一种垃圾渗滤液反渗透浓缩液的深度处理方法与流程

文档序号:13928025阅读:471来源:国知局

本发明涉及一种垃圾渗滤液反渗透浓缩液的深度处理方法及工艺,具体就是利用一种或几种溶剂组合而成的复配萃取剂对反渗透浓缩液中的难生物降解的有机物进行萃取分离,再利用精馏过程对萃取剂进行再生,并实现垃圾渗滤液浓缩液中有用组分的回收。经过处理后的浓缩液再经过反渗透系统进一步浓缩,该出水满足一般垃圾焚烧发电厂飞灰固化的消纳能力。

技术背景

城市垃圾填埋和焚烧技术中渗滤液的污染控制是的一大技术难题,目前渗滤液的处理大多采用“预处理+mbr膜生物系统+纳滤/反渗透深度处理”的组合工艺,出水基本能够达到我国2008年最新修订的《垃圾填埋场污染物控制标准》gb16889-2008的排放标准,由于垃圾渗滤液的处理中nf、ro膜的广泛使用,则必然产生一定量的膜浓缩液,约是进水规模的20%左右。浓缩液含有大量难降解的有机物、以及氨氮、总氮、高价盐分等,如果直接排入水体会致使水体污染,而且会对水体中动植物造成巨大的毒害作用,最终威胁到人类生命健康,还会带来巨大的经济损失。

目前,国内外处理垃圾渗滤液浓缩液的主要方法有:回喷、回灌、高级氧化和蒸发法等。回喷法适合于渗滤液产量少、热值高的场合,而热值较低的渗滤液则不适合。回灌是将浓缩液直接注入垃圾填埋厂,但是回灌会导致渗滤液中的溶解盐类和难降解有机物大量累积,从而导致整个渗滤液处理系统不稳定。高级氧化法包括电极氧化、光催化氧化和fenton氧化法等,该方法能够产生极强氧化能力的羟基自由基,能够无选择性的将水体中的有机物氧化为二氧化碳和水,但是运行过程需要向废水中持续加入氧化剂,成本较高。蒸发工艺是将浓液中的水直接蒸干,该方法处理彻底,但是该工艺运行费用较高且装置投资大。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对目前垃圾渗滤液反渗透浓水中存在大量无法有效处理的高浓度有机物的技术缺陷,提供了一种萃取、精馏和反渗透相结合的方法处理反渗透浓缩液的工艺,与传统工艺相比,本发明具有工艺步骤简单,经过一次逆流萃取,可将反渗透浓缩液中﹥85%的有机物去除,再通过后续的精馏可以回收浓缩液中的有机物,该有机物可作为高效肥料和制肥原料;同时,萃取后的浓缩液在经过预处理和过滤系统以后,被送入反渗透系统进一步浓缩,该过程可以使浓缩液的体积减少﹥90%,从反渗透膜出来的浓缩液满足一般垃圾焚烧发电厂飞灰固化的消纳能力。

为实现上述发明目的,本发明采用液液萃取、精馏和反渗透相结合的方法处理垃圾渗滤液反渗透浓缩液,如下技术方案:

(1)液液萃取:将垃圾渗滤液反渗透浓缩液6在多级逆流萃取塔9中上部加入,萃取剂13在多级逆流萃取塔9中下部加入,萃取结束以后,多级逆流萃取塔9顶部出料为负载有机相的萃取剂12送精馏塔15再生,多级逆流萃取塔9低部出料为萃余相11进入反渗透膜处理系统;

(2)萃取剂回收:将负载有机相的萃取剂12从精馏塔塔15中部加入,通过精馏塔的分离,精馏塔15顶部出料为再生后的萃取剂13,再生后的萃取剂13可用于萃取剂循环使用,精馏塔15底部出料16为垃圾渗滤液反渗透浓缩液中萃取出的有机物;

(3)反渗透浓缩:经过多级逆流萃取塔萃取后的浓缩液11送入预处理系统7和过滤系统5,进行沉淀反应,去除钙、镁、硫酸根、硅等,使水质达到反渗透膜系统3的进水要求。经过反渗透膜处理系统3的处理得到产水2送回反渗透产水,提高反渗透系统的整体水回收率,得到的浓水1直接用于垃圾焚烧发电厂的飞灰固化。

以上所述本发明一种垃圾渗滤液反渗透浓缩液的深度处理方法的技术方案中,进一步优化的技术方案或技术特征如下:

所述的萃取剂为一种或几种溶剂所组成的复配萃取剂,萃取剂选自芳香烃类、路易斯碱类、酮类、环烷烃类和脂类萃取剂中的一种或几种组成的混合物。所述萃取剂中芳香烃类萃取剂优选苯、甲苯、二甲苯;所述环烷烃优选环己烷;所述的路易斯碱类萃取剂优选胺类萃取剂;所述的酮类萃取剂优选甲基异丁基酮和二异丁酮;所述的脂类萃取剂优选乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙酸戊酯。

垃圾渗滤液浓缩液经多级逆流萃取分层后,上层为萃取相(负载萃取剂),下层为萃余相。负载萃取相经过精馏,塔顶为经再生的萃取剂,返回萃取系统循环利用,塔底为萃取出的有机物;将萃余相进行预处理和过滤,经过高压泵送入反渗透处理系统,得到产水和浓水。

本发明方法建立了一种垃圾渗滤液反渗透浓缩液的深度处理方法,通过萃取、精馏和反渗透工艺的组合,最终可使浓缩液减量至焚烧厂消纳处理的承受能力,并提高了水回收率,运行成本相对较低;同时还对浓液中难以处理的有机物进行回收再利用,实现了废液的综合治理和资源的回收利用。

附图说明

本发明的一种垃圾渗滤液反渗透浓缩液的深度处理方法,多级逆流液液萃取、精馏和反渗透系统相结合装置及工艺流程参照图1,其中1为反渗透系统浓水,2为反渗透系统出水,3为反渗透膜组件,4为反渗透系统进水,5为过滤器,6为浓缩液原液,7为预处理装置,8为原料泵,9为多级逆流液液萃取塔、10为物料泵、11为萃余相、12为萃取相、13为萃取剂、14为冷凝器、15为精馏塔、16为萃取有机物。

具体实施方式:

为了进一步了解本本发明专利的特征、技术手段以及所能达到的具体目的、功能,下面结合附图1与具体实施方式作进一步详细描述。

实施实例1,参照图1,采用盘锦某垃圾填埋场反渗透浓水为原料,将反渗透浓缩液6在多级逆流萃取塔9中上部加入,萃取剂13在多级逆流萃取塔9中下部加入,控制多级逆流萃取塔塔顶和塔底温度都为20℃,控制油水比为0.9,充分混合30min萃取结束以后,萃取塔9顶部出料为负载有机相的萃取剂12送精馏塔15再生;

接着,多级逆流萃取塔9底部出料11进入预处理系统7和过滤系统5,将处理后的出料11在25bar条件下送入反渗透膜组件3,可将进水浓缩8倍,水回收率为91%;

最后,将负载有机相的萃取剂12从精馏塔15中部加入,使塔顶温度控制在110℃条件下,塔釜温度控制在145℃,回流比控制在3,从精馏塔15顶部出料为再生后的萃取剂13,再生后的萃取剂13可用于萃取剂循环使用,精馏塔15底部出料为萃取出的有机物17。经过处理垃圾渗滤液浓缩液的体积减少92%,水中有机物的去除率为85%。

实施实例2,参照图1,采用某垃圾填埋场反渗透浓水为原料,将反渗透浓缩液6在多级逆流萃取塔9中上部加入,萃取剂13在多级逆流萃取塔9中下部加入,控制多级逆流萃取塔塔顶和塔底温度都为30℃,控制油水比为1.5,充分混合40min萃取结束以后,萃取塔9顶部出料为负载有机相的萃取剂12送精馏塔15再生;

接着,多级逆流萃取塔9底部出料11进入预处理系统7和过滤系统5,将处理后的出料11在30bar条件下送入反渗透膜组件3,可将进水浓缩9倍,水回收率94%;

最后,将负载有机相的萃取剂12从精馏塔15中部加入,使塔顶温度控制在105℃条件下,塔釜温度控制在155℃,回流比控制在2.5,从精馏塔15顶部出料为再生后的萃取剂13,再生后的萃取剂13可用于萃取剂循环使用,精馏塔15底部出料为萃取出的有机物17。经过处理垃圾渗滤液浓缩液的体积减少94%,水中有机物的去除率为87%。

对比例1

采用某垃圾填埋场反渗透浓水为原料,加入软化剂氢氧化钙和碳酸钠进行预处理,在40bar条件下送入碟管式高压反渗透膜进行浓缩,最终浓缩液的体积减少58%。高压碟管式反渗透浓缩液直接回灌到垃圾填埋场,如果持续运行,最终会影响前面生化处理阶段,从而对整个渗滤液处理系统运行造成波动。

由上述实施例、对比例可以看出:本发明一种垃圾渗滤液反渗透浓缩液的深度处理方法将多级逆流液液萃取、精馏和反渗透系统相结合,即实现了对垃圾渗滤液反渗透浓缩液进一步浓缩,并实现了最终的无害化处理;而且还实现了废液中资源的回收利用,具有重大的实用价值。

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