一种垃圾渗滤液处理设备及工艺的制作方法

本发明涉及垃圾渗滤液处理领域，特别涉及一种垃圾渗滤液处理设备及工艺。

背景技术：

生活垃圾产生量大，与居民生活和城乡环境息息相关，是我国固体废物管理的重点对象之一。近年来，我国生活垃圾处理的“减量化、资源化、无害化”水平逐步提升，建成了一大批符合国家相关标准的卫生填埋场和焚烧发电厂，为改善城乡环境卫生条件和提升区域环境质量作出了重要贡献。填埋场是消纳生活垃圾的重要的市政基础设施，也是生活垃圾处理“减量化、资源化、无害化”链条上不可或缺的最后一环。主要来自降雨入渗和垃圾自身所含的“水”是影响填埋场垃圾稳定化、污染物产生释放和堆体安全的关键活跃因素。“水”在填埋场内迁移过程中，淋滤溶解裹挟垃圾中各类有机、无机污染物，形成一种特性复杂的高浓度有机废水，即垃圾渗滤液。渗滤液的导排与处理是填埋场设计、建设与运营管理的重要内容。渗滤液导排不畅，就会在填埋场内不断积存，雍高填埋场水位，成为填埋场运营中的一个突出问题。

垃圾渗滤液的处理工艺很多，处理高浓度的垃圾渗滤液时，过去往往采用NF（纳滤），RO（反渗透）、DTRO（碟管式反渗透膜）等膜法，这些方法虽然能得到较好指标的净化液，但是耗能很大，成本较高，而且产生的浓缩液难以处理，往往采用回到填满场的方式，使得渗滤液不能得到最终处理，如若采用蒸发浓缩工艺法，则耗能巨大，大幅增加成本。因此，亟待开发了低能耗、高效率、低成本的垃圾渗滤液处理设备及工艺。

技术实现要素：

为了解决以上技术问题，本发明目的在于提供一种具有低能耗、高效率、低成本的垃圾渗滤液处理设备及工艺。

为达到上述目的，本发明提出的技术方案为：一种垃圾渗滤液处理设备，包括垃圾渗滤液收集池和处理单元，其特征在于，所述的处理单元包括反应池、动态膜分离系统、芬顿反应器、等离子体反应器；所述的反应池通过管道连接垃圾渗滤液收集池出口；所述的动态膜分离系统包括一料液进口，一滤液出口和固体废弃物出口，所述的料液进口连接反应池的料液出口，所述的滤液出口连接芬顿反应器的料液进口，所述芬顿反应器的料液出口连接等离子体反应器。

进一步的，所述的动态膜分离系统，包括原液槽、动态膜分离装置及刮刀单元，所述的动态膜分离装置包括动态膜料槽、动态膜分离单元、滤液罐；所述的动态膜分离单元包括一机架，所述的机架上成型有一泥浆槽，泥浆槽内设有一过滤转鼓，所述的过滤转鼓绕中心轴旋转；所述的过滤转鼓内设有滤液收集管道，过滤转鼓上开有复数个与滤液收集管道相连通的滤液孔；过滤转鼓上包裹有至少一层第一滤层，第一滤层上成型有由动态膜涂料形成的动态膜分离层；所述的原液槽和动态膜料槽通过管道连接泥浆槽；所述的滤液罐通过滤液管道连接过滤转鼓的滤液收集管道，所述的滤液罐或滤液管道上设有真空泵；所述的刮刀单元包括一刮刀，所述的刮刀单元设于机架上，刮刀能够沿过滤转鼓前进或后退；所述的料液进口设于原液槽上，所述的滤液出口设于滤液罐中，所述的固体废弃物出口连接刮刀单元。

进一步的，所述的滤液罐为密闭滤液罐，所述的真空泵连接滤液罐，所述的真空泵连接有一废气处理装置。

进一步的，所述的第一滤层为滤布。

进一步的，所述的原液槽上设有第一超声波系统，所述的第一超声波系统包括设于原液槽内部的若干超声波振子和设于原液槽外部与超声波振子相连的超声波发生器；所述的原液槽为双层结构，所述的超声波振子设于原液槽内层的外侧壁上，以在内层腔体内形成超声波，可以起到加热固液混合物的作用，特别适宜北方冬季的固液混合物处理，同时促进液体的搅拌，使得原液更为均匀；用于含有微生物的固体处理时，能够使其中的固体颗粒物的生物细胞破壁，并且加速固液分离过程，改善混合液的过滤性能，内层下端开口，与出液管相连。

进一步的，所述的滤液管道上设有第一阀门，还包括一反洗管道，所述的反洗管道一端连接滤液罐，另一端连接滤液收集管道，所述的反洗管道上设有第二阀门、水泵。

进一步的，所述的原液槽内设有第一搅拌机构。

进一步的，所述的动态膜料槽上设有第二搅拌机构，用于搅拌动态膜涂料。

进一步的，所述的动态膜料槽内装填有动态膜涂料，所述的动态膜涂料为硅藻土、高岭土、细颗粒活性炭、珍珠岩、粉煤灰、MnO2、TiO2、ZrO2中的1种或2种以上的混合物。

进一步的，所述的泥浆槽上设有第二超声波系统，所述的第二超声波系统包括设于泥浆槽上的超声波振子，和设于机架外部与超声波振子相连的超声波发生器。

优选的，所述的滤液收集管道靠近出水口那端设置有潜水泵，所述的过滤转鼓内沿转鼓的轴线方向设置至少一套支撑杆，起支撑作用，每套支撑杆为3杆以上，优选5杆。

优选的，所述的过滤转鼓内沿过滤转鼓的轴线方向设置至少一套滤液支管，滤液支管连接滤液孔，所述滤液收集管道与各滤液支管相连接；每套滤液支管为3根以上，优选5根。

优选的，所述的滤液收集管道靠近出水口那端设置有潜水泵，所述过滤转鼓内沿过滤转鼓的轴线方向设置至少一个支撑圆盘，支撑圆盘上设置有复数个过滤孔，所述的过滤孔连接滤液收集管道。

进一步的，所述的罩子上设有至少一个加热装置，所述的加热装置优选为红外线加热灯或金属加热管。

进一步的，所述的垃圾渗滤液收集池和反应池上设有搅拌装置。

进一步的，所述的反应池上设有第一加药装置和第二加药装置；所述的芬顿反应器上设有第三加药装置和第四加药装置；所述的第一加药装置、第二加药装置、第三加药装置和第四加药装置上设有搅拌装置。

进一步的，所述的芬顿反应器包括一臭氧发生器，所述的芬顿反应器内设有一曝气管道，所述的臭氧发生器连接曝气管道。

进一步的，所述的等离子体反应器为低温等离子反应器。

本发明还包括采用上述垃圾渗滤液处理设备处理垃圾渗滤液的工艺。

与现有技术相比，本发明所述的垃圾渗滤液处理设备和工艺，用于用于垃圾渗滤液处理，具有的有益效果为：

1)通过动态膜分离系统，结合芬顿反应器与等离子反应器，可以使得垃圾渗滤液达到排放标准，而且，相比其他工艺，特别是相比DTRO（碟管式反渗透膜）工艺能耗大为降低，节约运行成本；

2)动态膜的应用，使过滤介质由单一的过滤网变为过滤网和动态膜层，由于动态膜（动态膜层）是由微细颗粒构成的，因而构成无数微孔与网眼较稀的滤网一起共同完成过滤介质的工作，在较高真空作用下，可以得到澄清度极高的滤液；

3)设置了超声波系统，提高了固液分离的处理效率：原液槽超声波系统，可以起到加热固液混合物的作用，特别适宜北方冬季的固液混合物处理，同时促进液体的搅拌，使得原液更为均匀；处理槽超声波系统有利于固液分离，提高了处理效率；

4)在转鼓的上方，设置罩子，将整个转鼓罩住，罩子下方设置了加热装置；一方面净化操作空间，避免干料产生的气味扩散，污染环境； 另一方面，在加热装置作用下，加热干料以及其中的水分，使得部分水分成为水蒸气掉，加速物料的干化；

5)动态膜分离系统设置了反冲洗装置，可以对转鼓进行反洗，从而有效地清洗滤布，能够及时恢复分离效率；

6)中心管上靠近出水口那一端设置了潜水泵，用于辅助抽出转鼓内的滤液；这样，可以促进滤液的抽出，提高速度，同时减轻真空泵的压力。

附图说明

图1为本发明所述的垃圾渗滤液处理设备结构示意图；

图2为本发明所述的动态膜分离系统实施例1结构示意图；

图3为动态膜分离系统实施例1的过滤转鼓侧视图；

图4为动态膜分离系统实施例2的过滤转鼓侧视图；

图5为动态膜分离系统实施例3的动态膜分离单元示意图；

图6为动态膜分离系统实施例3的过滤转鼓侧视图。

具体实施方式

下面结合附图实施例，对本发明做进一步描述：

如图1所示，本发明所述的垃圾渗滤液处理设备，包括垃圾渗滤液收集池2和处理单元，处理单元包括反应池3、动态膜分离系统1、芬顿反应器4、等离子体反应器5；所述的反应池3通过管道连接垃圾渗滤液收集池2出口；所述的动态膜分离系统1包括一料液进口，一滤液出口和固体废弃物出口，所述的料液进口连接反应池的料液出口，所述的滤液出口连接芬顿反应器的料液进口，所述芬顿反应器的料液出口连接等离子体反应器。

进一步的，动态膜分离系统，包括以下几种实施方式。

实施例1

如图2、图3所，本发明所述的动态膜分离系统1，包括依次连接的原液槽10、动态膜分离装置和刮刀单元，所述的动态膜分离装置包括：动态膜分离单元11、动态膜料槽12和滤液罐13。所述的动态膜分离单元11包括一机架110，所述的机架110上成型有一泥浆槽1101，泥浆槽1101上部设有一过滤转鼓111，过滤转鼓111可绕中心轴112旋转；所述的过滤转鼓内设有滤液收集管道112，过滤转鼓111上开有复数个与滤液收集管道112相连通的滤液孔；过滤转鼓111上包裹有至少一第一滤层113（如滤布），第一滤层113上成型有由动态膜涂料形成的动态膜分离层114；所述的原液槽10和动态膜料槽12通过管道连接泥浆槽1101；所述的滤液罐13通过滤液管道131连接过滤转鼓111的滤液收集管道112，滤液管道112或滤液罐13上设有真空泵132；所述的刮刀单元115包括一刮刀，所述的刮刀单元115设于机架110上，刮刀能够沿过滤转鼓111前进或后退，所述的机架110上部罩有一罩子116净化操作空间，避免干料产生的气味扩散，污染环境，所述的料液进口设于原液槽上，所述的滤液出口设于滤液罐中，所述的固体废弃物出口连接刮刀单元。

进一步的，所述的滤液罐13为密闭滤液罐，所述的真空泵132设于滤液罐13上，所述的真空泵132连接一废气处理设备133（内设活性炭等吸附材料），用于处理抽出的气体，避免污染环境。进一步的，滤液管道131上设有第一阀门1310，还包括一反洗管道134，所述的反洗管道134一端连接滤液罐13，另一端连接滤液收集管道1121，所述的反洗管道134上设有第二阀门1341、水泵1342。

进一步的，原液槽10上设有第一超声波系统101，所述的第一超声波系统101包括设于原液槽10内部的若干超声波振子1011和设于原液槽10外部与超声波振子相连的超声波发生器1012；所述的原液槽10为双层结构，所述的超声波振子设于原液槽10内层的外侧壁上，以在内层腔体内形成超声波，可以起到加热固液混合物的作用，特别适宜北方冬季的固液混合物处理，同时促进液体的搅拌，使得原液更为均匀；用于含有微生物的固体处理时，能够使其中的固体颗粒物的生物细胞破壁，并且加速固液分离过程，改善混合液的过滤性能，内层下端开口，与出液管相连，另外，原液槽10内设有第一搅拌机构102，用于搅拌料液。

进一步的，所述的动态膜料槽12内装填有动态膜涂料，所述的动态膜料槽12上设有第二搅拌机构121，用于搅拌动态膜涂料；所述的动态膜涂料为硅藻土、高岭土、细颗粒活性炭、珍珠岩、粉煤灰、MnO2、TiO2、ZrO2中的1种或2种以上的混合物。

进一步的，所述的泥浆槽1101上设有第二超声波系统1102，所述的第二超声波系统1102包括设于泥浆槽1101上的超声波振子11021，和设于机架110外部与超声波振子11021相连的超声波发生器11022。

进一步的，滤液收集管道112靠近出水口那端设置有潜水泵1121，用于抽出转鼓内的滤液。这样，可以促进滤液的抽出，提高速度，同时减轻真空泵的压力；所述的过滤转鼓111内沿转鼓的轴线方向设置至少一套支撑杆1110，起支撑作用，每套支撑杆为3杆以上，优选5杆。

进一步的，罩子116上设有至少一个加热装置1161，所述的加热装置1161优选为红外线加热灯或金属加热管，在加热装置作用下，加热干料以及其中的水分，使得部分水分成为水蒸气掉，加速物料的干化。

实施例2

如图4所示，与实施例1的区别在于，该实施例未设置潜水泵，过滤转鼓111内沿过滤转鼓的轴线方向设置至少一套滤液支管1111，滤液支管1111连接滤液孔，所述滤液收集管道112与各滤液支管1111相连接；每套滤液支管1111为3根以上，优选5根。

实施例3

与图5、图6所示，与实施例1的区别在于，过滤转鼓111内沿过滤转鼓的轴线方向设置至少一个支撑圆盘1112，支撑圆盘1112上设置有复数个过滤孔11121，所述的过滤孔11121连接滤液收集管道112。

进一步的，所述的垃圾渗滤液收集池2上设有第一搅拌装置21和反应池3上设有第二搅拌装置31；反应池3上设有第一加药装置32和第二加药装置33，第一加药装置32设有第三搅拌装置321，第二加药装置33上设有第四搅拌装置331；第一加药装置32中装填药剂为FeCl3或消石灰(Ca(OH)2)，第二加药装置33中装填药剂为硫酸铝Al2(SO4)3、或PAC(聚合氯化铝)；芬顿反应器4上设有第三加药装置43和第四加药装置44；第三加药装置43中装填的药剂为硫酸亚铁或氯化亚铁，第四加药装置上装填的药剂为双氧水H2O2；第三加药装置43上设有第五搅拌装置431，第四加药装置44上设有第六搅拌装置432，。

进一步的，所述的芬顿反应器4包括一臭氧发生器41，所述的芬顿反应器内设有一曝气管道42，所述的臭氧发生器41连接曝气管道42。

进一步的，所述的等离子体反应器5为低温等离子反应器。

具体使用时，垃圾渗滤液经垃圾渗滤液收集池收集后，经水泵进入反应池，第一加药装置和第二加药装置添加的药剂通过泵进入反应池，与垃圾渗滤液在反应池内发生混凝反应，混合液进入动态膜分离系统进行固液分离，首先进入原液槽。

待处理的固液混合物在原液槽内，在超声波作用下，温度得到提升，其中的生物细胞被破壁。之后，混合物从出液管流出，在重力作用下，流入到污泥槽中，必要时，在出液管中加入水泵，以促进渗滤液的流动。

在进行动态膜分离前，先进行动态膜层的预涂，由动态膜层和第一滤层共同完成固液分离。在真空泵的抽吸作用下，在转鼓外表面逐渐吸上所需要的动态膜层厚度，再注入混合液，在真空抽吸作用下，开始进行固液分离。滤过液被吸入过滤转鼓内滤液收集管道被抽走，固液混合物中的固体被吸附在动态膜层表面，由刮刀单元的刮刀刮去，刮刀单元自动进给，不断刮去被污染的动态膜层，当动态膜层被刮干净后，在距转鼓表面一定距离（约15mm）时，刮刀自动停止进给，然后退刀，重新进行动态膜层预涂，进入下一个工作循环。

滤过液被吸入转鼓内通道被抽走分四种，对应四种不同的转鼓设计：第一钟：中心管内套有出液内管，外层开有孔，用于抽空气形成负压，内层连接潜水泵，抽吸滤液；第二种滤过液在真空泵的抽吸下，收集在转鼓的内腔，然后经潜水泵进入滤液收集管道内管被抽出。第三种：滤过液在真空泵的抽吸下，进入各滤液管，然后进入滤液收集管道被抽出。第四种：滤过液在真空泵的抽吸下，收集在转鼓的内腔，然后从过液孔流动到最靠近滤液支管，然后经潜水泵进入滤液收集管道被抽出。

当动态膜分离系统运行到一定时间后，第一滤层被堵塞，分离效率下降，这样就需要进行反洗，以恢复分离效率，此时关闭真空泵、第一阀门，打开第二阀门、水泵，滤液从滤液罐被抽出，进入转鼓内，对滤布进行反冲洗。

经动态膜分离系统分离后的固体废弃物收集后处理，而滤过液则进入芬顿反应器处理，经处理后的清液再进入等离子反应器处理后达标排放。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，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、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。