一種垃圾壓濾液綜合廢水處理設(shè)備及工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及垃圾廢水(污水)的綜合處理領(lǐng)域，特別是一種垃圾壓濾液綜合廢水處理設(shè)備及工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對生活垃圾壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)站壓濾液和UF/NF/RO反滲透膜濃縮液的處理技術(shù)在我國幾乎還是個(gè)“空白”。國內(nèi)外多數(shù)教授、工程師、學(xué)者的研宄及技術(shù)和設(shè)備的工程應(yīng)用都投入到衛(wèi)生垃圾填埋場和垃圾焚燒發(fā)電廠的生產(chǎn)實(shí)踐上。通俗來講，高難度高濃度垃圾滲濾液和膜濃縮液的處理技術(shù)大多采用物化+A/Ο生化+雙膜工序的組合技術(shù)，處理效果基本可達(dá)到CB16998-2008表二中一級排放標(biāo)準(zhǔn)。該常規(guī)組合技術(shù)的缺點(diǎn)是占地面積大，產(chǎn)泥多，投資比高，膜污染嚴(yán)重(SDK4)，膜易污染堵塞，膜污染后使膜產(chǎn)水量達(dá)不到設(shè)計(jì)的50% ;膜系統(tǒng)不能穩(wěn)定運(yùn)行，酸、堿、清洗藥劑耗費(fèi)多，電能耗大，從而造成噸水運(yùn)行費(fèi)很高。新的強(qiáng)氧化技術(shù):如超臨界氧化、化學(xué)芬頓、微波、低溫蒸發(fā)、蒸汽蒸發(fā)、真空熱泵閃蒸、結(jié)晶、離心干燥、熱解焚燒也在不斷的在研宄試驗(yàn)及應(yīng)用中，由于設(shè)備造價(jià)高，噸水運(yùn)行費(fèi)用高，應(yīng)用條件苛刻(要求一定的高溫度、高壓力、加藥、PH條件瓶頸)，根據(jù)我國基本國情，企事業(yè)單位的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)能力現(xiàn)狀，新的強(qiáng)氧化技術(shù)推廣困難。
[0003]基于高難度高濃度垃圾滲濾液、垃圾壓縮液、膜濃縮液、工業(yè)高鹽及高COD有機(jī)廢水污染物質(zhì)濃度高、污染物濃度變化幅度大、高含鹽、高CAD、高氨氮、可生化性低(B0D/C0D〈0.1)、水量少、生產(chǎn)時(shí)間間斷、用地緊張的特點(diǎn)，采用以生化為主的組合技術(shù)不適用處理此類廢水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供操作性強(qiáng)、再生循環(huán)利用率高、運(yùn)行成本低、節(jié)省運(yùn)輸成本的一種垃圾壓濾液綜合廢水處理設(shè)備及工藝方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種垃圾壓濾液綜合廢水處理設(shè)備及工藝方法，包括格柵、廢水儲罐、超聲波電芬頓反應(yīng)器、中間水儲罐、超聲波震動膜反應(yīng)器、渦旋震動膜過濾系統(tǒng)依次連接，還包括有污泥脫水干化池，所述的污泥脫水干化池與渦旋震動膜過濾系統(tǒng)的渦旋節(jié)能熱泵閃蒸器相連，并設(shè)有一回路與超聲波震動膜反應(yīng)器相接，其中:所述的污水經(jīng)過格柵進(jìn)入廢水儲罐隔油隔渣預(yù)處理沉淀，由廢水儲罐將污水抽至超聲波電芬頓反應(yīng)器，進(jìn)行高頻超聲波和電化學(xué)及等離子體催化氧化和自由基強(qiáng)氧化反應(yīng)，并產(chǎn)生大量二氧化碳、氫氣、中間膠體和泥渣，所述的污水經(jīng)過濾料，所述的濾料分三層，分別為含活性懸浮微孔濾材層、活性炭層、電吸附顆粒層，所述的中間膠體和泥渣經(jīng)過濾流至初沉槽沉淀，所述的浮油及泥渣污水流向渦流分離器進(jìn)行固液介質(zhì)分離，固體泥渣沉淀于渦旋沉淀槽內(nèi)，液體乳化油、懸浮物污水流至中間水儲罐進(jìn)行預(yù)沉淀，由中間水儲罐抽至超聲波震動膜反應(yīng)器，進(jìn)行超聲波震動膜超濾分離，初步分離為澄清水和污水物質(zhì)后流向渦旋納膜、螺旋反滲透膜集成過濾系統(tǒng)，所述的澄清水和污水物質(zhì)經(jīng)過多級渦旋膜裝置分離出污水物質(zhì)、濃縮鹽，所述的澄清水流向清水罐經(jīng)臭氧(或二氧化氯設(shè)備)消毒后中水回用或達(dá)標(biāo)排放，所述的污水物質(zhì)沉淀于渦旋膜裝置下，經(jīng)過多級渦旋膜裝置后流出濃縮液流向超聲波電吸附器分三支路，所述的支路一為膜透過液產(chǎn)出清水流向清水罐，所述的支路二為膜濃縮液流向與超聲波震動膜反應(yīng)器的回路，同時(shí)設(shè)有一分支回流于超聲波電吸附器脫鹽循環(huán)重復(fù)分離，所述的支路三為含水分30-60%以下的膜濃縮液流向渦旋節(jié)能熱泵閃蒸器進(jìn)行低溫太空蒸發(fā)，所述的膜濃縮液經(jīng)過太空蒸發(fā)后的固體鹽渣落到閃蒸器下結(jié)晶罐進(jìn)行快速污泥脫水及干化、造粒生產(chǎn)生物質(zhì)燃料和回收無機(jī)鹽。
[0006]所述的污水進(jìn)入超聲波電芬頓反應(yīng)器內(nèi)先進(jìn)行預(yù)處理，低頻超聲波溶解鐵產(chǎn)生的二價(jià)鐵離子與高頻水解產(chǎn)生的H202發(fā)生強(qiáng)列鏈?zhǔn)椒翌D反應(yīng)(即產(chǎn)生電Fenton反應(yīng))，超聲波電芬頓產(chǎn)生的微細(xì)氣泡可高效電氣浮去除大部分廢水中的懸浮物SS、重金屬、膠體、油類、乳化油；鏈?zhǔn)椒翌D反應(yīng)使苯酚、雜環(huán)烴、多環(huán)芳香烴、腐殖酸、酮醚類、富里酸、肽類、嘧啶、吲哆、硫醇、樟腦油、呋喃、長鏈脂肪烴、脂肪酸、農(nóng)藥、鹵化有機(jī)物、氨氮、煙堿、多氯聯(lián)苯、枚瑰精、有機(jī)磷酸鹽、硫化物廢水、硝基笨、纖維素、蛋白體、生物酶、PVA聚乙烯醇開環(huán)斷鏈，將高濃度高難度工業(yè)有機(jī)廢水轉(zhuǎn)化為低濃度易生物降解的低分子有機(jī)污水(葡萄糖、甲醇、乙醇、乙酸類低分子)，解除工業(yè)廢水毒性，使生化比由0.01提高到0.35-0.5以上.去除COD、TOC, B0D、臭氣、色素、濁度，分離部分為微細(xì)微米氣泡電氣浮過濾器，采用微納氣泡及多介質(zhì)重力分離過濾，設(shè)計(jì)濾速5m/h，既可利用其高速吸附去除廢水中的有機(jī)物，亦具有生長生物膜的特性，進(jìn)一步去除廢水中的有機(jī)物。
[0007]所述的污水經(jīng)過預(yù)處理后進(jìn)入渦流分離器，利用液體做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生的旋渦作用分離液中固體雜質(zhì)顆粒，在預(yù)處理的超聲波作用下將垃圾壓縮液的動植物油進(jìn)行了破乳，其乳化液也在改造工序中去除。
[0008]所述的污水經(jīng)過分離進(jìn)入中間水儲罐預(yù)沉淀后抽至超聲波震動膜反應(yīng)器，超聲波震動膜反應(yīng)器先采用高頻超聲波進(jìn)行強(qiáng)氧化，然后采用低頻超聲波清洗和中頻超聲波水解交替作用。
[0009]高頻超聲波能使水中的空核泡內(nèi)產(chǎn)生超臨界氧化作用，空核泡與水接合面產(chǎn)生產(chǎn)生大量等離子體和自由基，如產(chǎn)生大量-00H，O和-OH自由基和活性氧原子0，H202,這樣-OH自由基和H202，經(jīng)高頻尖端放電及超聲波電解和溶解鐵板產(chǎn)生大量二價(jià)鐵離子，電解和高頻尖端放電產(chǎn)生大量的二價(jià)鐵離子和H202反應(yīng)有強(qiáng)氧化性，能快速氧化、分解、清除污水中或膜孔內(nèi)部附著的難降解難處理的惰性有機(jī)物，如腐殖酸、細(xì)菌分泌物、胞外酶、苯酚、纖維素、聚乙烯醇、環(huán)烷烴、雜環(huán)烴、鹵代烴、油類、長碳鏈脂肪烴大分子有機(jī)物及膠體。
[0010]低頻超聲波和中頻超聲波定時(shí)交替作用快速沖擊破碎結(jié)垢污泥，對膜組表面及膜孔內(nèi)部支承層進(jìn)行周期性振動空化清洗和定時(shí)熱解強(qiáng)氧化、聲流觸變、強(qiáng)化沖洗，根據(jù)膜污染狀況和水質(zhì)信號，實(shí)時(shí)接收膜壓力P，進(jìn)水C0D，產(chǎn)水量Q和水質(zhì)MLSS，SDI反饋信號，調(diào)節(jié)超聲波震動膜反應(yīng)器的聲功率、振動頻率、聲強(qiáng)、空化強(qiáng)度、空化掃描時(shí)間參數(shù)，使膜絲產(chǎn)生節(jié)涌流效應(yīng)和提高膜的水力剪切強(qiáng)度，強(qiáng)化膜清洗，使膜水通量穩(wěn)定，預(yù)防、控制膜組件的濃差極化和濾餅層的形成，防止吸附性污染和膜表面閉塞和孔堵塞。不需加藥也可保證膜通量，在工序中完成膜組件清洗和膜濃液處理。
[0011]經(jīng)過超聲波震動膜反應(yīng)器的污水流經(jīng)渦旋震動膜過濾系統(tǒng)，所述的渦旋納濾膜裝置和螺旋反滲透膜裝置過濾產(chǎn)生膜濃縮液，濃縮液經(jīng)雙極鈦銥釕基碳纖維膜超聲波電吸附器脫鹽機(jī)，陰極采用鈦銥釕基碳纖維濾料能吸附陽離子，通過鈦銥釕基碳纖維雙極膜能去除廢水中的氨離子 NH4+、Fe3+、Pb2+、A13+、Ca2+、Mg2+、Na+、Cu2+、Zn2+、Mn2+ 等重金屬離子，去除廢水中的鈣鎂鈉離子等進(jìn)行軟化兼淡化水質(zhì)除鹽；陽極采用采用鈦銥釕基石墨微納米孔膜作陽極能吸附陰離子，去除廢水中的硫酸根離子S042-、NO-、N02-、CL-、C032-、P043-、F-、HS-，去除高難度工業(yè)氨氮廢水硝酸根、亞硝酸根及脫除濃縮鹽、氯離子、碳酸根、磷酸根離子。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述的超聲波電芬頓反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有內(nèi)筒體和外筒體組件，所述的內(nèi)筒體內(nèi)部設(shè)有污水進(jìn)水管和凈化水排水管，所述的污水進(jìn)水管下方依次安裝有微孔曝氣頭、曝氣供氧氣口、空氣攪拌口、傾斜安裝的隔板和隔板上至少有一個(gè)以上的超聲震子，所述的污水進(jìn)水管上方由下往上依次設(shè)有整流多孔板、由兩片耐腐、耐熱、絕緣、改性塑料板固定的上下電極組總成及電極組總成之間陰陽極多孔板、頂密封蓋上的等離子體發(fā)生器，在頂密封蓋與上片塑料板之間的內(nèi)筒體壁上設(shè)有均勻分布的多個(gè)排渣橢圓孔，所述的內(nèi)筒體外壁與外筒體組件的內(nèi)壁上設(shè)有環(huán)形的過濾組件，所述的外筒體組件頂部設(shè)有刮板的調(diào)速刮渣