公布日：2023.11.28
申請日：2023.08.08
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F103/06(2006.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/04(2023.01)N;C02F1/20(2023.01)N;
C02F1/52(2023.01)N;C02F5/00(2023.01)N;C02F5/06(2023.01)N
摘要
本發明提供一種全量化處理高濃度滲濾液的系統及方法，所述的系統包括軟化系統、管式超濾膜、脫氨系統、DTRO系統、有機分離膜、蒸發結晶系統、冷凝水RO系統和干燥系統；所述的軟化系統分別與管式超濾膜和污泥脫水系統連通；所述的管式超濾膜通過換熱器與脫氨系統連接，所述的換熱器還與DTRO系統連通；所述的DTRO系統分別和有機分離膜產水箱連通；所述的機分離膜還與蒸發結晶系統連通，所述的蒸發結晶系統分別與冷凝水RO系統和干燥系統連通。本發明實現了高濃度垃圾滲濾液的全量化處理，系統通過膜濃縮和蒸發的方法整體回收率可達到90％以上，避免對外部環境造成的二次污染；采用了汽提脫氨、有機分離膜提取腐殖酸的工藝。
權利要求書
1.一種全量化處理高濃度滲濾液的系統，其特征在于：所述的系統包括軟化系統、管式超濾膜、脫氨系統、DTRO系統、有機分離膜、蒸發結晶系統、冷凝水RO系統和干燥系統；所述的軟化系統分別與管式超濾膜和污泥脫水系統連通；所述的管式超濾膜通過換熱器與脫氨系統連接，所述的換熱器還與DTRO系統連通；所述的DTRO系統分別和有機分離膜產水箱連通；所述的機分離膜還與蒸發結晶系統連通，所述的蒸發結晶系統分別與冷凝水RO系統和干燥系統連通；所述的冷凝水RO系統還分別與DTRO系統、以及產水箱連通。
2.根據權利要求1所述的一種全量化處理高濃度滲濾液的系統，其特征在于：所述的軟化系統包括過濾器、pH調節池、反應池、澄清池，所述的過濾器的進水端輸入高濃度滲濾液，所述的過濾器的出水端與pH調節池連通，所述的pH調節池與反應池連通，所述的反應池與澄清池連通，所述的澄清池分別與管式超濾膜和污泥脫水系統連通。
3.根據權利要求1所述的一種全量化處理高濃度滲濾液的系統，其特征在于：所述的管式超濾膜采用大通道、小孔徑膜，并通過大流量循環錯流過濾。
4.根據權利要求1所述的一種全量化處理高濃度滲濾液的系統，其特征在于：所述的脫氨系統包括相連接的脫氨塔和吸收塔，所述的脫氨塔的冷側和熱側均勻換熱器連接，管式超濾膜的滲濾液經過冷側進入脫氨塔進行脫氨處理，脫氨后的滲濾液從熱側進入換熱器。
5.根據權利要求4所述的一種全量化處理高濃度滲濾液的系統，其特征在于：所述的脫氨塔采用多層塔或填料塔，管式超濾膜的滲濾液自塔上部向下與塔內空氣進行逆流接觸，氨氣溢出進入吸收塔并采用稀硫酸循環吸收。
6.根據權利要求4所述的一種全量化處理高濃度滲濾液的系統，其特征在于：所述的蒸發結晶系統還通過不凝蒸汽管道與脫氨系統的脫氨塔連通，并將余熱蒸汽輸入脫氨塔為其提供熱源。
7.根據權利要求1所述的一種全量化處理高濃度滲濾液的系統，其特征在于：所述干燥系統采用振動流化床，所述的冷凝水RO系統采用低能耗的卷式反滲透膜。
8.一種全量化處理高濃度滲濾液的方法，其特征在于：所述的方法采用權利要求1-7所述的系統實現；所述的方法包括以下步驟：S1)、將高濃度滲濾液廢水通過過濾器截留大顆粒物質或毛發懸浮物后進入pH調節池，通過加堿調節pH，再投加軟化劑與滲濾液中的硬度、堿度離子反應形成化學污泥，化學污泥通過污泥脫水系統脫水后以污泥的形式排出系統；S2)、將步驟S1)中澄清池的上清液進入管式超濾膜，通過管式超濾膜截留軟化系統中產生的懸浮物，滲濾液進入脫氨系統；S3)、將步驟S2)中的滲濾液輸入換熱器與脫氨后的滲濾液進行換熱后進入脫氨塔，采用50-70℃的中溫大流量空氣進行吹脫，吹脫后的氨氣進入吸收塔通過稀硫酸循環吸收，吸收塔產出高濃度的硫酸銨溶液；脫氨后的滲濾液再次進入換熱器作為熱源進行換熱；S4)、將步驟S3)中脫氨后的滲濾液輸入DTRO系統的高壓碟管式反滲透膜進行濃縮，濃縮后的產水輸出至產水箱回用，濃水進入有機分離膜；S5)、濃水進入有機分離膜后析出腐殖酸，再通過有機分離膜進行濃縮、截留分離，所截留的腐殖酸可加工再利用或燃燒處理；S6)、有機分離膜的透過液進入蒸發結晶系統進行蒸發結晶，產出的鹽泥后進入干燥系統進行干燥處理，蒸發產出的冷凝水進入冷凝水RO系統；S7)、通過冷凝水RO系統對冷凝水進行RO濃縮后，清液滿足回用水要求輸出值產水箱，濃液返回DTRO系統。
9.根據權利要求8所述的一種全量化處理高濃度滲濾液的方法，其特征在于：步驟S1)中，所述的pH調節池通過加藥系統投加堿調節pH，且pH≥12時滲濾液中的銨根離子全部轉換成游離的氨氣分子。
10.根據權利要求8所述的一種全量化處理高濃度滲濾液的方法，其特征在于：步驟S6)中，所述蒸發結晶系統通過熱法蒸發結晶產出鹽漿，再進入所述的干燥系統進一步脫水；所述蒸發結晶系統機械蒸汽再壓縮工藝(MVR)，MVR工藝采用電驅動，蒸發產生的蒸汽進入壓縮機升溫升壓后進入換熱器作為熱源；余熱蒸汽進入脫氨塔加熱。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明提供一種全量化處理高濃度滲濾液的系統及方法，本發明不僅可以有效解決高濃度滲濾液處理難度較大的問題，并可對滲濾液的氨氮、腐殖酸進行回收。
本發明的技術方案為：一種全量化處理高濃度滲濾液的系統，所述的系統包括軟化系統、管式超濾膜、脫氨系統、DTRO系統、有機分離膜、蒸發結晶系統、冷凝水RO系統和干燥系統；所述的軟化系統分別與管式超濾膜和污泥脫水系統連通；所述的管式超濾膜通過換熱器與脫氨系統連接，所述的換熱器還與DTRO系統連通；
所述的DTRO系統分別和有機分離膜產水箱連通；所述的機分離膜還與蒸發結晶系統連通，所述的蒸發結晶系統分別與冷凝水RO系統和干燥系統連通。
作為優選的，所述的軟化系統包括過濾器、pH調節池、反應池、澄清池，所述的過濾器的進水端輸入高濃度滲濾液，所述的過濾器的出水端與pH調節池連通，所述的pH調節池與反應池連通，所述的反應池與澄清池連通，所述的澄清池分別與管式超濾膜和污泥脫水系統連通。
作為優選的，所述的管式超濾膜采用大通道、小孔徑膜，并通過大流量循環錯流過濾。
作為優選的，所述的脫氨系統包括相連接的脫氨塔和吸收塔，所述的脫氨塔的冷側和熱側均勻換熱器連接，管式超濾膜的滲濾液經過冷側進入脫氨塔進行脫氨處理，脫氨后的滲濾液從熱側進入換熱器。
作為優選的，所述的脫氨塔采用多層塔或填料塔，管式超濾膜的滲濾液自塔上部向下與塔內空氣進行逆流接觸，氨氣溢出進入吸收塔并采用稀硫酸循環吸收。
作為優選的，所述的蒸發結晶系統還通過不凝蒸汽管道與脫氨系統的脫氨塔連通，并將余熱蒸汽輸入脫氨塔為其提供熱源。
作為優選的，所述干燥系統采用振動流化床，可防止結晶鹽結塊。
作為優選的，所述的冷凝水RO系統還分別與DTRO系統、以及產水箱連通。
作為優選的，所述的冷凝水RO系統采用低能耗的卷式反滲透膜。
作為優選的，本發明還提供一種全量化處理高濃度滲濾液的方法，包括以下步驟：
S1)、將高濃度滲濾液廢水通過過濾器截留大顆粒物質或毛發懸浮物后進入pH調節池，通過加堿調節pH，再投加軟化劑與滲濾液中的硬度、堿度離子反應形成化學污泥，化學污泥通過污泥脫水系統脫水后以污泥的形式排出系統；
S2)、將步驟S1)中澄清池的上清液進入管式超濾膜，通過管式超濾膜截留軟化系統中產生的懸浮物，滲濾液進入脫氨系統；
S3)、將步驟S2)中的滲濾液輸入換熱器與脫氨后的滲濾液進行換熱后進入脫氨塔，采用50-70℃的中溫大流量空氣進行吹脫，吹脫后的氨氣進入吸收塔通過稀硫酸循環吸收，吸收塔產出高濃度的硫酸銨溶液；脫氨后的滲濾液再次進入換熱器作為熱源進行換熱；
S4)、將步驟S3)中脫氨后的滲濾液輸入DTRO系統的高壓碟管式反滲透膜進行濃縮，濃縮后的產水輸出至產水箱回用，濃水進入有機分離膜；
S5)、濃水進入有機分離膜后析出腐殖酸，再通過有機分離膜進行濃縮、截留分離，所截留的腐殖酸可加工再利用或燃燒處理；
S6)、有機分離膜的透過液進入蒸發結晶系統進行蒸發結晶，產出的鹽泥后進入干燥系統進行干燥處理，蒸發產出的冷凝水進入冷凝水RO系統；
S7)、通過冷凝水RO系統對冷凝水進行RO濃縮后，清液滿足回用水要求輸出值產水箱，濃液返回DTRO系統。
作為優選的，步驟S1)中，所述的pH調節池通過加藥系統投加堿調節pH，且pH≥12時滲濾液中的銨根離子全部轉換成游離的氨氣分子，例如熟石灰，熟石灰與廢水中鈣、鎂及碳酸根等離子形成沉淀，最終污泥脫水后排出系統，出水硬度可降至100mg/L以下。
作為優選的，步驟S6)中，所述蒸發結晶系統通過熱法蒸發結晶產出鹽漿，再進入所述的干燥系統進一步脫水。
作為優選的，步驟S6)中，所述蒸發結晶系統機械蒸汽再壓縮工藝(MVR)，MVR工藝采用電驅動，蒸發產生的蒸汽進入壓縮機升溫升壓后進入換熱器作為熱源；余熱蒸汽進入脫氨塔加熱；相比常規蒸發工藝用汽量少，僅需要蒸發量的1％，而MVR產出的余熱蒸汽可用于脫氨單元加熱，如此可將能源利用至最大化。
作為優選的，所述的脫氨塔采用多層塔或填料塔，滲濾液自塔上部向下與塔內空氣進行逆流接觸，氨氣溢出進入吸收塔并采用稀硫酸循環吸收。
本發明的有益效果為：
1、本發明工藝方法實現了高濃度垃圾滲濾液的全量化處理，系統通過膜濃縮和蒸發的方法整體回收率可達到90％以上，避免對外部環境造成的二次污染；
2、本發明工藝方法采用了汽提脫氨、有機分離膜提取腐殖酸的工藝，可將垃圾滲濾液的污染物進行最大利用化，產出硫酸銨、腐殖酸濃液可用作化工生產原料，具有良好的環保、經濟效益；
3、本發明工藝采用了多種先進、節能、高效的工藝方法，具有操作簡單、自動化程度高的特點；并通過系統集成優化，充分利用系統余熱，具有高效節能的優點。
（發明人：陳少明;歐陽勇;趙婷婷;皮佳麗;袁瑾）
