专利名称：一种垃圾渗滤液中污染物的分离方法
技术领域：
本发明属污水处理技术领域，具体涉及一种垃圾渗滤液的处理方法。
背景技术：
垃圾渗滤液的污染物浓度高，成分复杂，可生化性差，环境危害能力超过城市污水 100-200倍，被喻为环境第一杀手。如果渗滤液不能有效处理，会严重污染生态环境及水资 源，危害社会公共卫生安全。在垃圾渗滤液处理领域，一直延续着采用“物理处理/化学处理/生物处理/反渗 透膜”等各种污水处理手段来处理垃圾渗滤液，这会产生大量无法处置的高浓度浓缩液，其 结果只是造成污染在空间和时间上的转移。也有对垃圾渗滤液采用有机固化剂固化的方法，这种方法产生的固化物会生物降 解再次液化而污染环境现有采用蒸发方法得到的垃圾渗透滤液浓缩液，或者是工艺成本较高，或者因达 不到一定的浓度而加大了后续存封固化或焚烧的成本，如果对浓缩液进行垃圾填埋场回 灌，会造成无机盐浓度的循环积累，造成蒸发的沸点上升，单位能耗不断增加，处理能力不 断下降。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高效节能、运营成本低、分离出的污染物易 于封存、不会形成二次污染、可实现污染物零排放的垃圾渗滤液中污染物的分离方法。解决上述问题的技术方案是，本发明方法包含下述内容1-1、预热首先对垃圾渗滤液原液进行预热，然后进行相变分离；1-2、相变分离对循环的垃圾渗滤液加热，使其中的液态水不断转化为气态，从而 将垃圾渗滤液分离成水蒸气和污染物浓度增高的残留液；1-3、潜热回收收集已转化为气态的水蒸气，通过加压提高其冷凝温度，使其在较 高温度下冷凝，释放出汽化潜热，利用该潜热对1-2部分所述进行相变分离的垃圾渗滤液 加热；1-4、显热回收将释放出气化潜热后的凝结水对1-1部分所述的垃圾渗滤液原液 进行预热，再将释放了显热的凝结水排出；1-5、循环通过动力循环装置使垃圾渗滤液反复循环地进行第1-2部分所述的相 变分离不断使相变分离出的液体返回进行再次进行相变分离，同时不断对相变分离出的 蒸汽进行1-3部分所述的潜热回收和1-4部分所述的显热回收，从而使垃圾渗滤液残留液 中的水份越来越少，直至残留液中污染物的含量达到一定的浓度；1-6、将第1-5部分所述的达到一定浓度的垃圾渗滤液残留液导出，并进行封存处理。所述对达到一定浓度的垃圾渗滤液残留液的封存方法是用固化剂对残留液实行固化；所述的固化剂是含有生石灰和/或水泥的无机固化剂；所述的封存方法还可以是将残留液保存入密封的池或桶内；所述的封存方法还可以是将残留液与空气接触，使渗浙液中的水份进一步挥发汽 化出去，直至产生出固态析出物和沉淀物，再将其保存入密封的池或桶内，或用无机固化剂 进行固化。本发明使垃圾渗滤液中分离出来的污染物浓度更高，体积更小，从而能够对其实 现经济地全部封存处置，不会再次进入渗滤液循环中，实现污染物的零排放；同时本发明方 法实现了潜热和显热的全部回收和循环利用，大幅度降低运行成本，具有高效节能降耗的 优点。
图1、本发明工艺过程流程2、实施本发明方法实施例1的系统结构示意图；图3、实施本发明方法实施例2的系统结构示意图
具体实施例方式实施例1本例垃圾渗滤液中污染物的分离方法所述用的系统装置是设有带流量定量和调节控制装置的输入液泵2，其输入通道接有流量计量显示装 置1，其输出端与预热热交换装置3的吸热通道输入端连接，该吸热通道输出端与相变热交 换装置4吸热通道输入端连接，相变热交换装置吸热通道输出端与气液分离装置5连接，气 液分离装置5的气体输出端通过水蒸汽压缩机6与相变热交换装置4的加热通道输入端连 接，相变热交换装置4的加热通道输出端与预热热交换装置3的加热侧通道输入端连接，预 热热交换装置3加热通道输出端为凝结水输出端；气液分离装置5的液体输出端与循环液 泵7连接，循环液泵7输出端与相变热交换装置4的吸热通道输入端连接，同时通过导出液 泵8与固化装置10连接，导出液泵8输出通道上设有流量计量显示装置9。本例的相变热交换器和预热热交换器是板式蒸发器，通过热量传递壁将吸热通道 与加热通道隔开。所述的固化装置是具有搅拌混合功能的设备。用上述系统装置实施本发明方法的过程是2-1、用输入液泵2将垃圾渗滤液原液按照设定的处理流量稳定地输入到预热热 交换装置3的吸热通道进行预热；并用输入液泵2的控制装置进行流量的定量和调节控 制；2-2、将预热后的垃圾渗滤液输送到相变热交换器4吸热通道输入端，从热量传递 壁上部流到下部进行相变加热，使渗滤液中的水份产生相变，并通过气液分离装置5分离 出蒸汽和残留液；2-3、将气液分离装置5输出的蒸汽经水蒸气压缩机6加压后输入到相变热交换器 4加热通道里，利用其在较高压力和温度下凝结成液体释放的潜热通过热量传递壁对吸热通道里的液体进行加热，使其发生相变；2-4、将相变热交换器4加热通道输出的凝结水输入到预热热交换器3的加热通 道，对吸热侧的垃圾渗滤液原液进行预热，然后通过该加热通道输出端排出凝结水；2-5、将气液分离装置5输出的垃圾渗滤液残留液通过循环液泵7返回相变热交换 器的吸热通道，再次被加热发生相变并通过气液分离装置分离成蒸汽和液体；2-6、通过循环液泵7使垃圾渗滤液反复在相变热交换器和气液分离装置之间循 环，同时将分离出的蒸汽进行潜热回收和显热回收后成凝结水排出，从而使垃圾渗滤液残 留液中的水份越来越少，直至污染物的含量达到是原液的10倍或10倍以上的设定浓度；2-7、通过的导出液泵8将达到设定浓度的垃圾渗滤液残留液导出；并通过导出液 泵进行导出流量的定量和调节控制；2-8、通过控制输入垃圾渗滤原液与导出残留液的流量比控制输出残留液所含污 染物的浓度。2-9、导出液泵8将残留液输送到固化搅拌装置10里，加入含有生石灰和/或水泥 的无机固化剂后进行搅拌混合后排出，待其完全固化，固化产物可用于垃圾填埋场内的建 筑材料，如覆盖物等。此外预热热交换器3和相变热交换器4的加热通道还设有辅助热源，用于启动升 温和运行时补充漏失的热量，辅助热源可以是高压蒸汽或电热热源等。实施例2与实施例1不同的是本例的垃圾渗滤液残留液被导出液泵8导出后，被输送到后级蒸发器11的吸热 通道进行再处理(后级蒸发器由一级或多级蒸发器组成)，通过11的吸热通道进行再处理 (后级蒸发器由一级或多级蒸发器组成)，通过加热侧设置的热源加热，使其中的水份进一 步蒸发，并通过气液分离器12进行气液分离，将分离出的水蒸汽输入到上游的水蒸气通道 中，将分离出的残留液通过后级导出液泵13导出进行封存处理。上游的蒸汽通道可以是相变热交换装置4、或气液分离装置5、或水蒸汽压缩机6、 或这些装置之间连接管路的水蒸汽通道。所述的封存处理是将经过上述处理的残留液通过液泵喷淋到空气中或填料表 面，使其与空气充分接触，使残留液中的水份进一步挥发汽化出去，并通过水泵加强残留液 喷淋的循环过程，通过风机强化空气流通来强化该过程；直至处理到产生出固态析出物和 沉淀物，再将最终的残留液封存在容器中或者填埋场内。本例采用的后级蒸发器11是具有防结垢功能的蒸发器，具体是一种刮板式蒸发 器，在进行相变热交换工作时，通过机械刮板的运动防止热量传递壁结垢。经过前级的多次循环加热相变和气液分离后，残留液污染物浓度可升高至8-10 倍，极端条件运行时可达20倍，但残留液中污染物浓度升高后，会使其沸点上升和易于结 垢，造成增压泵耗能增加，处理能力下降，加大了潜热回收成本和热交换器的清洗成本，所 以其浓度不易过高，而浓度降低又会使残留液导出量偏大，固化封存成本高，降低了使用价 值，所以本例在导出达到一定浓度的残留液后，又用后级蒸发器对残留液进行进一步的处 理，利用加热侧的优质热源使其所含水分进一步蒸发，提高残留液的浓度，降低其后续固化 封存的成本，并将蒸发出的蒸汽输入到上游的蒸汽通道里，进行热能的回收利用，降低运行成本，同时又采用具有防垢功能的蒸发器解决结垢问题，总体上提高了本方法的使用价值。此外，本例还可以利用后级蒸发器11加热侧设置的优质热源(如电加热热源)，将 后级蒸发器分离出的蒸汽作为前级相变热交换器的辅助热源，用于补充前级工作运行中的 热损失，同时还可用于启动整个系统开始进行连续的工作循环。本例输入液泵2和导出液泵8采用的是无单向阀构造的恒容积液泵，，水蒸气压缩 机6是恒容积压缩机，因此输入和输出通道上不需设置流量计量显示装置。为了控制输出残留液中污染物的浓度，需要对垃圾渗滤原液的输入流量与残留液 的导出流量比进行准确控制，通常采用的离心泵，需要通过测量流量、改变转速来控制流 量，这样输入液泵和导出液泵的通道上都需要串接流量计量显示装置，而且当液泵前后压 力变化时，易于出现流量波动，当装置内呈负压时还会出现失控现象，造成生产过程的不稳 定。本例输入液泵2和导出液泵8采用无单向阀构造的恒容积液泵，可以不受装置内 外压力变化干扰，装置内呈正压或负压时都不会失控，而且由于其能保持恒流量，所以不需 进行流量测量，输入、导出通道上也可以省去流量计量显示装置；而水蒸气压缩机6采用恒容积压缩机，具有可免受装置两侧压力变化的干扰、不 需要设置测量仪表、处理能力稳定、可控、安全，意外停机不会造成蒸汽倒灌事故等优点。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依 据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明 技术方案的保护范围。
权利要求
1.一种垃圾渗滤液中污染物的分离方法，其特征在于包含下述内容 1-1、预热首先对垃圾渗滤液原液进行预热，然后进行相变分离；1-2、相变分离对循环的垃圾渗滤液加热，使其中的液态水不断转化为气态，从而将垃 圾渗滤液分离成水蒸气和污染物浓度增高的残留液；1-3、潜热回收收集已转化为气态的水蒸气，通过加压提高其冷凝温度，使其在较高温 度下冷凝，释放出汽化潜热，利用该潜热对1-2部分所述进行相变分离的垃圾渗滤液加热； 1-4、显热回收将释放出气化潜热后的凝结水对1-1部分所述的垃圾渗滤液原液进行 预热，再将释放了显热的凝结水排出；1-5、循环通过动力循环装置使垃圾渗滤液反复循环地进行第1-2部分所述的相变分 离不断使相变分离出的液体返回进行再次进行相变分离，同时不断对相变分离出的蒸汽 进行1-3部分所述的潜热回收和1-4部分所述的显热回收，从而使垃圾渗滤液残留液中的 水份越来越少，直至残留液中污染物的含量达到一定的浓度；1-6、将第1-5部分所述的达到一定浓度的垃圾渗滤液残留液导出，并进行封存处理。
2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液中污染物的分离方法，其特征在于，包含下述内容2-1、用输入液泵2将垃圾渗滤液原液按照设定的处理流量输入到预热热交换装置(3) 的吸热通道进行预热；并通过输入液泵( 进行流量的定量和调节控制；2-2、将预热后的垃圾渗滤液输送到相变热交换器(4)吸热通道进行加热，使渗滤液中 的水份产生相变，并通过气液分离装置(5)分离出蒸汽和残留液；2-3、将气液分离装置( 输出的蒸汽经水蒸气压缩机(6)加压输入到相变热交换器 (4)加热通道里，利用其在较高压力和温度下凝结成液体释放的潜热通过热量传递壁对吸 热通道里的液体进行加热，使其发生相变；2-4、将相变热交换器(4)加热通道输出的凝结水输入到预热热交换器(3)的加热通 道，对吸热侧的垃圾渗滤液原液进行预热，然后通过该加热通道输出端排出凝结水；2-5、将气液分离装置( 输出的垃圾渗滤液残留液通过循环液泵(7)返回相变热交换 器的吸热通道，再次被加热发生相变并通过气液分离装置分离成蒸汽和液体；2-6、通过循环液泵(7)使垃圾渗滤液反复在相变热交换器和气液分离装置之间循环， 使垃圾渗滤液残留液中的水份越来越少，直至污染物的含量达到设定浓度；2-7、通过的导出液泵(8)将达到设定浓度的垃圾渗滤液残留液导出，并通过导出液泵 进行导出流量的定量和调节控制；2-8、通过控制输入垃圾渗滤液与导出残留液的流量比控制输出残留液所含污染物的 浓度。
3.根据权利要求2所述的垃圾渗滤液中污染物的分离方法，其特征在于，对导出液泵 (8)导出的的垃圾渗滤液残留液输送到后级蒸发器(11)的吸热通道进行再处理，通过加 热侧设置的热源加热，使其中的水份进一步蒸发，并通过气液分离器(1 进行气液分离， 将分离出的水蒸汽输入到上游的水蒸气通道中，将分离出的残留液通过后级导出液泵(13) 导出进行封存处理。
4.根据权利要求3所述的垃圾渗滤液中污染物的分离方法，其特征在于所述的后级 蒸发器(11)是具有防结垢功能的蒸发器。
5.根据权利要求4所述的垃圾渗滤液中污染物的分离方法，其特征在于，所述具有防 结垢功能的蒸发器是刮板式蒸发器，在进行相变热交换工作时，通过机械刮板的运动防止 热量传递壁结垢。
6.根据权利要求3所述的垃圾渗滤液中污染物的分离方法，其特征在于，利用后级蒸 发器(11)加热侧设置的热源，将后级蒸发器分离出的蒸汽作为前级相变热交换器的辅助 热源，用于启动整个系统开始进行连续的工作循环或者补充前级工作运行中的热损失。
7.根据权利要求2所述的垃圾渗滤液中污染物的分离方法，其特征在于，所述的输入 液泵( 和导出液泵(8)是无单向阀构造的恒容积液泵，所述的水蒸气压缩机(6)是恒容 积压缩机。
8.根据权利要求1-7任一权利要求所述的垃圾渗滤液中污染物的分离方法，其特征在 于，所述的封存处理方法是用固化剂对残留液实行固化。
9.根据权利要求8所述的垃圾渗滤液中污染物的分离方法，其特征在于，所述的固化 剂是含有生石灰和/或水泥的无机固化剂。
10.根据权利要求1-7任一权利要求所述的垃圾渗滤液中污染物的分离方法，其特征 在于，所述的封存处理方法是将残留液保存入密封的池或桶内。
11.根据权利要求1-7任一权利要求所述的垃圾渗滤液中污染物的分离方法，其特征 在于，将残留液输出端输出的残留液与空气接触，使渗浙液中的水份进一步挥发汽化出去 后再进行封存处理。
12.根据权利要求11所述的垃圾渗滤液中污染物的分离方法，其特征在于，将残留液 通过液泵喷淋到空气中或填料表面，使其与空气充分接触，使残留液中的水份进一步挥发 汽化出去，并通过水泵加强残留液喷淋的循环过程，通过风机强化空气流通来强化该过程， 直至产生出固态析出物和沉淀物，再将其保存入密封的池或桶内，或用无机固化剂进行固 化。
全文摘要
一种垃圾渗滤液中污染物的分离方法，包含下述内容将预热后的垃圾渗滤液进行相变分离，将其分离成水蒸气和污染物浓度增高的残留液；进行潜热回收，收集已转化为气态的水蒸气，通过加压提高使其在较高温度下冷凝，释放出汽化潜热，利用该潜热对进行相变分离的垃圾渗滤液加热；显热回收将释放出气化潜热后的凝结水对垃圾渗滤液进行预热；循环加热通过动力循环装置使垃圾渗滤液反复循环地进行相变分离、潜热回收和显热回收过程，直至使垃圾渗滤液残留液中污染物的含量达到一定的浓度；再将其导出进行封存处理。本发明方法具有高效节能、运营成本低、分离出的污染物易于封存、不会形成二污染、可实现污染物零排放的优点。
文档编号C02F1/04GK102115290SQ20091026579
公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者李虹 申请人:李虹