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蒸发技术在垃圾渗沥液膜处理浓缩液中的应用探讨

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来源: 作者: 2018-10-28 22:23:56

蒸发技术在垃圾渗沥液膜处理浓缩液中的应用探讨

【摘要】垃圾渗沥液膜处理浓缩液有机物浓度高、含盐量高、结垢性强、总氮高,氮氮波动较大、组成成份复杂。目前常用的处理方法有蒸发技术、固化技术和回灌技术等。本文结合实际工程情况,介绍了蒸发技术在该领域内的应用。并对蒸发技术工艺流程进行了较为详细的叙述。

【关键词】垃圾渗沥液膜处理浓缩液;蒸发技术;反渗透(RO);纳滤(NF);膜生化反应器(MBR)

0引言

随着新的《生活垃圾填埋场污染控制标准》颁布,对垃圾渗沥液排放标准要求日趋严格,在各种垃圾渗沥液处理工艺中,膜生化反应器+纳滤(+反渗透)技术逐渐成为合理可靠的技术,但随之而来的是膜浓缩液的处理问题,由于浓缩液的回灌会导致渗沥液中盐分的聚集而影响膜处理的效果和使用寿命,本文结合实际工程情况简要介绍了蒸发技术在处理垃圾渗沥液膜处理浓缩液中的应用。

1工程简介

固废处理中心垃圾渗沥液远期规模为1200m3/d,处理工艺为膜生化反应器(MBR)+纳滤(NF)+反渗透(RO),将垃圾渗沥液处理达到中水回用的标准,实现渗沥液的零排放。本工程设计处理膜浓缩液规模为300m3/d,进水水质标准见表1,回收率为88%,可产达标排放水规模为263.4m3/d。

表 1 浓缩液进水水质表

2膜浓缩液处理工艺

我国垃圾渗沥液处理起步较晚,同时膜技术应用有限,膜浓缩液的处理在国内还未引起足够的重视,还没有严格意义上的膜浓缩液处理设施。蒸发技术的应用在国外有较多案例,可以利用填埋气或低品质油来提供热源,使浓缩液中水份汽化,达到水与污染物相分离的目的。蒸发器有多种形式,不同的形式浓缩能力有限,较好的蒸发器可直接将浓缩液蒸干,最后残渣以砂土状固态形式存在。

蒸发的优势在于其产生的固体残渣量很小,蒸发出来的冷凝水仍可回收利用,增加系统产水率,残渣处置起来相对容易。由于浓缩液中含有大量的氯离子、结垢离子和有机物、氨氮,这就对蒸发器提出了较高的要求,如蒸发器结垢、有机物的挥发、腐植酸盐氧化、氯离子高温腐蚀等都会影响蒸发器的运行,传统的蒸发技术较难达到理想的处理效果。随着国内诸多公司经过多年的科研和技术攻关,现已基本掌握了蒸发技术的要点。改进后的蒸发技术优点是浓液处理彻底,不会产生附属的污染物,缺点是能耗高,设备投资相对较高。

2.1工艺流程及水量平衡计算

针对固废处理中心渗沥液膜处理浓缩液的特点和规模,本工程采用了如下的处理工艺流程,并对系统水量平衡进行了计算,见图1所示。

2.2工艺说明

浓缩液处理系统由DTNF系统(碟管式纳滤)、HPDTRO系统(高压反渗透)、蒸发系统、干燥系统和混凝沉淀系统等组成。

(1)碟管式纳滤DTNF碟管式纳滤用于浓缩液的预处理。由于膜浓缩液中有机物、重金属及二价盐浓度较高,采用碟管式纳滤进一步处理的目的是去除浓缩液中的有机物、重金属及二价盐。纳滤透过液中除了大部分结垢离子及有机物外,主要溶解物质为高浓度单价盐,其进入蒸发器能避免无机盐结垢、有机物发泡或晶体不能析出等现象。纳滤浓缩液主要为各种重金属、钙镁等多价盐及有机物,其浓度较高,通过投加絮凝剂,绝大部分结垢离子可以以沉淀形式析出,其中的有机物可以被絮体吸附、网捕而去除。经处理后的纳滤浓缩液,量较小,浓度也较进水浓度低,可回灌垃圾填埋场或者回流至调节池继续处理。

(2)高压碟管式反渗透HPDTROHPDTRO(高压反渗透)用于处理纳滤的透过液。纳滤透过液主要为单价盐,所需的渗透压很高,高压反渗透的操作压力为70-120bar,透出水排放进入中水贮存池。高压反渗透浓缩液中污染物主要为单价盐,其浓度很高,准备进入蒸发器处理。

图1 300m3/d 浓缩液处理工艺流程及水量平衡图

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