一种采用碟管式反渗透集成技术处理垃圾渗滤液的方法与流程

本发明属于水处理领域，尤其涉及一种采用碟管式反渗透集成技术处理垃圾渗滤液的方法。
背景技术：
：垃圾渗滤液的水质受垃圾成分、处理规模、降水量、气候、填埋工艺及填埋场使用年限等因素的影响，通常具有如下特点：水质变化大、有机物（蛋白质类、多糖类、腐殖酸、单宁酸、动植物油、石油等）浓度高、部分重金属离子（铬、镍、镉、铅、砷、汞等）含量高、盐份（氯化钠、氯化钾、硫酸钠、硫酸钾、硫酸钙、硫酸镁等）含量高、营养比例失调等，属于一种成分复杂多变的高浓度难处理有机废水。传统的纳滤（nf）+反渗透（ro）膜分离只是物理分离过程，无法降解污染物，更不能实现污染物的无害化和资源化，不适用处理上述水质要求。dtro（碟管式反渗透）技术是专门针对垃圾渗滤液的处理而开发的，是实现废水零排放，废水高标准回用的关键技术。碟管式反渗透膜组件采用开放式流道设计，相邻导流盘间距离为4mm，盘片表面有一定方式排列的凸点。这种特殊的力学设计使待处理液在压力作用下流经滤膜表面遇凸点碰撞时形成增加速率和自清洗功能，从而有效地降低了浓差极化、避免了膜表面的结垢和有机污染、堵塞，可有效简化预处理、成功的延长了膜片的使用寿命。专利号cn201610676432.3，
专利名称：一种用于垃圾渗滤液处理的串联和并联碟管式反渗透设备及其应用方法的发明专利，以及专利号cn201610409678.4，
专利名称：一种碟管式反渗透污水处理方法和系统的发明专利，都是以二级碟管式反渗透作为核心技术对垃圾渗滤液进行处理的典型。但是上述对比文件的共性及普遍没有解决的问题是，对于未透过二级dtro系统的浓缩液均未提出有效解决方案，在实践中这部分浓缩液基本采用回罐填埋的方式处理。而随着国家对环保要求的逐步提高，对浓缩液进一步处理后近零排放、回收、循环利用固废中的有用资源更符合国家环保政策的需要，且降低了环境污染、回收了有用资源。技术实现要素：本发明针对现有技术对垃圾渗滤液经膜分离后的浓缩液未进一步处理、没有回收浓缩液中的有用物质等问题，提供一种采用碟管式反渗透集成技术处理垃圾渗滤液的法，包括如下步骤：（1）预处理，调节垃圾渗滤液的ph值为6.5～6.8，进入砂滤器和芯式过滤器进行过滤，原水进入砂滤器流速范围6～12m/h,过滤精度为50～100μm,砂滤器直径0.3～4m，砂滤器反冲洗的周期70-90小时，芯式过滤器的精度为5～20μm；（2）过滤出水进入两级dtro进行浓缩和过滤，一级dtro的浓缩液排入浓缩液储池，二级dtro对一级dtro透过液做进一步处理，二级透过液经吹脱去除水中二氧化碳等气体，达标排放或回用，二级浓缩液则回到一级dtro系统的进水端，以提高系统的回收率；（3）浓缩液处理，经两级dtro浓缩后，浓缩液储池中的浓缩液通过以下两种方式择一处理：a.浓缩液通过多效蒸发器蒸发进一步浓缩，去除70-80%水分，得高浓度废液和部分杂盐，所得高浓度废液喷入焚烧炉中进行焚烧处理，焚烧温度900-1000摄氏度，焚烧时间3-20秒，去除有机物，得到另一部分杂盐，含有机物的冷凝液则回到垃圾渗滤液原液中，合并所获杂盐留待处理，所述多效蒸发器为三效-六效。b.浸没式燃烧，对浓缩液进行燃烧，去除有机物，得到杂盐，冷凝液回到垃圾渗滤液原液中。（4）杂盐处理，对步骤3两种方式中任一方式获得的杂盐再次进行焚烧，焚烧温度：600-800摄氏度，焚烧时间：3-10秒；去除残余有机物，然后用水在搅拌条件下溶解杂盐，向溶液中加入氢氧化物以沉淀重金属离子，去除重金属离子的溶液去结晶分盐器进行分盐，得到硫酸钠和氯化钠。进一步地，本发明所述的一种采用碟管式反渗透集成技术处理垃圾渗滤液的方法，步骤（4）中所述氢氧化物是氢氧化钠或氢氧化钙中的一种。本发明的有益效果是：本发明可以有效地实现近零排放及回收有用物质，达到循环利用的目的。在本发明中，对dtro浓缩液进行了进一步的处理：去除了有机物，获得较高纯度的硫酸钠和氯化钠，避免了对环境的再次污染。附图说明图1为垃圾渗滤液采用集成两级dtro-蒸发-焚烧的工艺流程；图2为采用集成两级dtro-燃烧的工艺流程。具体实施方式结合图1和图2所示，本发明一种采用碟管式反渗透集成技术处理垃圾渗滤液的方法，包括：（1）预处理，调节垃圾渗滤液的ph值为6.5～6.8，进入砂滤器和芯式过滤器进行过滤，原水进入砂滤器流速范围6～12m/h,过滤精度为50～100μm,砂滤器直径0.3～4m，砂滤器反冲洗的周期70-90小时，芯式过滤器的精度为5～20μm；（2）过滤出水进入两级dtro进行浓缩和过滤，一级dtro的浓缩液排入浓缩液储池，二级dtro对一级dtro透过液做进一步处理，二级透过液经吹脱去除水中二氧化碳等气体，达标排放或回用，二级浓缩液则回到一级dtro系统的进水端，以提高系统的回收率；（3）浓缩液处理，经两级dtro浓缩后，浓缩液储池中的浓缩液通过以下两种方式择一处理：a.浓缩液通过多效蒸发器蒸发进一步浓缩，去除70-80%水分，得高浓度废液和部分杂盐，所得高浓度废液喷入焚烧炉中进行焚烧处理，焚烧温度900-1000摄氏度，焚烧时间3-20秒，去除有机物，得到另一部分杂盐，含有机物的冷凝液则回到垃圾渗滤液原液中，合并所获杂盐留待处理，所述多效蒸发器为三效-六效。b.浸没式燃烧，对浓缩液进行燃烧，去除有机物，得到杂盐，冷凝液回到垃圾渗滤液原液中。（4）杂盐处理，对步骤3两种方式中任一方式获得的杂盐再次进行焚烧，焚烧温度：600-800摄氏度，焚烧时间：3-10秒；去除残余有机物，然后用水在搅拌条件下溶解杂盐，向溶液中加入氢氧化物以沉淀重金属离子，去除重金属离子的溶液去结晶分盐器进行分盐，得到硫酸钠和氯化钠。进一步地，本发明所述的一种采用碟管式反渗透集成技术处理垃圾渗滤液的方法，步骤（4）中所述氢氧化物是氢氧化钠或氢氧化钙中的一种。结合具体实施方式，对本发明做进一步描述：实施例1某生活垃圾填埋场渗滤液，浑浊、有大量悬浮物，其电导率为20,000μs/cm，codcr：5680mg/l。渗透液处理量为150m3/d。对其处理包括以下步骤：加酸调节垃圾渗滤液原液ph，然后进入石英砂过滤器，砂滤器过滤精度为50μm。砂滤器反冲洗的周期为80小时。向砂滤出水中加入5ppm阻垢剂，然后进入芯式过滤（精度：10μm）。过滤出水进入两级dtro系统，二级dtro出水达标排放，出水ph:6.8，codcr：16mg/l，电导率未检出，回收率：80%。两级dtro浓缩液进入三效强制循环蒸发器中进一步浓缩，去除其中75%的水分，得高浓度废液和杂盐，冷凝液回到垃圾渗滤液原液罐中。高浓度废液进入焚烧炉中进行焚烧处理，去除有机物质，得到另一部分杂盐。合并杂盐后，焚烧去除残余有机物。焚烧后，将其溶解于水制得近饱和的水溶液（主要成分为硫酸钠和氯化钠，少量的钙镁离子等杂质浓度：25-30wt.%），向其中加入0.01m的氢氧化钠溶液去除重金属离子；过滤，滤液进入四效逆流蒸发结晶器的ⅳ效，通过导流泵依次进入ⅲ、ⅱ、ⅰ效，加热用蒸汽则与料液流向相反，无水硫酸钠结晶从ⅰ效、ⅱ效析出，洗涤、脱水、干燥，同时ⅳ效二次汽通过表面冷凝器冷凝后作为产品水回用。ⅰ效蒸发器浓缩液送至冷却结晶器，在0摄氏度时析出十水硫酸钠结晶，送至ⅳ效进料端，继续通过四效结晶器产出无水硫酸钠。冷却结晶后的浓缩液送至盐蒸发器采出氯化钠，脱水、干燥。表1某生活垃圾填埋场渗滤液水质指标项目单位检测数据备注ph——7.81电导率us/cm2,2100总硬度mg/l360以碳酸钙计钙硬度mg/l200以碳酸钙计总碱度mg/l10010以碳酸钙计codcrmg/l5680动植物油mg/l5石油类mg/l2色度度3500悬浮物mg/l4290氯化物mg/l3549氨氮mg/l2700硫酸盐mg/l未检出实施例2某垃圾填埋场渗滤液，原水水质指标：ph:7.84，总硬度:3000mg/l，钙硬度:1400mg/l，碱度:11600mg/l，电导率:38000us/cm。色度：1800～2000。渗透液处理量为300m3/d。对其处理包括以下步骤：加酸调节垃圾渗滤液原液ph，然后经砂滤+芯滤，砂滤过滤精度100μm，芯式过滤精度：10μm。砂滤器反冲洗的周期为120小时左右。向砂滤出水中加入10ppm阻垢剂。过滤出水进入两级dtro系统，操作压力：65bar，二级dtro出水达标排放，回收率：70%。将两级dtro浓缩液喷入燃烧炉中，以天然气为辅助燃料进行燃烧处理，温度：900-1000摄氏度，去除有机物质，得杂盐，冷凝液回到垃圾渗滤液原液罐中。将杂盐溶解于水制得近饱和的水溶液（浓度：30wt.%），向其中加入石灰去除重金属离子；过滤，加热用蒸汽则与料液流向相反，无水硫酸钠结晶从ⅰ效、ⅱ效析出，洗涤、脱水、干燥，同时ⅳ效二次汽通过表面冷凝器冷凝后作为产品水回用。ⅰ效蒸发器浓缩液送至冷却结晶器，在0摄氏度时析出十水硫酸钠结晶，送至ⅳ效进料端，继续通过四效结晶器产出无水硫酸钠。冷却结晶后的浓缩液送至盐蒸发器采出氯化钠，脱水、干燥。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12