连接纳滤机构、底部沉淀物出口连接脱水机构,纳滤机构的浓水出口连接水力旋流分离机构,水力旋流分离机构的浓水出口连接压滤机构。系统的浓缩倍数为50倍,产水率达到98%。最终,浓缩液的2%的残余物固化后填埋处理,结晶固废作为工业盐危化物,98%的清洁排水。水。水。

技术开发人、权利持有人:李方越 谢军英

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