基于低温真空蒸发的渗滤液浓缩液处理研究

摘要

生活垃圾填埋渗滤液在处理过程中，经过反渗透／纳滤深度处理后，60～70％的渗滤液可达标排放，但仍有40％～30％的膜滤浓缩液因其污染组分复杂、电导率高等特点，需进行进一步无害化处理。本文在低温真空条件下，对膜滤浓缩液进行蒸发浓缩处理。在进行膜浓缩液水质特征分析和常用处理方法分析对比的基础上，通过室内实验，分析操作真空度（温度）、浓缩液pH值、蒸发率等因素对冷凝液水质和主要污染物去除效果的影响，探讨残余浓缩液重金属的变化特征，并就残余浓缩液的出路，提出进一步处理的方案和对策。
　　实验表明:①随着操作真空度的升高、相应的操作温度降低，加热装置的结垢现象减轻，冷凝液电导率会降低，但是冷凝液的COD随之升高;②浓缩液的pH也是影响冷凝液水质的主要因素，在中性条件下COD的去除率最高，而浓缩液pH值越高，冷凝液中电导率会下降，但氨氮浓度会小幅度升高;③有机物的挥发、游离氨的蒸发和剧烈沸腾时的蒸汽夹带等因素均是冷凝液水质变化的主要原因，实验数据表明，蒸发前期和后期的冷凝液水质较差而中期的冷凝液水质较好，因此宜收集蒸发率最多为62.5％～75％时的冷凝液;④通过正交实验和成本分析可知，低温真空蒸发工艺处理膜滤渗滤液的最佳操作参数是:真空度0.070MPa，pH为中性，蒸发率62.5％，在此工况下，可以最大限度降低运行成本，并且保证冷凝液出水水质达标排放。
　　浓缩液经过蒸发处理后，仍有部分残余浓缩液亟需进一步处理。使用火焰原子吸收法测定浓缩倍数为4倍、不同真空度和pH条件下的残余浓缩液的重金属含量分布，实验数据表明:真空度和pH对重金属浓度变化特征均无明显且规律的影响;93％以上的重金属均富集于残余浓缩液中。建议使用Fenton-絮凝-吸附法处理残余浓缩液。
　　本研究提出了利用低温真空蒸发浓缩处理垃圾渗滤液浓缩液的思路和主控因素，有利于拓宽膜浓缩液的处理途径，可为膜浓缩液的低温真空蒸发浓缩处理技术的实际应用提供有益的指导。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 问题的提出及研究意义

1．1．1 问题的提出

1．1．2 研究的意义

1．2 国内外研究现状

1．3 研究目标、研究内容及技术路线

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．3．3 技术路线

第2章 垃圾填埋场渗滤液浓缩液的水质特征及常用处理方法

2．1 反渗透、纳滤浓缩液的产生

2．1．1 纳滤装置

2．1．2 反渗透装置

2．2 浓缩液水质特征

2．3 渗滤液浓缩液的常用处理方法

2．3．1 回灌法

2．3．2 高级氧化法

2．3．3 低能耗蒸发法

2．4 本章小结

第3章 渗滤液浓缩液的低温真空蒸发研究

3．1 实验的组织与实施

3．1．1 实验装置及材料

3．1．2 实验流程及分析方法

3．2 渗滤液浓缩液的冷凝液水质变化规律

3．2．1 冷凝液中COD的变化规律

3．2．2 冷凝液电导率的变化规律

3．2．3 冷凝液pH值和氨氮的变化规律

3．3 低温真空蒸发的主控因素研究

3．3．1 真空度及温度对冷凝液的影响

3．3．2 浓缩液pH值对冷凝液的影响

3．4 最佳操作参数研究

3．4．1 因素及水平的选取

3．4．2 正交实验结果分析

3．4．3 最佳操作参数

3．5 本章小结

第4章 低温蒸发残余浓缩液的重金属变化特征与处理方案

4．1 残余浓缩液中重金属的含量分布

4．1．1 残余浓缩液中重金属检测的必要性

4．1．2 重金属含量测定

4．2 残余浓缩液中重金属浓度的变化分析

4．2．1 不同真空度下的重金属浓度变化

4．2．2 不同pH值下的重金属浓度变化

4．2．3 蒸发前后重金属的物料平衡及去除率分析

4．3 残余浓缩液的处理方案与对策

4．3．1 Fenton氧化-絮凝-吸附法

4．3．2 焚烧法

4．3．3 固化填埋法

4．4．4 残余渗滤液处理的优选方法

4．4 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间参加的科研和发表的论文