CN111252868A - 垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置系统及处置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置系统及处置方法，处置系统包括：酸循环回路、碱循环回路、浓盐水循环回路和电力驱动膜系统，酸循环回路包括：酸液循环泵和酸储罐,电力驱动膜系统通过第二管路将酸液输送到酸储罐中，碱循环回路包括：碱液循环泵和碱储罐，碱液循环泵和碱储罐通过第三管路与电力驱动膜系统相连通，电力驱动膜系统通过第四管路将碱液输送到碱储罐中，浓盐水循环回路包括：浓盐水储罐、浓盐水循环泵，浓盐水储罐和浓盐水循环泵通过第五管路与与电力驱动膜系统连通，电力驱动膜系统通过第六管路连通浓盐水储罐。本发明可以将膜滤浓缩液以更加资源化的方式处置掉，取代焚烧、蒸发等处理工艺，创造附加价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置系统，本发明还涉及一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置方法，属于垃圾处理领域。
背景技术
垃圾填埋场所产生的垃圾渗滤液水质成分复杂，污染物浓度高，可生化性差，难降解及毒性物质多，细菌病毒等含量大。必须经过处理，消除污染方可排放。基于生物处理法运行费用相对较低和处理效率高，污染物去除效果好的优势，与膜分离技术对废水中无机盐、有机物、胶体、细菌等物质的去除能力，常采用生物处理法与膜分离技术相结合的组合形式(预处理+生物处理+双膜法(NF+RO))进行垃圾渗滤液处理。经过膜分离技术处理后会产生一定量的膜滤浓缩液。膜滤浓缩液由于其难降解的有机物浓度高，可生化性能差、腐殖酸含量高等特点导致其难以处理。目前对膜滤浓缩液常采用蒸发浓缩或焚烧的处置工艺。但蒸发浓缩和焚烧均存在很多弊端。蒸发浓缩不但能耗相当大，而且易结垢，蒸发器容易被腐蚀和堵塞，且蒸发后的固态结晶仍需进一步处置。经焚烧处置的膜滤浓缩液，盐分转移至焚烧灰渣，大大增加焚烧灰渣处理和利用难度。灰渣若填埋则可溶盐会再次进入渗滤液并加快富集。
在此背景之下，需要一种膜滤浓缩液的资源化处置工艺与系统，可以用更加节能环保和资源化的方式处置膜滤浓缩液。
发明内容
本发明的目的在于提供设计一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置系统与方法，可以将垃圾渗滤液处理系统产生的膜滤浓缩液制备成酸溶液和碱溶液。
本发明采用了如下技术方案：
一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置系统，其特征在于，包括：酸循环回路、碱循环回路、浓盐水循环回路和电力驱动膜系统，酸循环回路包括：酸液循环泵和酸储罐,酸液循环泵和酸储罐通过第一管路与电力驱动膜系统相连通，电力驱动膜系统通过第二管路将酸液输送到酸储罐中，碱循环回路包括：碱液循环泵和碱储罐，碱液循环泵和碱储罐通过第三管路与电力驱动膜系统相连通，电力驱动膜系统通过第四管路将碱液输送到碱储罐中，浓盐水循环回路包括：浓盐水储罐、浓盐水循环泵，浓盐水储罐和浓盐水循环泵通过第五管路与与电力驱动膜系统连通，电力驱动膜系统通过第六管路连通浓盐水储罐。
本发明的垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置系统，还具有这样的特征，还包括：酸提升泵，通过管路与酸储罐连通，将酸储罐中的酸输送出来。
本发明的垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置系统，还具有这样的特征，还包括：碱提升泵，通过管路与碱储罐连通，将碱储罐中的碱输送出来。
本发明的垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置系统，还具有这样的特征，在酸液循环回路和碱液循环回路分别设有一套流量计、压力表和电导率仪。
本发明的垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置系统，还具有这样的特征，电力驱动膜系统在电场作用和膜的阴阳离子选择特性的双重作用下，阴离子向阳极迁移，阳离子向阴极迁移，随着离子迁移，水被电解生成氢离子和氢氧根离子，氢离子在阳极，与浓盐水中的阴离子形成酸溶液，被排出到酸储罐，氢氧根离子在阴极与浓盐水中的阳离子形成碱溶液，被排出到碱储罐。
本发明的垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置系统，还具有这样的特征，还包括：电气控制系统以及系统必备的阀门和管路。
本发明还提供一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置方法，其特征在于，包括:
步骤一，垃圾渗滤液处理系统所产生的膜滤浓缩液被输送至浓盐水罐，在浓盐水循环泵的作用下，浓盐水被送入电力驱动膜系统；
步骤二，浓盐水在电力驱动膜系统受到电场作用，阴阳离子发生定向迁移，阴离子向阳极迁移，阳离子向阴极迁移，随着离子迁移，水被电解生成氢离子和氢氧根离子，氢离子在阳极，与浓盐水中的阴离子形成酸溶液，被排出到酸储罐，氢氧根离子在阴极与浓盐水中的阳离子形成碱溶液，被排出到碱储罐；
步骤三，与步骤二步同时发生的，酸储罐内的酸液经酸液循环泵作用进入电力驱动膜系统，浓盐水中的阴离子在酸液中聚集，使酸液的PH降低，酸性增强；
步骤四，与步骤二步同时发生的，碱储罐内的碱液经碱液循环泵作用进入电力驱动膜装置，浓盐水中的阳离子在碱液中聚集，使碱液的PH升高，碱性增强；
步骤五，当酸储罐中的酸液达到预定浓度时，经酸液提升泵的输送作用，送至其他系统作后续处理；
步骤六，当碱储罐中的碱液达到预定浓度时，经碱液提升泵的输送作用，送至垃圾渗滤液的生化处理系统进行回用。
本发明的有益效果是：可以将垃圾渗滤液处理系统产生的膜滤浓缩液制备成酸溶液和碱溶液。系统产生的碱溶液可以回用于垃圾渗滤液生化系统，产生的酸溶液可以用于其他酸化处理。该处理工艺与系统的应用可以将膜滤浓缩液以更加资源化的方式处置掉，取代焚烧、蒸发等处理工艺，创造附加价值，产生更高的环境效益和社会效益，符合环境友好和节约环保的资源化路线。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
图2是电力驱动膜装置的原理图。
具体实施方式
以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。
实施例1
如图1所示，垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置系统包括：酸循环回路、碱循环回路、浓盐水循环回路和电力驱动膜系统。
酸循环回路包括：酸液循环泵14和酸储罐13,酸液循环泵14和酸储罐13通过第一管路41与电力驱动膜系统相连通，电力驱动膜系统15通过第二管路42将酸液输送到酸储罐13中。
碱循环回路包括：碱液循环泵16和碱储罐17，碱液循环泵16和碱储罐17通过第三管路43与电力驱动膜系统15相连通，电力驱动膜系统15通过第四管路44将碱液输送到碱储罐17中。
浓盐水循环回路包括：浓盐水储罐31、浓盐水循环泵32，浓盐水储罐31和浓盐水循环泵32通过第五管路45与与电力驱动膜系统15连通，电力驱动膜系统15通过第六管路46连通浓盐水储罐。
垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置系统还包括电气控制系统、流量计、压力表、电导率仪以及系统必备的阀门、管路等附属设备。
酸储罐13经管路与酸液提升泵121相连，可以将酸液输送至系统外的酸性处理装置11中，用于酸性调理与应用等资源化处理。
碱储罐17经管路和碱液提升泵18相连，可以将碱液输送回垃圾渗滤液的生化系统19中，用于碱性调理。
在酸液循环回路和碱液循环回路分别设有一套流量计、压力表、电导率仪，用于监测水质参数。
电力驱动膜系统是一种依靠电场作用和膜的阴阳离子选择特性的双重作用下，实现阴阳离子分离的装置。如图2所示，在系统内设有阴离子选择膜22和阳离子选择膜21。阴离子选择膜21可透过阴离子，而不通过水或阳离子。阳离子选择膜22可透过阳离子，而不通过水或阴离子。图2中M+表示盐溶液中的阳离子，X-表示盐溶液中的阴离子。在电场作用下，阴离子向阳极迁移，阳离子向阴极迁移。随着离子迁移，水被电解生成氢离子和氢氧根离子。氢离子在阳极，与浓盐水中的阴离子形成酸溶液，被排出到酸储罐13。氢氧根离子在阴极与浓盐水中的阳离子形成碱溶液，被排出到碱储罐17。
本发明的垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置方法的运行过程如下：
(1)垃圾渗滤液处理系统所产生的膜滤浓缩液被输送至浓盐水储罐31，在浓盐水循环泵32的作用下，浓盐水被送入电力驱动膜系统15。
(2)浓盐水在电力驱动膜系统受到电场作用，阴阳离子发生定向迁移，阴离子向阳极迁移，阳离子向阴极迁移，随着离子迁移，水被电解生成氢离子和氢氧根离子。氢离子在阳极，与浓盐水中的阴离子形成酸溶液，被排出到酸储罐13。氢氧根离子在阴极与浓盐水中的阳离子形成碱溶液，被排出到碱储罐17。
(3)与前一步同时发生的，酸储罐13内的酸液经酸液循环泵14的作用进入电力驱动膜系统15，浓盐水中的阴离子重复上一步骤，在酸液中聚集，使酸液的PH降低，酸性增强。
(4)与前一步同时发生的，碱储罐17内的碱液经碱液循环泵16作用进入电力驱动膜系统15，浓盐水中的阳离子重复上一步骤，在碱液中聚集，使碱液的PH升高，碱性增强。
(5)当酸储罐13中的酸液达到一定浓度时，会经酸液提升泵的输送作用，送至其他系统进行处理。
(6)当碱储罐17中的碱液达到一定浓度时，会经碱液提升泵的输送作用，送至垃圾渗滤液的生化处理系统进行回用。
应用实施例1
上海某垃圾填埋场，垃圾渗滤液处理工艺反渗透系统产生浓盐水150m3/d。原设计将该浓盐水送入焚烧系统进行焚烧处理。由于浓盐水的含盐量高，焚烧处理产生的灰渣量大，无机盐转移至灰渣中，填埋灰渣时，其中的可溶无机盐会快速溶于垃圾渗滤液，造成二次污染。经工艺改造后，将该浓盐水送入垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置系统中进行处理。浓盐水经浓盐水循环泵作用送入电力驱动膜系统，在其作用下，阴阳离子发生定向迁移，阴离子进入阳极产生酸液，阳离子进入阴极形成碱液。酸液经酸储罐、酸液循环泵和电力驱动膜构成的酸液循环回路，接收来自浓盐水的阴离子，形成更高酸度的酸液，当达到一定浓度时，经酸液提升泵输送至其他系统进行酸化处理。碱液经碱储罐、碱液循环泵和电力驱动膜构成的碱液循环回路，接收来自浓盐水的阳离子，形成更高碱度的碱液，当达到一定浓度时，经碱液提升泵输送回用于垃圾渗滤液处理的生化系统中。
本发明所提供的处置系统和处置方法可以取代焚烧或蒸发浓缩等工艺，以更加节能环保和环境友好的方式对膜滤浓缩液进行减量与资源化处理。
本发明所提供的处置系统和处置方法，可以制备酸碱产物，将其进行资源回用，创造附属价值。
本发明所提供的处置系统和处置方法无二次处理要求，系统更加完善科学。
本发明所提供的处置系统和处置方法适应范围广，针对水质指标不同，可以灵活调配系统设定参数，保障达到处理要求。
本发明所提供的处置系统和处置方法操作管理方便，减少工人劳动强度，维护简单方便。
本发明所提供的处置系统和处置方法运行费用低，系统投资少，经济效益高。
Claims (7)
1.一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置系统，其特征在于，包括：
酸循环回路、碱循环回路、浓盐水循环回路和电力驱动膜系统，
酸循环回路包括：酸液循环泵和酸储罐,酸液循环泵和酸储罐通过第一管路与电力驱动膜系统相连通，电力驱动膜系统通过第二管路将酸液输送到酸储罐中，
碱循环回路包括：碱液循环泵和碱储罐，碱液循环泵和碱储罐通过第三管路与电力驱动膜系统相连通，电力驱动膜系统通过第四管路将碱液输送到碱储罐中，
浓盐水循环回路包括：浓盐水储罐、浓盐水循环泵，浓盐水储罐和浓盐水循环泵通过第五管路与与电力驱动膜系统连通，电力驱动膜系统通过第六管路连通浓盐水储罐。
2.如权利要求1所述的垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置系统，其特征在于，还包括：
酸提升泵，通过管路与酸储罐连通，将酸储罐中的酸输送出来。
3.如权利要求1所述的垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置系统，其特征在于，还包括：
碱提升泵，通过管路与碱储罐连通，将碱储罐中的碱输送出来。
4.如权利要求1所述的垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置系统，其特征在于：
在酸液循环回路和碱液循环回路分别设有一套流量计、压力表和电导率仪。
5.如权利要求1所述的，垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置系统，其特征在于：
电力驱动膜系统在电场作用和膜的阴阳离子选择特性的双重作用下，阴离子向阳极迁移，阳离子向阴极迁移，随着离子迁移，水被电解生成氢离子和氢氧根离子，氢离子在阳极，与浓盐水中的阴离子形成酸溶液，被排出到酸储罐，氢氧根离子在阴极与浓盐水中的阳离子形成碱溶液，被排出到碱储罐。
6.如权利要求1所述的，垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置系统，其特征在于，还包括：
电气控制系统以及系统必备的阀门和管路。
7.一种垃圾渗滤液膜滤浓缩液的资源化处置方法，其特征在于，包括:
步骤一，垃圾渗滤液处理系统所产生的膜滤浓缩液被输送至浓盐水罐，在浓盐水循环泵的作用下，浓盐水被送入电力驱动膜系统；
步骤二，浓盐水在电力驱动膜系统受到电场作用，阴阳离子发生定向迁移，阴离子向阳极迁移，阳离子向阴极迁移，随着离子迁移，水被电解生成氢离子和氢氧根离子，氢离子在阳极，与浓盐水中的阴离子形成酸溶液，被排出到酸储罐，氢氧根离子在阴极与浓盐水中的阳离子形成碱溶液，被排出到碱储罐；
步骤三，与步骤二步同时发生的，酸储罐内的酸液经酸液循环泵作用进入电力驱动膜系统，浓盐水中的阴离子在酸液中聚集，使酸液的PH降低，酸性增强；
步骤四，与步骤二步同时发生的，碱储罐内的碱液经碱液循环泵作用进入电力驱动膜装置，浓盐水中的阳离子在碱液中聚集，使碱液的PH升高，碱性增强；
步骤五，当酸储罐中的酸液达到预定浓度时，经酸液提升泵的输送作用，送至其他系统作后续处理；
步骤六，当碱储罐中的碱液达到预定浓度时，经碱液提升泵的输送作用，送至垃圾渗滤液的生化处理系统进行回用。
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2020
- 2020-02-24 CN CN202010111935.2A patent/CN111252868A/zh active Pending
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