一种垃圾渗滤液资源化处理成套设备的制作方法

本实用新型涉及垃圾渗滤液处理领域，特别涉及一种垃圾渗滤液资源化处理成套设备。

背景技术：

城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。渗滤液是液体在填埋场重力流动的产物，主要来源于降水和垃圾本身的内含水。城市垃圾填埋场渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，若不加处理而直接排入环境，会造成严重的环境污染。以保护环境为目的，对渗滤液进行处理是必不可少的。

垃圾渗滤液的处理工艺很多，垃圾渗滤液处理工艺中应用得最多的就是反渗透法，现有的反渗透处理通常是将反渗透得到的浓水回灌垃圾填埋场，造成填埋场盐分常年富集。在北方的一些垃圾厂因年降雨量较少，垃圾渗滤液盐分浓度较高，回灌的浓水再次增加了渗滤液的含盐量，同时也造成了它可生化性下降的问题。所以需要开发一种既能够使得处理后的滤液达到排放标准，又能够回收其中有用物质的垃圾渗滤液的处理系统及工艺。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种垃圾渗滤液资源化处理成套设备，既能够使得处理后的滤液达到排放标准，又能够回收其中的有用物质。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种垃圾渗滤液资源化处理成套设备，包括垃圾渗滤液调节池和处理单元。所述的处理单元包括顺次连接的反应池、动态膜分离系统、浸没式超滤池、反渗透系统、卷式超滤系统和纳滤回收系统。所述的反渗透系统内部通过反渗透膜分隔成浓缩液区和滤液区，所述的浓缩液区设有一进液口和一浓缩液出口，所述的滤液区设有一滤液出口，所述的进液口连接浸没式超滤池的出液口，所述的浓缩液出口通过出液管与卷式超滤系统的进液口连接。所述的卷式超滤系统内设有卷式超滤膜。

进一步地，为了降低浓缩液的流速，减轻卷式超滤系统的过滤压力，所述的出液管上设有调节阀，所述出液管在所述调节阀的前端设有与其密封连通的泄压管，所述泄压管上设有泄压阀。

进一步地，所述的卷式超滤系统内部通过卷式超滤膜分隔成进液区和透过液区，优选卷式大通量高压卷式超滤膜，进液区设有进液口和浓缩液出口，浓缩液出口通过管道连接至第一中间池。透过液区设有透过液出口，透过液出口通过管道连接至第二中间池，第二中间池的出液口连接至纳滤回收系统的进液口。

进一步地，所述的纳滤回收系统包括纳滤池、第一MVR蒸发器和第二MVR蒸发器，所述的纳滤池通过纳滤膜分隔成一价盐水区和二价盐水区。所述的一价盐水区设有进液口和一价盐水出口，一价盐水出口通过管道连接至第一MVR蒸发器。所述的二价盐水区设有二价盐水出口，二价盐水出口通过管道连接至第二MVR蒸发器。

进一步地，所述的浸没式超滤池设有一进液口和一出液口，浸没式超滤池的进液口通过管道与动态膜分离系统的出液口连接，浸没式超滤池的出液口通过管道与反渗透系统的进液口连接。所述的浸没式超滤池内设有浸没式超滤膜组件和曝气管，所述的曝气管设在浸没式超滤膜组件的下方，所述的曝气管外接臭氧发生器。

进一步地，所述的动态膜分离系统包括原液槽、动态膜料槽、动态膜分离单元、滤液罐和刮刀单元。所述的动态膜分离单元包括机架，所述机架上成型有一废液槽，废液槽内设有一环状薄壁转鼓，所述的转鼓绕中心轴旋转，所述的转鼓内设有滤液收集管，所述的滤液收集管通过管道连接至滤液罐的进液口。转鼓上开设有若干个与所述滤液收集管相连通的滤液孔，所述转鼓外环面上包裹有至少一层滤布，滤布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至废液槽，所述的滤液孔通过支管连接转鼓的滤液收集管。所述的刮刀单元包括一刮刀，所述的刮刀单元设于机架上，刮刀能够沿所述转鼓前进或后退，所述的动态膜分离单元侧边设有一固体废弃物排放口，所述的固体废弃物排放口连接所述刮刀单元。所述的原液槽的上部通过管道连接至反应池的出液口。

进一步地，所述的滤液罐为密闭滤液罐，所述的滤液罐顶部通过管道连接至真空泵，所述的真空泵连接有一气体处理装置，所述的气体处理装置内设有活性炭。所述的机架上部罩有一罩子，所述罩子的侧边开设固体废弃物排放口，所述罩子下方设有加热装置，所述的加热装置由若干根红外线加热灯或若干根金属加热管组成。

进一步地，所述的原液槽为双层结构，所述原液槽内层的外侧壁上固设有若干超声波振子，若干超声波振子与设于原液槽外部的超声波发生器相连。所述的废液槽呈圆弧状或凸多边形形状，废液槽的外壁上固设有若干超声波振子，若干超声波振子与设于机架外部的超声波发生器相连。所述的滤液管包括第滤液支管和反洗支管，所述的滤液支管上设有第一阀门，所述的反洗支管上设有水泵和第二阀门。

进一步地，所述动态膜料槽的涂料为硅藻土、高岭土、细颗粒活性炭、珍珠岩、粉煤灰、MnO2、TiO2、ZrO2中的一种或两种以上的混合物。

进一步地，所述的反应池上设有第一加药桶和第二加药桶，所述的第一加药桶和第二加药桶分别通过管道与反应池连通，所述第一加药桶内的药剂为FeCl3或消石灰，所述第二加药桶内的药剂为Al2(SO4)3或聚合氯化铝。所述的反渗透系统前端设有第三加药桶，所述的第三加药桶通过管道与反渗透系统的进液口连通，所述第三加药桶内的药剂为阻垢剂。所述的第一加药桶、第二加药桶和第三加药桶内均设有搅拌装置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、通过将动态膜系统、超滤、纳滤及反渗透结合在一起，可以实现垃圾渗滤液的达标排放，还可以在原本需要回灌垃圾填埋场的滤液中回收其中的NaCl等有用物质，实现资源化利用；

2、在超滤系统前，通过设置调节阀、泄压管和泄压阀等来来回收利用反渗透浓水的余压，同时也可以减轻后段卷式超滤膜的承载压力，实现最高效的过滤；

3、动态膜的应用，使过滤介质由单一的过滤网变为过滤网和预涂层，由于动态膜（预涂层）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；

4、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；

5、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；

6、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。

附图说明

图1为垃圾渗滤液资源化处理成套设备的结构示意图。

图2为本实用新型所述的动态膜分离系统的结构示意图。

图3为动态膜分离系统的转鼓侧视图。

主要组件符号说明：1、垃圾渗滤液调节池；2、反应池；21、第一加药桶；22、第二加药桶；3、动态膜分离系统；30、动态膜分离单元；301、机架；302、废液槽；3021、转鼓；3022、滤液收集管；3023、滤布；3024、动态膜分离层；3025、支管；303、罩子；3031、固体废弃物排放口；304、红外线加热灯；305、第一超声波振子；306、第一超声波发生器；31、原液槽；311、第二超声波振子；312、第二超声波发生器；32、动态膜料槽；33、滤液罐；331、滤液罐；3311、滤液支管；33111、第一阀门；3312、反洗支管；33121、水泵；33122、第二阀门；332、真空泵；333、气体处理装置；34、刮刀；4、浸没式超滤池；401、进液口；402、出液口；41、浸没式超滤膜组件；42、曝气管；421、臭氧发生器；5、反渗透系统；50、大通量高压反渗透膜；51、浓缩液区；511、进液口；512、浓缩液出口；513、出液管；5131、调节阀；514、泄压管；5141、泄压阀；52、滤液区；521、滤液出口；53、第三加药桶；6、卷式超滤系统；60、卷式大通量高压超滤膜；61、进液区；611、进液口；612、浓缩液出口；62、透过液区；621、透过液出口；7、纳滤回收系统；70、纳滤膜；71、纳滤池；711、一价盐水区；7111、进液口；7112、一价盐水出口；712、二价盐水区；7121、二价盐水出口；72、第一MVR蒸发器；73、第二MVR蒸发器；81、第一水泵；82、第二水泵；83、第三水泵；84、第四水泵；91、第一中间池；92、第二中间池；10、搅拌机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

如图1-3所示，一种垃圾渗滤液资源化处理成套设备，包括依次连接的垃圾渗滤液调节池1、第一水泵81、反应池2、动态膜分离系统3、第二水泵82、浸没式超滤池4、第三水泵83、反渗透系统5、卷式超滤系统6、第四水泵84和纳滤回收系统7。

反应池2上设有第一加药桶21和第二加药桶22，第一加药桶21和第二加药桶22分别通过管道与反应池2连通，第一加药桶21内的药剂为消石灰，第二加药桶22内的药剂为聚合氯化铝。反渗透系统5前端设有第三加药桶53，第三加药桶53通过管道与反渗透系统5的进液口511连通，第三加药桶53内的药剂为阻垢剂。第一加药桶21、第二加药桶22、第三加药桶53、垃圾渗滤液调节池1和反应池2内均设有搅拌机10。

动态膜分离系统3包括动态膜分离单元30、原液槽31、动态膜料槽32、滤液罐33和刮刀34。动态膜分离单元30包括机架301，机架301上成型有一废液槽302，废液槽302呈圆弧状形状，废液槽302的外壁上固设有若干第一超声波振子305，若干第一超声波振子305与设于机架301外部的第一超声波发生器306相连。

废液槽302内设有一圆环状薄壁转鼓3021，转鼓3021绕中心轴（图中未示出）旋转，转鼓3021内设有滤液收集管3022，滤液收集管3022通过滤液管331连接至滤液罐33的进液口，滤液管331包括第滤液支管3311和反洗支管3312，滤液支管3311上设有第一阀门33111，反洗支管3312上设有水泵33121和第二阀门33122。转鼓3021上开设有若干个与滤液收集管3022相连通的滤液孔（图中未示出），转鼓3021外环面上包裹有一层滤布3023，滤布3023上成型有由动态膜涂料形成的动态膜分离层3024，动态膜料槽32内的涂料为粉煤灰和ZrO2的混合物。

机架301上部罩有一罩子303，罩子303的侧边开设固体废弃物排放口3031，刮刀34设于机架301上，刮刀34能够沿转鼓3021前进或后退，固体废弃物排放口3031连接刮刀34。罩子303下方设有加热装置，加热装置由若干根红外线加热灯304组成。原液槽31和动态膜料槽32通过管道连接至废液槽302，滤液孔通过支管3025连接转鼓3021的滤液收集管3022。

原液槽31为双层结构，原液槽31内层的外侧壁上固设有若干第二超声波振子311，若干第二超声波振子311与设于原液槽31外部的第二超声波发生器312相连。原液槽31的上部通过管道连接至反应池2的出液口。滤液罐33为密闭滤液罐，滤液罐33顶部通过管道连接至真空泵332，真空泵332连接有一气体处理装置333，气体处理装置333内设有活性炭。

反渗透系统5内部通过大通量高压反渗透膜50分隔成浓缩液区51和滤液区52，浓缩液区51设有进液口511和浓缩液出口512，滤液区52设有滤液出口521，进液口511连接第三水泵83。反渗透系统5的浓缩液出口512通过出液管513与卷式超滤系统6的进液口611连接，出液管513上设有调节阀5131，出液管513在调节阀5131的前端设有与其密封连通的泄压管514，泄压管514上设有泄压阀5141。

卷式超滤系统6内部通过卷式大通量高压超滤膜60分隔成进液区61和透过液区62，进液区61设有进液口611和浓缩液出口612，卷式超滤系统6的浓缩液出口612通过管道连接至第一中间池91，第一中间池91收集到的滤液回灌至垃圾填埋场。透过液区62设有透过液出口621，透过液出口621通过管道连接至第二中间池92，第二中间池92的出液口通过管道连接至第四水泵84，第四水泵84通过管道连接至钠滤回收系统7的进液口。

纳滤回收系统7包括纳滤池71、第一MVR蒸发器72和第二MVR蒸发器73，纳滤池71通过纳滤膜70分隔成一价盐水区711和二价盐水区712。一价盐水区711设有进液口7111和一价盐水出口7112，一价盐水出口7112通过管道连接至第一MVR蒸发器72。二价盐水区712设有二价盐水出口7121，二价盐水出口7121通过管道连接至第二MVR蒸发器73。

浸没式超滤池4设有一进液口401和一出液口402，浸没式超滤池4的进液口401通过管道连接至第二水泵82，第二水泵82通过管道与动态膜分离系统3的出液口连接。浸没式超滤池4内设有浸没式超滤膜组件41和曝气管42，曝气管42设在浸没式超滤膜组件41的下方，曝气管42外接臭氧发生器421。

具体使用时，垃圾渗滤液经垃圾渗滤液调节池1收集后，经第一水泵81进入反应池2，第一药桶21的消石灰和第二药桶22内的聚合氯化铝通过泵进入反应池2，消石灰和聚合氯化铝与垃圾渗滤液在反应池2内反应。经混凝反应后，混合液进入动态膜分离系统3内进行固液分离。

动态膜分离系统3的动态膜料槽32内设置搅拌机10，用于搅拌预涂料，搅拌均匀的涂料在水泵的作用下，进入动态膜分离系统3的废液槽302中。待处理的垃圾渗滤液在原液槽31内，在超声波的作用下，温度得到提升，其中的生物细胞被破壁。之后，垃圾渗滤液经管道流入废液槽302中。

在进行动态膜分离前，先进行动态膜分离层3024的预涂，由滤布3023和动态膜分离层3024共同完成固液分离。在真空泵332的抽吸作用下，在转鼓3021外表面逐渐吸上所需要的动态膜分离层3024厚度，再注入垃圾渗滤液，在真空抽吸作用下，开始进行固液分离。滤过液被吸入转鼓3021内通道被抽走，垃圾渗滤液中的混凝物被吸附在动态膜分离层3024表面，由刮刀34刮去。刮刀34自动进给，不断刮去被污染的动态膜涂料层3024，当动态膜涂料层3024被刮干净后，在距离转鼓3021表面一定距离（约15mm）时，刮刀34自动停止进给，然后退刀，重新进行预涂，进入下一个工作循环。滤过液在真空泵332的抽吸下，进入各支管3025，然后进入滤液收集管3022被抽出。

当动态膜分离系统3运行到一定时间后，滤布3023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332和第一阀门33111，打开水泵33121和第二阀门33122，滤液从滤液罐33被抽出，进入转鼓3021内，对滤布3023进行反冲洗。

经动态膜分离系统3分离后的固体废弃物收集后处理，而滤过液则进入后续处理。先进入浸没式超滤池4进行过滤，臭氧发生器421提供气体，进行氧化脱水等处理，处理后的滤过水再进入反渗透系统5，反渗透系统5内设置大通量高压反渗透膜50，经处理的透过液达标排放或进一步处理，废水在进入反渗透系统5前通过第三药桶53添加阻垢剂。具有高流速的浓缩液进入卷式超滤系统6，反渗透系统5和卷式超滤系统6之间设置调节阀5131、泄压管514和泄压阀5141，以降低浓缩液的流速，以便于超滤池6的过滤。超滤池6内设置卷式大通量高压超滤膜60，通过卷式大通量高压超滤膜60截留的浓缩液进入第一中间池91，这里的浓缩液大部分是腐殖酸、其他有机物等，回灌到垃圾场中，含盐透过液进入第二中间池92，然后进入钠盐回收系统7中进行处理。纳滤回收系统7内设置纳滤膜70，通过纳滤膜70的一价盐水经管道进入第一MVR蒸发器72蒸干得到NaCl等工业盐，未通过纳滤膜70的二价盐水经管道进入第二MVR蒸发器73蒸干得到工业盐，实现垃圾渗滤液的资源化利用。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。