本實(shí)用新型涉及一種垃圾滲濾液納濾濃縮液處理系統(tǒng)，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

針對垃圾滲濾液處理，環(huán)保部發(fā)布的《生活垃圾填埋場滲濾液處理工程技術(shù)規(guī)范》推薦采用“預(yù)處理+生物處理+深度處理”組合工藝。垃圾滲濾液經(jīng)生物處理后，需要再經(jīng)過納濾膜或反滲透膜深度處理方可達(dá)標(biāo)排放。膜單元產(chǎn)生的濃縮液量較大，約占垃圾滲濾液體積的20％左右，膜濾濃縮液具有有機(jī)物濃度高、鹽度高、可生化性差等特點(diǎn)。

在垃圾滲濾液處理工程中，納濾主要用于截留二價或多價離子及分子量在300以上的大分子有機(jī)物，主要為腐殖質(zhì)類物質(zhì)。目前滲濾液處理的生化段采用生化和超濾膜組合的MBR工藝，由于納濾濃縮液主要污染特征為COD、總氮和硬度離子濃度高，直接處理至達(dá)標(biāo)排放難度大、成本高，而殘留污染物返回膜生物反應(yīng)器(MBR)降解時，造成處理效果下降。

目前，對于納濾濃縮液處理主要采用回灌法、膜濃縮法、蒸發(fā)-干燥法、混凝沉淀-高級氧化法、電化學(xué)氧化法等?；毓喾〞斐商盥駡鲇袡C(jī)物及鹽分的逐漸累積，但高濃高鹽滲濾液返回生化系統(tǒng)，會造成膜管壓力上升，系統(tǒng)運(yùn)行極不穩(wěn)定。專利文獻(xiàn)CN1923875A、CN103964609 A和CN 103626314A均采用膜濃縮法來處理納濾濃縮液，但膜濃縮法存在運(yùn)行壓力高、能耗高、產(chǎn)水率低、膜污染嚴(yán)重等問題，且膜濾濃縮液仍需處理，而增加處理成本。專利文獻(xiàn)CN103570157A和CN104211245A是采用蒸發(fā)法處理納濾濃縮液，但該方法投資高、能耗高，且蒸發(fā)殘留物為危險廢棄物，處置成本高。專利文獻(xiàn)CN101701025A和CN104478157 A均采用混凝沉淀-高級氧化法處理納濾濃縮液，該方法針對于腐殖酸類物質(zhì)去除效果良好，但濃縮液中殘留的有機(jī)氮物質(zhì)，會氧化成為硝態(tài)氮，出水總氮難以達(dá)標(biāo)。專利文獻(xiàn)CN102701515A采用電化學(xué)氧化法處理納濾濃縮液，該方法未去除納濾濃縮液中的硬度離子，長久運(yùn)行會造成電解極板、管道及反應(yīng)器結(jié)垢堵塞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種處理效果好，投資和運(yùn)行成本較低，可返回原生化系統(tǒng)進(jìn)行反硝化處置的垃圾滲濾液納濾濃縮液處理系統(tǒng)。

本實(shí)用新型為達(dá)到上述目的的技術(shù)方案是：一種垃圾滲濾液納濾濃縮液處理系統(tǒng)，其特征在于：包括儲罐、中壓納濾膜元件、混凝氣浮裝置、樹脂軟化裝置、電解反應(yīng)槽以及尾氣吸收裝置和反洗水處理裝置，所述的儲罐具有進(jìn)液口和出液口，儲罐內(nèi)設(shè)有攪拌器，儲罐的出液口經(jīng)出液管與中壓納濾膜元件的進(jìn)液口連接相通，且出液管上安裝有高壓泵；所述的中壓納濾膜元件為至少兩段式內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)，納濾膜元件的濃液出口接有濃液管，濃液管通過三通接頭與循環(huán)管和管路連接相通，裝有循環(huán)泵的循環(huán)管的另一端與高壓泵出口后的出液管連接相通，設(shè)有控制閥的管路與混凝氣浮裝置的進(jìn)液口連接相通，且中壓納濾膜元件的清液口通過清液管接膜生物反應(yīng)器的進(jìn)液口；所述的混凝氣浮裝置的出水口通過進(jìn)水管與樹脂軟化裝置頂部的進(jìn)水口連接相通；內(nèi)設(shè)有陽離子樹脂交換區(qū)的樹脂軟化裝置其出水口通過出水管與電解反應(yīng)槽的進(jìn)液口連接相通，且出水管上設(shè)有進(jìn)水泵，樹脂軟化裝置底部接有反洗進(jìn)水管、頂部的反洗口通過再生廢液管與反洗水處理裝置連接；所述反洗水處理裝置的出水口通過水管接膜生物反應(yīng)器的進(jìn)液口；所述電解反應(yīng)槽為整體封閉結(jié)構(gòu)，電解反應(yīng)槽具有多個獨(dú)立且沿液體流動方向相串聯(lián)相通的電解槽，且前部的電解槽與最后電解槽通過電解循環(huán)泵連接相通，各電解槽內(nèi)具有多個串聯(lián)的電解極板，電解反應(yīng)槽的出液口通過水管與膜生物反應(yīng)器的進(jìn)液口連接相通，電解反應(yīng)槽上部通過氣管與尾氣吸收裝置的進(jìn)氣口連接。

本實(shí)用新型針對垃圾滲濾液納濾濃縮液其COD、總氮和硬度離子濃度過高的問題，采用了儲罐、中壓納濾膜元件、混凝氣浮裝置、樹脂軟化裝置、電解反應(yīng)槽、尾氣吸收裝置以及反洗水處理裝置組合的處理系統(tǒng)，通過儲罐對收集的納濾濃縮液進(jìn)行調(diào)節(jié)，而中壓納濾膜元件采用分段式內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)，能使?jié)庖哄e流過濾，以增加濃液在膜表面的流速，沖刷和避免污染物在膜表面的累積，使中壓納濾膜元件能較為穩(wěn)定地運(yùn)行，降低膜污染程度，經(jīng)中壓納濾膜處理后的納液濃縮液能減量到40～60％，由于先通過中壓納濾膜元件實(shí)現(xiàn)減量化處理，故能降低后續(xù)工藝處理水量，降低處理成本。本實(shí)用新型中壓納濾膜元件濃液出口上的濃液管通過三通接頭一路與循環(huán)管連接相通、另一端與管路連接，使部分濃液通過循環(huán)管回流至中壓納濾膜元件內(nèi)進(jìn)行過濾，而另一路則通過管路接入混凝氣浮裝置內(nèi)，通過混凝氣浮裝置對中壓納濾后的濃液進(jìn)行處理，去除濃液中45～60％的有機(jī)物，解決目前混凝沉淀法處理膜濾濃縮液中，因混凝劑與大分子腐殖質(zhì)形成的絮體沉淀性較差，且在混凝攪拌強(qiáng)度控制不當(dāng)時，易使金屬鹽類絮體會夾雜氣泡并在沉淀池中上浮，造成出水SS偏高和處理效果下降的問題。本實(shí)用新型通過連接在管路上的控制閥，能方便控制循環(huán)量及進(jìn)入混凝氣浮裝置的水量。本實(shí)用新型采用樹脂軟化處理裝置對混凝氣浮處理后的濃液進(jìn)行處理，能解決后續(xù)濃液在電解氧化處理時電解極板容易結(jié)垢的問題，使處理后的濃液返回膜生物反應(yīng)器內(nèi)不會造成硬度離子累積，使膜生物反應(yīng)器運(yùn)行穩(wěn)定。本實(shí)用新型采用電解反應(yīng)槽，可通過電解氧化法處理去除硬度離子后的納濾濃縮液，通過電解極板的陽極催化氧化反應(yīng)降解剩余有機(jī)污染物為小分子有機(jī)物，同時電解過程中濃液中的氯離子對小分子有機(jī)物氧化降解并形成二氧化碳和水，在常溫常壓下進(jìn)行電解反應(yīng)，并能利用原水中的氯離子進(jìn)行反應(yīng)，不需要投加氧化劑和絮凝劑，不產(chǎn)生二次污染，處理效果好。經(jīng)本實(shí)用新型處理系統(tǒng)對納濾濃縮液進(jìn)行處理后，出水有機(jī)物濃度和總硬度濃度均低于超濾清液中的出水有機(jī)物及總硬度濃度，有效的避免腐殖質(zhì)和硬度離子在膜生物反應(yīng)器內(nèi)的累積，由于氮類污染物經(jīng)氧化轉(zhuǎn)化為硝氮，可返回膜生物反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反硝化處置。本實(shí)用新型能將納濾濃縮液處置到膜生物反應(yīng)器可接受的程度，并將中壓納濾的清液、樹脂反洗水以及對反洗水處理后的出水以及電解氧化后的出水送回原滲濾液處理膜生物反應(yīng)器處置，組合工藝處理效果好，投資和運(yùn)行成本較低。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步的描述。

圖1是本實(shí)用新型垃圾滲濾液納濾濃縮液處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型電解反應(yīng)槽的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2的剖面圖。

圖4是垃圾滲濾液納濾濃縮液處理的流程圖。

其中：1—儲罐，2—出液管，3—高壓泵，4—循環(huán)泵，5—中壓納濾膜元件，6—控制閥，7—混凝氣浮裝置，8—進(jìn)水管，9—樹脂軟化裝置，10—反洗進(jìn)水管，11—出水管，12—電解反應(yīng)槽，12-1—電解槽，12-2—電解循環(huán)泵，12-3—隔板，12-4—陽極板，12-5—陰極板，13—膜生物反應(yīng)器，14—尾氣吸收裝置，15—?dú)夤埽?6—進(jìn)水泵，17—再生廢液管，18—反洗水處理裝置，19—管路，20—濃液管，21—循環(huán)管。

具體實(shí)施方式

見圖1所示，本實(shí)用新型的垃圾滲濾液納濾濃縮液處理系統(tǒng)，包括儲罐1、中壓納濾膜元件5、混凝氣浮裝置7、樹脂軟化裝置9、電解反應(yīng)槽12以及尾氣吸收裝置14和反洗水處理裝置18。

見圖1所示，本實(shí)用新型儲罐1具有進(jìn)液口和出液口，儲罐1內(nèi)設(shè)有攪拌器，通過向儲罐1內(nèi)投加鹽酸或硫酸，充分?jǐn)嚢鑼⒓{濾濃縮液pH值調(diào)節(jié)至6～6.5，以便于后序處理。膜生物反應(yīng)器13處理后的納濾濃縮液通過回流管加入儲罐1內(nèi)能進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)。儲罐1的出液口經(jīng)出液管2與中壓納濾膜元件5的進(jìn)液口連接相通，且出液管2上安裝有高壓泵3，納濾濃縮液經(jīng)高壓泵3送入中壓納濾膜元件5內(nèi)。本實(shí)用新型的中壓納濾膜元件5為至少兩段式內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)，納濾膜元件的濃液出口接有濃液管20，濃液管20通過三通接頭與循環(huán)管21和管路19連接，裝有循環(huán)泵4的循環(huán)管21的另一端與高壓泵3出口后的出液管2連接相通可進(jìn)行濃水的回流，設(shè)有控制閥6的管路19與混凝氣浮裝置7的進(jìn)液口連接相通，且納濾膜元件5的清液口通過清液管接膜生物反應(yīng)器13的進(jìn)液口。本實(shí)用新型中壓納濾膜元件5采用現(xiàn)有的卷式納濾膜，經(jīng)中壓納濾膜元件5分段式內(nèi)循環(huán)的膜管進(jìn)行過濾處理，可將中壓納濾膜元件5的操作壓力控制在10～20bar，中壓納濾膜元件可采用現(xiàn)有的濃水內(nèi)兩段式結(jié)構(gòu)或濃水內(nèi)三段式結(jié)構(gòu)，按質(zhì)量百分比，將處理后10％～20％濃液通過循環(huán)泵4進(jìn)行循環(huán)，并通過控制閥6方便控制液體循環(huán)量，本實(shí)用新型當(dāng)采用8寸納濾膜時，濃液循環(huán)量高達(dá)15～20m³/h，將過濾處理后的濃液送至混凝氣浮裝置7內(nèi)，因此能對納濾濃縮液進(jìn)行減量化處理，并處理后的清液返回膜生物反應(yīng)器13用于稀釋滲濾液原水。

見圖1所示，本實(shí)用新型混凝氣浮裝置7的出水口通過進(jìn)水管8與樹脂軟化裝置9頂部的進(jìn)水口連接相通，混凝氣浮裝置7可采用溶氣氣浮裝置或散氣氣浮裝置，工作時將混凝劑和絮凝劑加入混凝氣浮裝置7并進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，使?jié)庖寒a(chǎn)生分散的氣泡粘附在金屬鹽上并形成腐殖質(zhì)絮體漂浮在池體液面，再通過刮渣機(jī)刮除液面上的腐殖質(zhì)絮體并回收利用，將濃液內(nèi)大量腐殖質(zhì)去除，而出水通過水管加入在樹脂軟化裝置9中，濃液經(jīng)混凝氣浮裝置7氣浮處理，能去除45～60％的有機(jī)物(COD)，經(jīng)刮除后的腐殖質(zhì)污泥進(jìn)行收集，實(shí)現(xiàn)資源化利用。

見圖1所示，本實(shí)用新型內(nèi)設(shè)有陽離子交換區(qū)的樹脂軟化裝置9其出水口通過出水管11與電解反應(yīng)槽12的進(jìn)液口連接相通，且出水管11上設(shè)有進(jìn)水泵16，樹脂軟化裝置9底部接有反洗進(jìn)水管10、頂部的反洗口通過再生廢液管17與反洗水處理裝置18連接，通過樹脂軟化裝置9中的陽離子交換區(qū)內(nèi)的強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂對濃液進(jìn)行軟化，將濃液中的鈣鎂離子在交換區(qū)內(nèi)與樹脂活性基團(tuán)中可交換離子發(fā)生離子交換反應(yīng)，以樹脂中的氫離子、鈉離子為交換產(chǎn)物，經(jīng)樹脂軟化后，濃液中的總硬度去除率＞60％，軟化處理后的出水經(jīng)出水管11和進(jìn)水泵16送至電解反應(yīng)槽12內(nèi)。

見圖1所示，本實(shí)用新型反洗水處理裝置18內(nèi)設(shè)有攪拌器，反洗水處理裝置18底部設(shè)有污泥出口，反洗水處理裝置18的出水口通過水管接膜生物反應(yīng)器13的進(jìn)液口，當(dāng)樹脂軟化裝置9的強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂飽和后，用3wt％～5wt％的稀鹽酸對強(qiáng)酸性陽離子交換樹進(jìn)行反洗再生，該稀鹽酸通過反洗進(jìn)水管10從樹脂軟化裝置9的底部進(jìn)入，對強(qiáng)酸性陽離子交換樹進(jìn)行反洗再生，反洗產(chǎn)生的再生廢液從樹脂軟化裝置9頂部排出，反洗產(chǎn)生的再生廢液通過再生廢液管17進(jìn)入反洗水處理裝置18中，在反洗水處理裝置18內(nèi)進(jìn)行加堿沉淀對再生廢液進(jìn)行處理，加堿沉淀處理后的出水返回膜生物反應(yīng)器13用于稀釋滲濾液原水，而經(jīng)反洗水處理裝置18沉淀后的污泥進(jìn)行脫水處理。

見圖1～3所示，本實(shí)用新型電解反應(yīng)槽12為整體封閉結(jié)構(gòu)，電解反應(yīng)槽12具有多個獨(dú)立且沿液體流動方向相串聯(lián)相通的電解槽12-1，前部的電解槽12-1與最后的電解槽12-1通過電解循環(huán)泵12-2連接相通，各電解槽12-1內(nèi)具有多個串聯(lián)的電解極板，電解反應(yīng)槽12的出液口通過水管與膜生物反應(yīng)器13的進(jìn)液口連接相通，經(jīng)電解反應(yīng)槽12電解氧化處理后的出水返回膜生物反應(yīng)器13用于稀釋滲濾液原水，且電解反應(yīng)槽12上部通過氣管15與尾氣吸收裝置14的進(jìn)氣口連接。由于電解反應(yīng)槽12為整體封閉，僅保留通氣孔，將電解時氧化產(chǎn)生的氫氣、氯氣和二氧化碳通過尾氣吸收裝置14吸出。本實(shí)用新型的尾氣吸收裝置14可采用防爆式水噴射真空機(jī)組，從電解反應(yīng)槽12頂部抽出，能保持電解槽12-1內(nèi)微真空狀態(tài)，尾氣吸收裝置14對尾氣中的氯氣進(jìn)行吸收后達(dá)標(biāo)排放。

見圖1～3所示，本實(shí)用新型電解反應(yīng)槽12設(shè)有至少兩排電解槽12-1，且前部的電解槽12-1與最后的電解槽12-1位于同一端并通過電解循環(huán)泵12-2連接相通，以減小占地空間，各電解槽12-1內(nèi)沿液體流動方向設(shè)有上下錯位間隔的隔板12-3，在各電解槽12-1內(nèi)形成液體通過的上下翻越式流道，而增加濃液通過電解槽12-1的流道長度，能充分進(jìn)行電解氧化處理。本實(shí)用新型各電解槽12-1內(nèi)的電解極板包括20～50片陽極板12-4和對應(yīng)的20～50片陰極板12-5，且陽極板12-4具有鈦基氧化釕—氧化銥涂層，陰極板12-5采用不銹鋼板，如采用316L不銹鋼板，陽極板12-4和陰極板12-5之間的間距在1～2cm。本實(shí)用新型陽極板12-4和陰極板12-5的規(guī)格均為0.3m×0.8m，厚度為1.5mm，通過直流穩(wěn)壓脈沖電源作為供電電源，工作時的電解電壓為10～30V，電解電流為50～200A，而第一個電解槽12-1與最后一個電解槽12-1通過電解循環(huán)泵12-2連接，其循環(huán)流量為進(jìn)水流量的20～50倍，以保證電解生成的氧化物充分混合利用。本實(shí)用新型電解反應(yīng)槽12對濃液進(jìn)行電解氧化處理是在常溫常壓下進(jìn)行，并利用原水中的氯離子進(jìn)行反應(yīng)，不需要投加氧化劑和絮凝劑，不會產(chǎn)生二次污染。本實(shí)用新型在電解運(yùn)行8～12h后進(jìn)行倒極，電解后的出水通過回水管返回膜生物反應(yīng)器13。

本實(shí)用新型通過電解極板的陽極催化氧化降解剩余有機(jī)污染物為小分子有機(jī)物，電解過程中，濃液中的氯離子對小分子有機(jī)物氧化降解并形成二氧化碳和水，由于經(jīng)混凝氣浮和樹脂軟化后的濃液含有分子量較低的難降解有機(jī)物，陽極直接催化降解污染物，并利用濃液中氯離子電解產(chǎn)物——氯氣的氧化性，將難降解有機(jī)物直接氧化為二氧化碳和水，能提高廢水的可生化性，將納濾濃縮液處置至膜生物反應(yīng)器13可接受的程度，避免了腐殖質(zhì)和硬度離子在生化系統(tǒng)內(nèi)的累積，處理效果好，投資和運(yùn)行成本較低。

見圖4所示，當(dāng)垃圾滲濾液送至膜生物反應(yīng)器13內(nèi)進(jìn)行生化反應(yīng)處理后的清液達(dá)標(biāo)排放，而濃液經(jīng)輸送泵提升輸至納濾膜組件進(jìn)行泥水分離，清液送膜生物反應(yīng)器13以稀釋滲濾液原水，產(chǎn)生的垃圾滲濾液納濾濃縮液則送儲罐1內(nèi)，向儲罐1內(nèi)的納濾濃縮液投加鹽酸或硫酸，充分?jǐn)嚢鑼⒓{濾濃縮液pH值調(diào)節(jié)至6～6.5，通過高壓泵3將納濾濃縮液送入中壓納濾膜元件5內(nèi)，通過中壓納液處理對納濾濃縮液進(jìn)行減量化處理，處理后的清液返回膜生物反應(yīng)器13內(nèi)，濃液送到混凝氣浮裝置7內(nèi)，向混凝氣浮裝置7投加混凝劑和絮凝劑進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁節(jié)庖寒a(chǎn)生分散的氣泡粘附在金屬鹽上而形成腐殖質(zhì)絮體漂浮在池體液面，通過刮渣機(jī)刮除池體液面上的腐殖質(zhì)絮體并回收利用，去除濃液中的有機(jī)物。將混凝氣浮處理后的濃液送入樹脂軟化裝置9內(nèi)，使?jié)庖褐械拟}鎂離子在其交換區(qū)內(nèi)與樹脂活性基團(tuán)中的可交換離子發(fā)生離子交換反應(yīng)，除去濃液中的總硬度離子，經(jīng)樹脂軟化處理后的出水通過出水管11和進(jìn)水泵16加入電解反應(yīng)槽12內(nèi)進(jìn)行電解氧化處理。而在樹脂軟化裝置9陽離子交換區(qū)內(nèi)的強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂飽和后，用3wt％～5wt％的稀鹽酸通過反洗進(jìn)水管10從樹脂軟化裝置9底部進(jìn)入，對強(qiáng)酸性陽離子交換樹進(jìn)行反洗再生，反洗產(chǎn)生的再生廢液從樹脂軟化裝置9頂部排出，進(jìn)入反洗水處理裝置18中，在反洗水處理裝置18內(nèi)用加堿沉淀法對再生廢液進(jìn)行處理，經(jīng)反液水處理后的再生廢液出水通過回水管返回膜生物反應(yīng)器13內(nèi)，而樹脂反洗水處理后沉淀后的污泥進(jìn)行脫水處理。軟化后的濃液流入電解反應(yīng)槽12的多個電解槽12-1內(nèi)，通過各電解槽12-1內(nèi)多個電解極板的陽極催化氧化降解剩余有機(jī)污染物為小分子有機(jī)物，同時電解過程中濃液中的氯離子對小分子有機(jī)物氧化降解并形成二氧化碳和水，而電解時氧化產(chǎn)生的氫氣、氯氣和二氧化碳通過尾氣吸收裝置14吸出從電解反應(yīng)槽12內(nèi)抽出，對尾氣中的氯氣進(jìn)行吸收后達(dá)標(biāo)排放，而電解處理后的出水送到膜生物反應(yīng)器13內(nèi)，經(jīng)處理后能降低有機(jī)物濃度和總硬度濃度，避免了腐殖質(zhì)和硬度離子在生化系統(tǒng)內(nèi)的累積，使膜生物反應(yīng)器13可靠穩(wěn)定運(yùn)行，解決了現(xiàn)有垃圾滲濾液納濾濃縮液處理難題，能適用于處理垃圾滲濾液“MBR+納濾”處理過程產(chǎn)生的納濾濃縮液。