垃圾滲濾液真空低溫蒸發(fā)濃縮處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種垃圾滲濾液真空低溫蒸發(fā)濃縮處理方法，其特征在于：所述的垃圾滲濾液通過真空蒸發(fā)器在真空狀態(tài)下低溫蒸發(fā)分離成蒸汽和濃縮液，真空蒸發(fā)器的運(yùn)行壓力控制在4.5-7.5kPa，蒸發(fā)溫度控制在30-40℃。本發(fā)明由于采用低溫蒸發(fā)，減輕蒸發(fā)器的結(jié)垢并有利于清洗，避免氨氮隨蒸汽溢出，提高換熱效率，減少熱損失，能耗低、滲濾液處理成本低。
【專利說明】垃圾滲濾液真空低溫蒸發(fā)濃縮處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及垃圾處理領(lǐng)域，特別是一種垃圾滲濾液真空低溫蒸發(fā)濃縮處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]城市生活垃圾的處理主要有焚燒、填埋和堆肥等技術(shù)。垃圾填埋技術(shù)由于成本低、技術(shù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用最為廣泛的處理方法之一；垃圾焚燒技術(shù)由于其顯著的減量化、資源化、無害化和節(jié)省占地等優(yōu)點(diǎn)，已逐漸成為生活垃圾的主要處理方式之一。但兩種處理方式均會(huì)產(chǎn)生大量的滲濾液。且垃圾滲濾液具有水質(zhì)水量復(fù)雜多變，污染物濃度高和難降解等特點(diǎn)，使其處理成為城鎮(zhèn)生活垃圾處理中最為棘手的問題之一。
[0003]常規(guī)的滲濾液處理方法主要有物化法、生物法、膜法和土地處理法等。由于滲濾液性質(zhì)復(fù)雜，單一的處理方法無法滿足出水達(dá)標(biāo)排放，需采用幾種處理方法聯(lián)合使用的工藝流程。如生物處理(厭氧處理+好氧處理)結(jié)合膜深度處理工藝，其應(yīng)用最為廣泛，但投資和運(yùn)行費(fèi)用較高，產(chǎn)生20% -30%原液體積的濃縮液易對(duì)環(huán)境造成二次污染，同時(shí)出水水質(zhì)無法滿足《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-2008)的要求，尤其是出水的總氮指標(biāo)。
[0004]新穎的滲濾液處理工藝中，蒸發(fā)法逐漸被應(yīng)用于垃圾滲濾液處理領(lǐng)域。蒸發(fā)法是利用水與污染物揮發(fā)性的差異實(shí)現(xiàn)物理分離的技術(shù)，具有技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性良好，對(duì)水質(zhì)、水量和進(jìn)料溫度的變化適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。蒸發(fā)法主要分為常壓高溫蒸發(fā)、負(fù)壓中溫和負(fù)壓低溫蒸發(fā)。其中常壓高溫蒸發(fā)目前廣泛應(yīng)用于含芳香族化合物、碳?xì)浠衔锏裙I(yè)廢水的處理，但在處理垃圾滲濾液時(shí)尚存在如下問題:①滲濾液中氯離子濃度較高，中溫、高溫尤其在70°C以上的溫度會(huì)對(duì)設(shè)備造成較強(qiáng)的腐蝕，縮短設(shè)備的使用壽命；②中溫、高溫蒸發(fā)過程中設(shè)備易結(jié)垢，導(dǎo)致?lián)Q熱效率低，停機(jī)清洗頻率高，據(jù)估算，清洗費(fèi)用約占總運(yùn)行費(fèi)用的1/3 蒸發(fā)溫度越高，導(dǎo)致外部熱源能耗越高水分以蒸汽形式排出，能量損失率較高；⑤氨氮隨蒸汽溢出，出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種垃圾滲濾液真空低溫蒸發(fā)濃縮處理方法，克服了現(xiàn)有滲濾液蒸發(fā)設(shè)備易腐蝕結(jié)垢、清洗頻率高、運(yùn)行費(fèi)用高和能耗高等缺點(diǎn)，而與傳統(tǒng)的生物處理工藝相比，本發(fā)明不僅能提高對(duì)污染物(尤其是氨氮和總氮)的去除效率，減少濃縮液的二次污染，同時(shí)還能降低運(yùn)行費(fèi)用和投資費(fèi)用。
[0006]本發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn):一種垃圾滲濾液真空低溫蒸發(fā)濃縮處理方法，其特征在于:所述的垃圾滲濾液通過真空蒸發(fā)器在真空狀態(tài)下低溫蒸發(fā)分離成蒸汽和濃縮液，真空蒸發(fā)器的運(yùn)行壓力控制在4.5-7.5kPa，蒸發(fā)溫度控制在30_40°C。
[0007]所述的垃圾滲濾液在進(jìn)入真空蒸發(fā)器前先依次進(jìn)行沉淀、調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量、過濾、pH值調(diào)節(jié)和原水加溫。
[0008]所述的垃圾滲濾液在進(jìn)入真空蒸發(fā)器前先進(jìn)行pH調(diào)節(jié)的預(yù)處理，加入硝酸至pH為 4.5-5.5。
[0009]所述的垃圾滲濾液通過真空蒸發(fā)器蒸發(fā)分離成蒸汽和濃縮液，蒸汽通過真空壓縮機(jī)加壓升溫后送回真空蒸發(fā)器作為真空蒸發(fā)器的熱源。
[0010]所述真空蒸發(fā)器與真空壓縮機(jī)之間配置加熱器。
[0011]所述通過真空壓縮機(jī)加壓升溫后的蒸汽在加熱真空蒸發(fā)器后形成的冷凝水，經(jīng)膜處理組件處理后得到達(dá)標(biāo)出水。
[0012]所述的膜處理組件采用超濾膜處理組件或反滲透膜處理組件。
[0013]所述通過真空壓縮機(jī)采用變頻調(diào)節(jié)。
[0014]所述的濃縮液通過流量調(diào)節(jié)閥控制回流流量，控制濃縮比大于等于6，提高濃縮液的熱值至不小于6000kJ/kg。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1.本發(fā)明蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度控制在30-40°C，蒸發(fā)器內(nèi)壁的污垢熱阻R值可忽略不計(jì)，蒸發(fā)器內(nèi)壁的結(jié)垢和腐蝕問題得到了明顯的改善，停機(jī)清洗頻率可由中溫蒸發(fā)(蒸發(fā)溫度55-60°C )的每周一次縮短為兩周一次，比之高溫蒸發(fā)(蒸發(fā)溫度60°C以上)則效果更為明顯。
[0017]2.本發(fā)明采用變頻真空壓縮機(jī)，控制蒸發(fā)器的操作壓力在4.5-7.5kPa，減少了蒸發(fā)用能，較中溫蒸發(fā)(蒸發(fā)溫度55-60°C )工藝耗能減少了 20%。
[0018]3.本發(fā)明蒸發(fā)器的操作壓力在4.5-7.5kPa，在冷凝液體積達(dá)到80%原液體積前提下，蒸發(fā)速率為3.6mL/min,較相同條件下的中溫蒸發(fā)(蒸發(fā)溫度55_60°C )工藝，蒸發(fā)速率可提高57%。
[0019]4.本發(fā)明減輕了系統(tǒng)產(chǎn)生的濃縮液對(duì)環(huán)境造成的二次污染。
[0020]5.與傳統(tǒng)處理工藝相比，本發(fā)明裝置對(duì)污染物(如氨氮和總氮)的處理效果有顯著的提高，氨氮的去除率高達(dá)98%。
[0021]6.本發(fā)明裝置不僅適用于垃圾滲濾液的處理，還可以應(yīng)用于污染物濃度高、難降解廢水的處理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的工藝處理流程圖，其中:真空蒸發(fā)器1，真空壓縮機(jī)2，膜處理組件3，第一加熱器4，廢氣凈化塔5，進(jìn)料口 6，蒸汽入口 7，不凝氣排放口 8，汽水分離器9，流量調(diào)節(jié)閥10，第二加熱器11，預(yù)處理機(jī)構(gòu)12。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但本發(fā)明并不限于此。
[0024]本發(fā)明是一種垃圾滲濾液真空低溫蒸發(fā)濃縮處理方法，所述的垃圾滲濾液通過真空蒸發(fā)器I在真空狀態(tài)下低溫蒸發(fā)分離成蒸汽和濃縮液，真空蒸發(fā)器I的運(yùn)行壓力控制在4.5-7.5kPa，蒸發(fā)溫度控制在30_40°C。
[0025]垃圾滲濾液在進(jìn)入真空蒸發(fā)器I前優(yōu)選先進(jìn)行預(yù)處理，例如:沉淀、調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量、過濾、pH值調(diào)節(jié)，并對(duì)原水進(jìn)行加溫。pH值調(diào)節(jié)，優(yōu)選加入硝酸至pH為4.5-5.5，從而避免氨氮隨蒸汽溢出。
[0026]垃圾滲濾液通過真空蒸發(fā)器蒸I發(fā)分離成蒸汽和濃縮液。濃縮液通過流量調(diào)節(jié)閥10控制回流流量，部分回流至預(yù)處理后端，優(yōu)選的，控制濃縮比(排出該系統(tǒng)的濃縮液體積與進(jìn)入系統(tǒng)的原液體積的比值)大于等于6，提高濃縮液的熱值至不小于6000kJ/kg，使其焚燒處理經(jīng)濟(jì)可行。蒸汽通過真空壓縮機(jī)2加壓升溫后送回真空蒸發(fā)器I作為真空蒸發(fā)器I的熱源。較好的，在真空蒸發(fā)器I與真空壓縮機(jī)2之間再配置有加熱器，電加熱或蒸汽加熱均可。該蒸汽在加熱真空蒸發(fā)器I后形成的冷凝水含有揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)等雜質(zhì)，優(yōu)選經(jīng)膜處理組件處理后得到達(dá)標(biāo)出水，例如可以采用超濾膜處理組件、反滲透膜處理組件等。優(yōu)選的，真空壓縮機(jī)采用變頻調(diào)節(jié)。
[0027]實(shí)施例
[0028]本實(shí)施例的裝置如圖1所示，實(shí)施步驟如下:
[0029](I)垃圾滲濾液根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)選擇性地進(jìn)入預(yù)處理機(jī)構(gòu)12，例如包括初沉池(進(jìn)行沉淀)、調(diào)節(jié)池(進(jìn)行均質(zhì)(攪拌均勻)均量(控制出水量)、過濾器(進(jìn)行過濾)、pH調(diào)節(jié)等，PH值調(diào)節(jié)是加入硝酸至pH約為5。然后通過第一加熱器4對(duì)經(jīng)過預(yù)處理的原水進(jìn)行加溫。
[0030](2)運(yùn)行真空壓縮機(jī)2將蒸發(fā)器I抽至真空狀態(tài)，蒸發(fā)器I的操作壓力控制在
4.5-7.5kPa，蒸發(fā)溫度控制在35 ±5 °C。經(jīng)過預(yù)處理后的滲濾液加壓輸送至蒸發(fā)器I的進(jìn)料口 6，經(jīng)蒸發(fā)器I處理分離成蒸汽和濃縮液。
[0031](3)經(jīng)蒸發(fā)器I處理所得蒸汽通過汽水分離器9分離后，經(jīng)第二加熱器11加熱升溫，通過真空壓縮機(jī)2加壓送回真空蒸發(fā)器I的蒸汽入口 7，作為滲濾液蒸發(fā)的熱源。蒸汽熱量的重復(fù)利用，大大減少裝置正常運(yùn)行狀態(tài)下的熱量補(bǔ)充。蒸汽加熱蒸發(fā)器I后形成冷凝水，壓入膜處理組件3深度處理，產(chǎn)出水可達(dá)到排放或回用標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)環(huán)評(píng)要求，滲濾液處理后達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中的三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)后排至市政污水管網(wǎng)，則后處理可采用超濾膜處理；若環(huán)評(píng)要求達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)，則后處理可采用反滲透膜處理。
[0032]真空蒸發(fā)器I設(shè)有不凝氣排放口 8，排放的廢氣送至凈化塔5處理達(dá)標(biāo)后排至大氣，避免對(duì)環(huán)境造成二次污染。
[0033]經(jīng)蒸發(fā)器I處理分離所得濃縮液最終進(jìn)行焚燒處理。通過流量調(diào)節(jié)閥10控制回流流量，以控制濃縮比大于等于6，達(dá)到提高濃縮液的熱值至不小于6000kJ/kg的目的，使其焚燒處理經(jīng)濟(jì)可行。
[0034]本發(fā)明的實(shí)施方案不僅限于此，在本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，還可以做出若干替代或變型，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種垃圾滲濾液真空低溫蒸發(fā)濃縮處理方法，其特征在于:所述的垃圾滲濾液通過真空蒸發(fā)器在真空狀態(tài)下低溫蒸發(fā)分離成蒸汽和濃縮液，真空蒸發(fā)器的運(yùn)行壓力控制在4.5-7.5kPa，蒸發(fā)溫度控制在30_40°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液真空低溫蒸發(fā)濃縮處理方法，其特征在于:所述的垃圾滲濾液在進(jìn)入真空蒸發(fā)器前先依次進(jìn)行沉淀、調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量、過濾、PH值調(diào)節(jié)和原水加溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的垃圾滲濾液真空低溫蒸發(fā)濃縮處理方法，其特征在于:所述的垃圾滲濾液在進(jìn)入真空蒸發(fā)器前先進(jìn)行PH調(diào)節(jié)的預(yù)處理，加入硝酸至pH為4.5-5.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液真空低溫蒸發(fā)濃縮處理方法，其特征在于:所述的垃圾滲濾液通過真空蒸發(fā)器蒸發(fā)分離成蒸汽和濃縮液，蒸汽通過真空壓縮機(jī)加壓升溫后送回真空蒸發(fā)器作為真空蒸發(fā)器的熱源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的垃圾滲濾液真空低溫蒸發(fā)濃縮處理方法，其特征在于:所述真空蒸發(fā)器與真空壓縮機(jī)之間配置加熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的垃圾滲濾液真空低溫蒸發(fā)濃縮處理方法，其特征在于:所述通過真空壓縮機(jī)加壓升溫后的蒸汽在加熱真空蒸發(fā)器后形成的冷凝水，經(jīng)膜處理組件處理后得到達(dá)標(biāo)出水。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的垃圾滲濾液真空低溫蒸發(fā)濃縮處理方法，其特征在于:所述的膜處理組件采用超濾膜處理組件或反滲透膜處理組件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液真空低溫蒸發(fā)濃縮處理方法，其特征在于:所述通過真空壓縮機(jī)采用變頻調(diào)節(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液真空低溫蒸發(fā)濃縮處理方法，其特征在于:所述的濃縮液通過流量調(diào)節(jié)閥控制回流流量，控制濃縮比大于等于6，提高濃縮液的熱值至不小于 6000kJ/kg。
【文檔編號(hào)】C02F1/04GK104229911SQ201410442847
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】何偉才, 劉揚(yáng), 徐明忠, 林強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)輕工業(yè)廣州工程有限公司