申請(qǐng)日2015.10.16
公開(kāi)(公告)日2016.01.20
IPC分類(lèi)號(hào)C02F9/14
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液的處理方法，該處理方法包括預(yù)處理、厭氧UBF處理、硝化-反硝化處理、超濾處理、低溫蒸餾處理步驟，本發(fā)明方法工藝流程短、處理效率高、能耗小，實(shí)現(xiàn)高濃度廢水降解COD，使70000的高濃度COD通過(guò)處理后COD達(dá)到低于60，達(dá)到工業(yè)回用水標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)滲濾液零排放，經(jīng)本方法處理后垃圾滲濾液的出水各項(xiàng)指標(biāo)均大大優(yōu)于GB16889-2008《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》排放要求。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液的處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)預(yù)處理：將來(lái)自垃圾存儲(chǔ)坑的垃圾滲濾液經(jīng)過(guò)收集后進(jìn)入沉砂池和沉淀池進(jìn)行沉淀，去除懸浮雜質(zhì)和泥渣，澄清后的垃圾滲濾液進(jìn)入調(diào)節(jié)池停留7天，進(jìn)行調(diào)蓄流量;
(2)厭氧UBF處理：將調(diào)節(jié)池的垃圾滲濾液用泵由調(diào)節(jié)池抽入復(fù)合式厭氧流化床反應(yīng)器底部，以循環(huán)泵和反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的沼氣作用下使污水成流動(dòng)狀態(tài)，污水以升流式通過(guò)流化床污泥床床體，流入中上部體積1/3處的填料區(qū)后，不斷與附著有厭氧生物膜的軟性填料載體接觸，進(jìn)行厭氧反應(yīng)，通過(guò)填料區(qū)的水進(jìn)入上部澄清區(qū)濾料層實(shí)現(xiàn)氣-液-固分離之后，液體從上方出水口排出;
(3)硝化-反硝化處理：將步驟(2)反應(yīng)后的滲濾液引入硝化反應(yīng)池、反硝化反應(yīng)池進(jìn)行處理，去除其中部分有機(jī)污染物和大部分氨氮;
(4)超濾處理：將步驟(3)反應(yīng)后的滲濾液進(jìn)入超濾系統(tǒng)，通過(guò)過(guò)濾實(shí)現(xiàn)泥水分離，超濾后清液進(jìn)入低溫蒸餾處理系統(tǒng);
(5)低溫蒸餾處理：由步驟a，b，c循環(huán)反應(yīng)
a.預(yù)熱：經(jīng)過(guò)超濾后的滲濾液通過(guò)循環(huán)泵在加熱管內(nèi)循環(huán)，通過(guò)三級(jí)板式換熱器使?jié)B濾液達(dá)到蒸發(fā)溫度70~90℃;
b.蒸發(fā)濃縮：達(dá)到設(shè)計(jì)蒸發(fā)溫度的滲濾液通過(guò)進(jìn)料泵在一級(jí)蒸發(fā)器加熱室內(nèi)被噴淋到熱交換管上被加熱并氣化，然后在蒸發(fā)器分離室中通過(guò)氣液分離器實(shí)現(xiàn)氣液分離，分離后的濃縮液用轉(zhuǎn)料泵再次送至二級(jí)蒸發(fā)器加熱室內(nèi)繼續(xù)氣化，然后在二級(jí)分離室實(shí)現(xiàn)氣液分離，分離后的濃縮液體作為出水被排除系統(tǒng)，二次蒸汽進(jìn)入壓縮系統(tǒng);
c.壓縮單元：二次蒸汽被送至高速離心式壓縮機(jī)壓縮，蒸汽的壓力和溫度得到提升，壓縮后的二次蒸汽再次送入蒸發(fā)器加熱室熱交換管內(nèi)作為蒸發(fā)熱源的飽和蒸汽加熱料液;在壓縮二次蒸汽加熱料液的過(guò)程中，產(chǎn)生的冷凝水可由水泵排入二級(jí)換熱器，實(shí)現(xiàn)能量循環(huán)利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液的處理方法，其特征在于：步驟(2)中厭氧微生物分解有機(jī)物過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣從頂部煙道輸出貯存或直接利用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液的處理方法，其特征在于：步驟a中所述的三級(jí)板式預(yù)熱器預(yù)熱溫度為：通過(guò)一級(jí)板式換熱器，來(lái)液溫度升高5℃;通過(guò)二級(jí)換熱器被預(yù)熱至50℃左右;通過(guò)三級(jí)換熱器被預(yù)熱至設(shè)計(jì)蒸發(fā)溫度70~90℃。
說(shuō)明書(shū)
一種垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種廢水處理技術(shù)，特別是涉及一種垃圾滲濾液的處理方法。
背景技術(shù)
中國(guó)人口眾多，隨著城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，生活垃圾的產(chǎn)生量也在迅速增加，垃圾處理已成為各地政府十分關(guān)注的問(wèn)題。填埋處理技術(shù)和垃圾焚燒處理技術(shù)都會(huì)產(chǎn)生垃圾滲濾液，垃圾焚燒發(fā)電廠的垃圾滲濾液與填埋場(chǎng)滲濾液不同，有機(jī)物、懸浮物含量要高。垃圾滲濾液的處理仍是目前國(guó)際的難題，如果垃圾滲濾液沒(méi)有得到很好的處理，沒(méi)有達(dá)標(biāo)就排放，就會(huì)造成二次污染。
中國(guó)的生活垃圾一般是餐廚余物含量高、含水率高、有機(jī)物含量高、相對(duì)熱值較低。國(guó)內(nèi)生活垃圾焚燒廠設(shè)計(jì)中，垃圾坑的儲(chǔ)存容量為3-7天的垃圾處理量，以達(dá)到將垃圾中的水份瀝出，提高垃圾的燃燒熱值，減少輔助燃料的投加，從而提高垃圾焚燒發(fā)電廠的效率，但同時(shí)也產(chǎn)生了滲濾液廢水的問(wèn)題，因此垃圾焚燒廠滲濾液具有以下特點(diǎn)：(1)污染物成份復(fù)雜多變、水質(zhì)變化大：焚燒廠滲濾液比較新鮮，未經(jīng)過(guò)厭氧發(fā)酵、水解、酸化過(guò)程，通過(guò)質(zhì)譜分析，垃圾滲濾液中有機(jī)物種類(lèi)高達(dá)百余種，其中所含有機(jī)物大多為腐殖類(lèi)高分子碳水化合物和中等分子量的灰黃霉酸類(lèi)物質(zhì)，且內(nèi)含如苯、萘、菲等雜環(huán)芳烴化合物、多環(huán)芳烴、酚、醇類(lèi)化合物、苯胺類(lèi)化合物等難降解有機(jī)物，因而其水質(zhì)是相當(dāng)復(fù)雜的，污染物種類(lèi)多，而且濃度存在短期波動(dòng)性和長(zhǎng)期變化的復(fù)雜性;(2)有機(jī)污染物濃度高(COD濃度高)：焚燒廠的滲濾液COD濃度一般在40000-80000mg/l左右，但可生化性較好，一般B/C大于0.4;(3)氨氮濃度高：焚燒廠的滲濾液氨氮濃度較高一般在1000-2000mg/l左右;(4)重金屬離子與鹽份含量高：由于垃圾中含有較多的重金屬離子與鹽份，造成滲濾液中的重金屬離子與鹽份含量較高，滲濾液的電導(dǎo)率高達(dá)30000-40000us/cm;(5)焚燒廠滲濾液呈酸性，pH值較低：焚燒廠滲濾液含有大量的有機(jī)酸，pH值較低，一般在4-6左右;(6)焚燒廠滲濾液水量波動(dòng)較大:受垃圾收集、氣候、季節(jié)變化等因素影響，垃圾焚燒廠滲濾液水量波動(dòng)較大，特別是季節(jié)變化對(duì)滲濾液水量變化影響較大，一般夏天滲濾液產(chǎn)量較大，而冬天相對(duì)較少。
由于垃圾滲濾液數(shù)量較大，成分復(fù)雜，水中除COD、BOD、NH3-N等污染物指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)外，同時(shí)還含有鹵代芳烴、重金屬、大量細(xì)菌、病原菌等有毒、有害物質(zhì)，是一種成分復(fù)雜的高濃度的有機(jī)污水，若不加處理而直接排入環(huán)境，將給當(dāng)?shù)氐孛嫠⒌叵滤h(huán)境造成污染，對(duì)周邊人民的身體健康將產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。
國(guó)家《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-2008)對(duì)垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的排放標(biāo)準(zhǔn)，從COD、總氮、重金屬及外運(yùn)處理等方面提出了嚴(yán)格的要求。目前我國(guó)大中型城市垃圾焚燒發(fā)電廠的建設(shè)速度非常迅猛，垃圾滲濾液處理已成為非常嚴(yán)峻的問(wèn)題，當(dāng)前我國(guó)垃圾滲濾液處理技術(shù)發(fā)展比較緩慢,工程化應(yīng)用技術(shù)僅限于幾種成熟工藝，最常用的工藝為生化和膜處理工藝：通過(guò)厭氧、好氧微生物對(duì)水中的有機(jī)物進(jìn)行降解，之后生化系統(tǒng)泥水混合液進(jìn)入超濾系統(tǒng)，通過(guò)膜的過(guò)濾作用實(shí)現(xiàn)泥水分離，通過(guò)納濾和反滲透處理系統(tǒng)(RO)實(shí)現(xiàn)排放達(dá)標(biāo)。但采用膜濾工藝存在滲濾液濃縮液難以處理的問(wèn)題，現(xiàn)有工藝一般采用回噴焚燒工藝處理，但該工藝存在能耗高、鹽分富集影響生化系統(tǒng)并導(dǎo)致膜壽命減少等問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有工藝的不足，本發(fā)明提供一種處理效率高、能耗小，工藝流程短、產(chǎn)水率高的垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液處理方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括以下步驟：
(1)預(yù)處理：將來(lái)自垃圾存儲(chǔ)坑的垃圾滲濾液經(jīng)過(guò)收集后進(jìn)入沉砂池和沉淀池進(jìn)行沉淀，去除懸浮雜質(zhì)和泥渣，澄清后的垃圾滲濾液進(jìn)入調(diào)節(jié)池停留7天，進(jìn)行調(diào)蓄流量;
(2)厭氧UBF處理：將調(diào)節(jié)池的垃圾滲濾液用泵由調(diào)節(jié)池抽入復(fù)合式厭氧流化床反應(yīng)器底部，以循環(huán)泵和反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的沼氣作用下使污水成流動(dòng)狀態(tài)，污水以升流式通過(guò)流化床污泥床床體，污泥床由高濃度顆粒污泥組成，流入中上部體積1/3處的填料區(qū)后，不斷與附著有厭氧生物膜的軟性填料載體接觸，進(jìn)行厭氧反應(yīng)，通過(guò)填料區(qū)的水進(jìn)入上部澄清區(qū)濾料層實(shí)現(xiàn)氣-液-固分離之后，液體從上方出水口排出，厭氧微生物分解有機(jī)物過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣從頂部煙道輸出貯存或直接利用;
(3)硝化-反硝化處理：將步驟(2)反應(yīng)后的滲濾液引入硝化反應(yīng)池、反硝化反應(yīng)池進(jìn)行處理，去除其中部分有機(jī)污染物和大部分氨氮;
(4)超濾處理：將步驟(3)反應(yīng)后的滲濾液進(jìn)入超濾系統(tǒng)，通過(guò)過(guò)濾實(shí)現(xiàn)泥水分離，超濾后清液進(jìn)入低溫蒸餾處理系統(tǒng);
(5)低溫蒸餾處理(機(jī)械蒸汽壓縮蒸發(fā)MechanicalVapor
Re-Compression，MVR)：由步驟a，b，c循環(huán)反應(yīng)
a.預(yù)熱：厭氧處理后的滲濾液通過(guò)循環(huán)泵在加熱管內(nèi)循環(huán)，通過(guò)三級(jí)板式預(yù)熱器使?jié)B濾液達(dá)到蒸發(fā)溫度70~90℃，通過(guò)一級(jí)板式換熱器，來(lái)液溫度升高約5℃;通過(guò)二級(jí)換熱器被預(yù)熱至50℃;通過(guò)三級(jí)換熱器預(yù)熱至設(shè)計(jì)蒸發(fā)溫度70~90℃;
b.蒸發(fā)濃縮：達(dá)到設(shè)計(jì)蒸發(fā)溫度的來(lái)液通過(guò)進(jìn)料泵在一級(jí)蒸發(fā)器加熱室內(nèi)被噴淋到熱交換管上被加熱并氣化，然后在蒸發(fā)器分離室中通過(guò)氣液分離器實(shí)現(xiàn)氣液分離，分離后的濃縮液用轉(zhuǎn)料泵再次送至二級(jí)蒸發(fā)器加熱室內(nèi)繼續(xù)氣化，然后在二級(jí)分離室實(shí)現(xiàn)氣液分離，分離后的濃縮液體作為出水被排除系統(tǒng)，二次蒸汽進(jìn)入壓縮系統(tǒng);
c.壓縮單元：二次蒸汽被送至高速離心式壓縮機(jī)壓縮，蒸汽的壓力和溫度得到提升，溫度可升高到94℃，壓縮后的二次蒸汽再次送入蒸發(fā)器加熱室熱交換管內(nèi)作為蒸發(fā)熱源的飽和蒸汽加熱料液;在壓縮二次蒸汽加熱料液的過(guò)程中，產(chǎn)生的冷凝水可由水泵排入二級(jí)換熱器，實(shí)現(xiàn)能量循環(huán)利用。
本發(fā)明采用的機(jī)械蒸汽壓縮蒸發(fā)工藝，是用機(jī)械方法將需要冷凝的二次蒸汽壓縮到較高壓力再次利用，使其內(nèi)能提高，重返原蒸發(fā)器取代新鮮蒸汽為熱源，實(shí)現(xiàn)能量的持續(xù)循環(huán)，即只要蒸發(fā)啟動(dòng)產(chǎn)生二次蒸汽，即可不再用外加蒸汽而使蒸發(fā)連續(xù)進(jìn)行。本發(fā)明采用低溫蒸餾系統(tǒng)以電力供應(yīng)，不需要冷卻水供應(yīng)(常規(guī)蒸發(fā)需要大量冷卻水冷卻二次蒸汽熱量使之冷凝，冷卻水熱量再通過(guò)冷卻塔冷卻釋放)，并且通過(guò)能量回收系統(tǒng)回收排出系統(tǒng)的蒸餾水和濃縮液的熱量，垃圾滲瀝液蒸發(fā)噸水電耗可低至16kWH/噸，比采用傳統(tǒng)生化+膜工藝的用電(25-48度/噸)省50%以上。
有益效果
本發(fā)明通過(guò)采用預(yù)處理、厭氧UBF處理、硝化-反硝化處理、超濾處理、低溫蒸餾處理對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液進(jìn)行處理，解決了常規(guī)工藝滲濾液濃縮液難以處理的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)高濃度滲濾液廢水降解COD，使70000的高濃度COD通過(guò)處理后COD達(dá)到60以下，達(dá)到工業(yè)回用水標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)約大量水源，實(shí)現(xiàn)滲濾液零排放。本發(fā)明處理效率高、處理設(shè)備投入少、能耗小，經(jīng)本方法處理后垃圾滲濾液的出水各項(xiàng)指標(biāo)均大大優(yōu)于GB16889-2008《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》排放要求，可實(shí)現(xiàn)廢水達(dá)標(biāo)排放，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，為垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液處理解決了關(guān)鍵性問(wèn)題。
