CN111115978A - 一种垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***及处理方法，包括通过管道依次连接的调节池、厌氧装置、厌氧产水罐，AMBR膜装置、膜深度处理装置和产水池，所述***还包括污泥池和浓缩液收集池，所述厌氧装置和AMBR膜装置分别通过管道连接污泥池，所述膜深度处理装置通过管道连接浓缩液收集池。本发明具有浓缩液产量低、工艺流程短，渗滤液中的氨氮经过浓缩富集后回用做脱硝还原剂，降低污染物处理成本，且实现资源回收，节约烟气脱硝阶段物料消耗。
Description
技术领域
本发明属于废水处理领域，具体地说涉及一种垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***及处理方法。
背景技术
垃圾渗滤液是固废处理工程中产生的高浓度有机废水，其中生活垃圾焚烧厂渗滤液是生活垃圾焚烧厂中，从垃圾储料坑渗出收集的废水，具有污染物浓度高、水质、水量波动大、硬度高、碱度高等特点。常见的垃圾焚烧厂中CODCr、氨氮、TN和SS浓度分别为40000-70000mg/L、1200-2500mg/L、1300-3000mg/L和3000-10000mg/L，pH值一般偏酸性。
目前，生活垃圾焚烧厂渗滤液处理基本需要达到零排放标准，其达标水用作敞开式冷却循环水***补充水，其主流工艺为“厌氧+两级硝化反硝化+超滤+膜深度处理”，首先通过厌氧及两级硝化反硝化工艺进行脱氮和降解可生化COD，再通过超滤工艺实现泥水分离，被截留的污泥回流至硝化反硝化***，维持***内的污泥浓度，而得到的清液进入后端膜深度处理装置进行处理，截留COD和金属离子，获得最终的清液而达标排放。该工艺成熟，运行稳定，出水水质可稳定达标，但该工艺会产生25％-40％的浓缩液，深度处理产生的浓缩液通过石灰制浆、飞灰鳌合、入炉回喷等方式协同消纳；但由于浓缩液产量大协同消纳比较困难，至于浓缩液蒸发工艺，蒸发***的投资大、运行成本高，经济上不可行。此外，由于好氧***的去除有机污染物及氨氮需要给微生物大量供氧，好氧***能耗较高，运行成本高。
因此，现有技术有待于进一步改进和发展。
发明内容
针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***及处理方法。
本发明提供如下技术方案：
一种垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***，其中，包括通过管道依次连接的调节池、厌氧装置、厌氧产水罐，AMBR膜装置、膜深度处理装置和产水池，所述***还包括污泥池和浓缩液收集池，所述厌氧装置和AMBR膜装置分别通过管道连接污泥池，所述膜深度处理装置通过管道连接浓缩液收集池。
一种垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***，其中，所述***还包括沼气收集装置，所述厌氧装置通过管道连接沼气收集装置，所述沼气收集装置通过风机与发电厂焚烧炉沼气燃烧器连通。
一种垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***，其中，所述***还包括污泥脱水装置和清液池，所述污泥池、污泥脱水装置和清液池通过管道依次连接，污泥脱水装置通过设置有污泥泵的管道连接发电厂垃圾焚烧车间，所述清液池与厌氧装置通过管道连通。
一种垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***，其中，所述AMBR膜装置为外置管式超滤装置或浸没式超滤装置，所述外置管式超滤装置采用PVDF膜作为外置管式超滤膜，外置管式超滤装置的设计通量不高于50LMH，所述浸没式超滤装置采用PTFE膜作为浸没式超滤膜，浸没式超滤装置的设计通量不高于10LMH。
一种垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***，其中，膜深度处理装置通过管道连接发电厂冷却循环水池，膜深度处理装置为反渗透装置或正渗透装置，所述反渗透装置为两级DTRO装置，所述正渗透为MBC装置。
一种垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***，其中，所述两级DTRO装置中选用的DTRO膜在25℃条件下，对一价盐的截留率不低于95％，其中一级DTRO设计通量为8-15LMH，设计回收率为75％-80％；二级DTRO设计通量为25-35LMH，回收率不低于90％；
所述MBC装置中选用的正渗透膜在25℃条件下，对氨氮的去除率不低于95％，浓缩液的TDS不低于100000mg/L。
一种垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***，其中，所述浓缩液收集池通过管道连接脱硝还原剂雾化喷射装置，所述脱硝还原剂雾化喷射装置对应发电厂焚烧炉设置，喷射位置设置在二次风供风口上方，其中，所述浓缩液收集池收集的浓缩液氨氮浓度达到8000mg/L-25000mg/L。
一种垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***，其中，所述污泥脱水装置为螺旋挤压脱水机、离心脱水机、叠螺机中的一种。
一种垃圾焚烧发电厂渗滤液处理方法，包括以下步骤：
步骤S1：将调节池中渗滤液泵送至厌氧装置内，在厌氧装置内去除水中悬浮物及有机物后，溢流进入厌氧产水罐，同时产生的沼气进入沼气收集装置，输送至发电厂焚烧炉使用；
步骤S2：利用AMBR膜装置对步骤S1中的厌氧出水进行泥水分离，得到的产水进入膜深度处理装置，分离的污泥和厌氧装置排放的污泥排入污泥池中，然后泵送进入污泥脱水装置进行脱水，脱水产生的清液进入清液池，然后被泵送至厌氧装置进行再处理，脱水产生的泥饼泵送至发电厂垃圾焚烧车间焚烧处置。
步骤S3：利用膜深度处理装置对步骤S2的产水浓缩分离，得到的达标产水排放至产水池，然后泵送至循环冷却水池作为补充水，同时得到的浓缩液进入浓缩液收集池，泵送到脱硝还原剂雾化喷射装置作为脱硝还原剂使用，同时通过高温焚烧去除浓缩液中有机污染物。
一种垃圾焚烧发电厂渗滤液处理方法，其特征在于，步骤S1中，***工作过程中，厌氧装置内温度控制在35±2℃，pH值控制在7.2-8之间；步骤S2中，***工作过程中，AMBR膜***采用外置膜时的工作温度控制在20℃-40℃，压力控制在6bar以下；步骤S3中，***工作过程中，进水温度控制在20℃-35℃，pH值控制在6-6.5，回收率控制在75％—90％，浓缩液回喷入炉位置温度控制在900℃—1000℃。
有益效果
本发明垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***及处理方法，针对生活垃圾焚烧发电厂渗滤液，全量、零排放处理，解决了现有工艺浓缩液产量大，消纳压力高的问题，同时，该处理装置及处理方法还具有如下优势：
1.取消了好氧***，缩短工艺流程，降低了运营管理难度；
2.取消好氧***减少了相关设备，设备投资、运营能耗、运营物资消耗、工艺占地面积等都有较大幅度降低，节约投资和运营成本；
3.本发明渗滤液中的氨氮经过浓缩富集后回用做脱硝还原剂，降低污染物处理成本，且实现资源回收，节约烟气脱硝阶段物料消耗。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***工艺流程图；
图2是本发明具体实施方式中垃圾焚烧发电厂渗滤液处理方法流程图。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。
一种垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***，如图1所示，包括通过管道依次连接的调节池、厌氧装置、厌氧产水罐，AMBR膜装置、膜深度处理装置和产水池。
具体的，所述***还包括污泥池和浓缩液收集池，所述厌氧装置和AMBR膜装置分别通过管道连接污泥池，所述膜深度处理装置通过管道连接浓缩液收集池。
具体的，所述浓缩液收集池通过管道连接脱硝还原剂雾化喷射装置，所述脱硝还原剂雾化喷射装置对应发电厂焚烧炉设置，喷射位置设置在二次风供风口上方，所述浓缩液由脱硝还原剂雾化回喷装置对浓缩液进行回喷入炉、节省喷射设备，节约项目投资。其中，所述浓缩液收集池收集的浓缩液氨氮浓度达到8000mg/L-25000mg/L，可用作烟气处理***中SNCR的脱硝还原剂。所述浓缩液用作SNCR脱硝还原剂，在实现浓缩液最终处置的同时提升了生活垃圾处理资源化效益，且浓缩液处置带来的经济收益大于浓缩液最终处置造成的费用，有一定的经济效益。
具体的，所述***还包括沼气收集装置，所述厌氧装置通过管道连接沼气收集装置，所述沼气收集装置通过风机与发电厂焚烧炉沼气燃烧器连通。
具体的，所述***还包括污泥脱水装置和清液池，所述污泥池、污泥脱水装置和清液池通过管道依次连接，污泥脱水装置通过设置有污泥泵的管道连接发电厂垃圾焚烧车间，便于操作卫生。污泥脱水后的清液通过泵提升至厌氧装置，减少一次提升，降低运营能耗，而脱水后的污泥通过泵传送至垃圾料斗焚烧，操作条件卫生，效率高。
具体的，所述清液池与厌氧装置通过管道连通，膜深度处理装置通过管道连接发电厂冷却循环水池，膜深度处理装置为反渗透装置或正渗透装置，所述反渗透装置为两级DTRO装置,正渗透为MBC装置。所述两级DTRO装置或MBC装置均安装膜清洗装置，及新增沼气收集装置、脱水清液池。
相较于传统厌氧装置出水后通过溢流进入后续单元而出现跑泥问题，本发明对厌氧出水采用MBR进行分离，可彻底解决厌氧跑泥问题，有利于提高厌氧装置的处理效率，同时使厌氧出水的水质更好。相较于现有技术中MBR膜生物单元，属于好氧***，设备增加、运营物资消耗等问题，本发明通过工艺创新，取消好氧***，减少了相关设备，设备投资、运营能耗、运营物资消耗、工艺占地面积等都有较大幅度降低，节约了投资和运营成本。
具体的，所述AMBR膜装置为外置管式超滤装置或浸没式超滤装置，所述外置管式超滤装置采用PVDF膜作为外置管式超滤膜，外置管式超滤装置的设计通量不高于50LMH，所述浸没式超滤装置采用PTFE膜作为浸没式超滤膜，浸没式超滤装置的设计通量不高于10LMH；所述AMBR膜装置所述MBR膜能满足在有机物浓度高达10000mg/L的条件下安全稳定运行，AMBR可满足厌氧***污泥粘度高、分离困难的分离要求，AMBR膜装置对SS的去除率能达到95％以上，有机物去除率达到20％以上。
优选的，所述两级DTRO装置中选用的DTRO膜在25℃条件下，对一价盐的截留率不低于95％，其中一级DTRO设计通量为8-15LMH，设计回收率为75％-80％；二级DTRO设计通量为25-35LMH，回收率不低于90％；两级DTRO工艺除采用RO装置的分离功能外，更关注RO膜对渗滤液中氨氮的浓缩富集功能，增加浓缩液中的氨氮浓度。除采用RO进行浓缩液还可采用MBC浓缩液，MBC的浓缩液效率更高能，降低浓缩液的产量，提升浓缩液中的氨氮浓度及浓缩液附加价值。相对于现有技术中好氧***处理后的浓缩液，其主要污染物为有机物和盐分，本发明中浓缩液没有经过硝化、反硝化处理，浓缩液中除含有有机物及盐分外，渗滤液中存在的氨氮通过膜浓缩富集后相当于浓度1％—3％的氨水，可作为SNCR脱硝还原剂使用，变废为宝，实现废物资源化。
优选的，所述MBC装置中选用的正渗透膜在25℃条件下，对氨氮的去除率不低于95％，浓缩液的TDS不低于100000mg/L。
优选的，所述污泥脱水装置为螺旋挤压脱水机、离心脱水机、叠螺机中的一种。
优选的，所述厌氧装置设置为UASB或IC等高效厌氧装置，所述厌氧装置对COD有机物的去除率不低于85％。所述厌氧产水罐作为缓冲和AMBR膜装置的进水罐，增强了***之间的缓冲能力。
下面具体阐述下本发明垃圾焚烧发电厂渗滤液处理方法，如图2所示，包括以下步骤：
步骤S1：将调节池中渗滤液泵送至厌氧装置内，在厌氧装置内去除有机物及悬浮物后，溢流进入厌氧产水罐，同时产生的沼气进入沼气收集装置，输送至发电厂焚烧炉使用；
具体的，厌氧装置去除有机物，以降低渗滤液的COD值。
步骤S2：利用AMBR膜装置对步骤S1中的厌氧出水进行泥水分离，得到的产水进入反渗透/正渗透装置，分离的污泥和厌氧装置排放的污泥排入污泥池中，然后泵送进入污泥脱水装置进行脱水，脱水产生的清液进入清液池，然后被泵送至厌氧装置进行再处理，脱水产生的泥饼泵送至发电厂垃圾焚烧车间焚烧处置。
步骤S3：利用膜深度处理装置对步骤S2的产水浓缩分离，得到的达标产水排放至产水池，然后泵送至循环冷却水池作为补充水，同时得到的浓缩液进入浓缩液收集池，泵送到脱硝还原剂雾化喷射装置作为脱硝还原剂使用，同时通过高温焚烧去除浓缩液中有机污染物；
优选的，步骤S1中，***工作过程中，厌氧装置内温度控制在35±2℃，pH值控制在7.2-8之间。
优选的，步骤S2中，***工作过程中，AMBR膜***采用外置膜时的工作温度控制在20℃-40℃，压力控制在6bar以下。
优选的，步骤S3中，***工作过程中，进水温度控制在20℃-35℃，pH值控制在6-6.5，回收率控制在75％—90％，浓缩液回喷入炉位置温度控制在900℃—1000℃。
下面结合具体实施例对本发明的技术效果做进一步阐述：
采用本发明垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***及处理方法对某生活垃圾焚烧厂的渗滤液进行处理，该生活垃圾焚烧厂渗滤液水质CODCr、氨氮、TN和SS浓度分别为40000-70000mg/L、1500-2000mg/L、1700-2500mg/L和3000-10000mg/L，设计出水水质分：COD为60mg/L、氨氮为10mg/L、SS为30mg/L、氯离子浓度为250mg/L。
经本发明提出的垃圾焚烧发电厂渗滤液处理方法对该生活垃圾焚烧厂的渗滤液进行处理后，二级DTRO/MBC装置5的产水CODCr、氨氮、氯离子分别达到10-40mg/L、0.1-5mg/L和50-200mg/L，满足回用标准。
以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。
Claims (10)
1.一种垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***，其特征在于，包括通过管道依次连接的调节池、厌氧装置、厌氧产水罐，AMBR膜装置、膜深度处理装置和产水池，所述***还包括污泥池和浓缩液收集池，所述厌氧装置和AMBR膜装置分别通过管道连接污泥池，所述膜深度处理装置通过管道连接浓缩液收集池。
2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***，其特征在于，所述***还包括沼气收集装置，所述厌氧装置通过管道连接沼气收集装置，所述沼气收集装置通过风机与发电厂焚烧炉沼气燃烧器连通。
3.根据权利要求1所述的垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***，其特征在于，所述***还包括污泥脱水装置和清液池，所述污泥池、污泥脱水装置和清液池通过管道依次连接，污泥脱水装置通过设置有污泥泵的管道连接发电厂垃圾焚烧车间，所述清液池与厌氧装置通过管道连通。
4.根据权利要求1所述的垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***，其特征在于，所述AMBR膜装置为外置管式超滤装置或浸没式超滤装置，所述外置管式超滤装置采用PVDF膜作为外置管式超滤膜，外置管式超滤装置的设计通量不高于50LMH，所述浸没式超滤装置采用PTFE膜作为浸没式超滤膜，浸没式超滤装置的设计通量不高于10LMH。
5.根据权利要求1所述的垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***，其特征在于，所述膜深度处理装置通过管道连接发电厂冷却循环水池，所述膜深度处理装置为反渗透或正渗透装置，所述反渗透装置为两级DTRO装置，所述正渗透装置为MBC装置。
6.根据权利要求5所述的垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***，其特征在于，所述两级DTRO装置中选用的DTRO膜在25℃条件下，对一价盐的截留率不低于95％，其中一级DTRO设计通量为8-15LMH，设计回收率为75％-80％；二级DTRO设计通量为25-35LMH，回收率不低于90％；
所述MBC装置中选用的正渗透膜在25℃条件下，对氨氮的去除率不低于95％，浓缩液的TDS不低于100000mg/L。
7.根据权利要求1所述的垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***，其特征在于，所述浓缩液收集池通过管道连接脱硝还原剂雾化喷射装置，所述脱硝还原剂雾化喷射装置对应发电厂焚烧炉设置，喷射位置设置在二次风供风口上方，其中，所述浓缩液收集池收集的浓缩液氨氮浓度达到8000mg/L-25000mg/L。
8.根据权利要求1所述的垃圾焚烧发电厂渗滤液处理***，其特征在于，所述污泥脱水装置为螺旋挤压脱水机、离心脱水机、叠螺机中的一种。
9.一种基于如权利要求1-8任一项所述的***实现的垃圾焚烧发电厂渗滤液处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：将调节池中渗滤液泵送至厌氧装置内，在厌氧装置内去除有机物及水中悬浮物后，溢流进入厌氧产水罐，同时产生的沼气进入沼气收集装置，输送至发电厂焚烧炉使用；
步骤S2：利用AMBR膜装置对步骤S1中的厌氧出水进行泥水分离，得到的产水进入膜深度处理装置，分离的污泥和厌氧装置排放的污泥排入污泥池中，然后泵送进入污泥脱水装置进行脱水，脱水产生的清液进入清液池，然后被泵送至厌氧装置进行再处理，脱水产生的泥饼泵送至发电厂垃圾焚烧车间焚烧处置。
步骤S3：利用膜深度处理装置对步骤S2的产水浓缩分离，得到的达标产水排放至产水池，然后泵送至循环冷却水池作为补充水，同时得到的浓缩液进入浓缩液收集池，泵送到脱硝还原剂雾化喷射装置作为脱硝还原剂使用，同时通过高温焚烧去除浓缩液中有机污染物。
10.根据权利要求9所述的垃圾焚烧发电厂渗滤液处理方法，其特征在于，步骤S1中，厌氧装置内温度控制在35±2℃，pH值控制在7.2-8之间；步骤S2中，AMBR膜***采用外置膜时的工作温度控制在20℃-40℃，压力控制在6bar以下；步骤S3中，***工作过程中，进水温度控制在20℃-35℃，pH值控制在6-6.5，回收率控制在75％—90％，浓缩液回喷入炉位置温度控制在900℃—1000℃。
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