一种处理垃圾渗滤液蒸发出水中高氨氮的方法及系统

摘要

本发明提供一种处理垃圾渗滤液蒸发出水中高氨氮的方法及系统，本发明处理垃圾渗滤液蒸发出水中高氨氮的方法，包括以下步骤：向垃圾渗滤液MVR蒸发出水中加碱调节PH值至碱性，将垃圾渗滤液MVR蒸发出水中的氨氮转变为游离态氨，进入气态膜分离装置的废水侧，同时吸收液进入气态膜分离装置的吸收侧，废水侧中的游离态氨通过气态膜分离装置的疏水微孔膜进入吸收侧与吸收液发生快速的不可逆反应，从而达到高氨氮脱除的目的，最终出水达标排放，该方法设备成本低，不易堵塞，工艺稳定性好。

说明书

技术领域

本发明涉及垃圾渗滤液蒸发出水处理技术，尤其涉及一种处理垃圾渗滤液蒸发出水中高氨氮的方法及系统。

背景技术

垃圾渗滤液是指垃圾在填埋和堆放过程中由于垃圾中有机物质分解产生的水和垃圾中的游离水、降水以及入渗的地下水等通过淋溶作用而形成的污水，当垃圾堆体的湿度超过其持水能力后，垃圾堆体内悬浮的或溶解的有机污染物和重金属等无机污染物将会随之一块溶出，便会产生渗滤液。

随着经济水平和人民生活质量逐渐提升，国家对于环境保护事业的愈加重视，新的污水排放标准不断出台，这使得当今的环保技术产业面临前所未有的机遇和挑战。近些年我国陆续制定了GB16889-1997和GB16889-2008《生活垃圾填埋污染物控制标准》，对垃圾渗滤液的处理要愈加严格。

MVR处理工艺技术，其在垃圾渗滤液处理方面具有占地面积小、设备自动化程度高、工艺流程简单，运行稳定可靠、抗冲击能力强、建设周期短、运行过程基本不受外界环境影响，可以无浓缩液产生等优点，在垃圾渗滤液处理方面占领越来越大的市场份额。

但是，MVR蒸发处理垃圾渗滤液时，垃圾渗滤液中的氨氮会进入蒸汽，最终存在于冷凝水中，从而导致出水氨氮值高，无法排放影响工程项目运行。而MVR蒸发现有配套去除氨氮的工艺为硫酸洗气系统，将MVR蒸发出的含氨氮蒸汽通入硫酸洗气塔，利用硫酸溶液将蒸汽中的氨氮转化为硫酸铵盐达到去除。

这种硫酸洗气系统存在如下主要问题：

1、MVR蒸发出的含氨氮蒸汽温度为100-110℃，要求硫酸洗气塔耐受高温；同时硫酸洗气塔采用5％-10％浓度的硫酸溶液进行洗气，要求硫酸洗气塔耐受腐蚀；以上要求造成了硫酸洗气塔材质的高要求，设备成本高昂。

2、设备易堵塞，硫酸洗气塔内硫酸铵盐浓度逐步提高至过饱和，易造成硫酸洗气塔及配套设备的堵塞。

3、工艺稳定性差，硫酸洗气塔堵塞或洗气塔内硫酸浓度较低造成氨氮去除效果差，蒸发冷凝水不达标。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前处理垃圾渗滤液蒸发出的高氨氮的硫酸洗气系统存在设备成本高昂，设备易堵塞，工艺稳定性差的问题，提出一种处理垃圾渗滤液蒸发出水中高氨氮的方法，该方法设备成本低，不易堵塞，工艺稳定性好。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种处理垃圾渗滤液蒸发出水中高氨氮的方法，包括以下步骤：向垃圾渗滤液MVR蒸发出水中加碱调节PH值至碱性，将垃圾渗滤液MVR蒸发出水中的氨氮转变为游离态氨，进入气态膜分离装置的废水侧，同时吸收液进入气态膜分离装置的吸收侧，废水侧中的游离态氨通过气态膜分离装置的疏水微孔膜进入吸收侧与吸收液发生快速的不可逆反应，从而达到高氨氮脱除的目的，最终出水达标排放。

进一步地，所述垃圾渗滤液MVR蒸发出水中的氨氮值为200-2000mg/L。

进一步地，所述碱为NaOH，，碱溶液质量浓度为30％wt-50％wt。

进一步地，所述向垃圾渗滤液MVR蒸发出水中加碱调节PH值至碱性，调节PH值至11-13，优选为12。

进一步地，所述的吸收液为硫酸、硝酸或盐酸，酸浓度为3％wt-5％wt。

进一步地，所述气态膜分离装置所选用的膜为疏水性的中空纤维微孔膜，微孔膜厚度为30-100微米，膜材质为聚丙烯或聚四氟乙烯。

进一步地，所述气态膜分离系统的操作压力为0-0.25MPa，运行温度为5-45℃。优选的操作压力为0.1-0.15MPa，运行温度为20-30℃。

进一步地，经所述处理方法处理垃圾渗滤液MVR蒸发出水后，氨氮的去除率为98％以上。

本发明的另一个目的还公开了一种处理垃圾渗滤液蒸发出水中高氨氮的系统，包括原水箱、原水提升泵、碱液槽、碱液加药泵、管道混合器、PH值检测仪、气态膜装置、吸收液槽、吸收液循环泵、出水箱，所述原水箱用于承装高氨氮的蒸发出水，所述碱液槽用于承装NaOH溶液，所述的吸收液槽用于承装硫酸、硝酸或盐酸溶液，所述的出水箱用于承装去除氨氮后的出水；所述原水箱出口通过原水提升泵与管道混合器入口连通，所述碱液槽出口通过碱液加药泵与管道混合器入口连通，所述管道混合器出口与气态膜装置上部的原水入口连通；所述的吸收液槽通过吸收液循环泵与气态膜装置底部的吸收液入口连通，所述的气态膜装置顶部的吸收液出口与吸收液槽上部连通，所述的气态膜装置下部的出水口与出水箱的上部连通；

所述管道混合器与气态膜装置原水入口之间的管路上设置有PH值检测仪，所述PH值检测仪、控制单元和碱液加药泵顺次电连，PH值检测仪反馈电信号通过控制单元，自动控制碱液加药泵的转速，自动调节碱液的投加量。

本发明处理垃圾渗滤液蒸发出水中高氨氮的方法及系统，具体是一种基于气态膜分离技术处理垃圾渗滤液MVR蒸发出水中高氨氮的方法及系统，与现有技术相比较具有以下优点：

1)设备成本低，气态膜分离系统的操作压力为0-0.25MPa，运行温度为5-45℃，为低压低温设备，设备成本低，能耗小。

2)设备不易堵塞，气态膜分离装置采用的错流过滤技术，进水不断的冲刷气态膜表面，避免了析出盐累积堵塞。

3)工艺稳定性好，气态膜分离系统工艺流程简单，不易堵塞，可全自动控制，出水稳定达标。

综上，本发明彻底解决了硫酸洗气系统对设备要求很高，设备成本高昂，设备易堵塞，工艺稳定性差的问题。

附图说明

图1为处理垃圾渗滤液蒸发出水中高氨氮的系统的示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进一步说明：

实施例1

本实施例公开了一种基于气态膜分离技术处理垃圾渗滤液MVR蒸发出水中高氨氮的系统，其结构如图1所示，包括原水箱1、原水提升泵2、碱液槽3、碱液加药泵4、管道混合器5、PH值检测仪6、气态膜装置7、吸收液槽8、吸收液循环泵9和出水箱10。

所述原水箱1、碱液槽3出口分别与管道混合器5连通，所述管道混合器5出口与气态膜装置7上部的原水入口连通。其中，所述原水箱1中装有高氨氮的蒸发出水，所述原水箱1出口通过原水提升泵2与管道混合器5入口连通。所述的碱液槽3内设置有碱液，所述碱液为NaOH，所述碱液槽3出口通过碱液加药泵4与管道混合器5连通；所述管道混合器5与气态膜装置7上部的原水入口之间设置PH值检测仪6，所述PH值检测仪6、控制单元和碱液加药泵4顺次电连，所述PH值检测仪6反馈电信号通过控制单元，自动控制碱液加药泵4的转速，自动调节碱液的投加量。

所述的吸收液槽8用于承装硫酸、硝酸或盐酸；所述的吸收液槽8通过吸收液循环泵9与气态膜装置7底部的吸收液入口连通，所述的气态膜装置7顶部的吸收液出口与吸收液槽8上部连通，所述的气态膜装置7下部的出水口与出水箱10的上部连通；

采用上述系统，基于气态膜分离技术处理垃圾渗滤液MVR蒸发出水中高氨氮的方法，包括以下步骤：

将原水箱1中氨氮值为1016mg/L的垃圾渗滤液MVR蒸发出水和碱液槽3中质量浓度为50％的氢氧化钠溶液分别被送入管道混合器5中，通过管道混合器5混合均匀后进入气态膜装置7的原水侧，其中管道混合器5与气态膜装置7原水入口之间设置PH值检测仪6，所述PH值检测仪6反馈电信号给控制单元，控制单元自动控制碱液加药泵4的转速，自动调节碱液的投加量，至进入气态膜装置7的蒸发出水的PH值为12，将垃圾渗滤液MVR蒸发出水中的氨氮转变为游离态氨；同时吸收液槽8中的5％稀硫酸通过吸收液循环泵9进入气态膜装置7的吸收侧，原水侧中的游离态氨进入吸收侧与稀硫酸发生快速的不可逆反应，其中气态膜分离系统的操作压力为0.15MPa，运行温度为25℃。所述气态膜系统最终出水中氨氮的含量为8mg/L，氨氮的去除率为99.2％。

实施例2

本实施例公开了一种基于气态膜分离技术处理垃圾渗滤液MVR蒸发出水中高氨氮的方法，采用实施例1所述系统，包括以下步骤：

采用所述方法对某垃圾渗滤液MVR蒸发高氨氮出水进行处理，垃圾渗滤液MVR蒸发出水氨氮值为685mg/L，加入质量浓度为50％的氢氧化钠溶液调节PH值为11.8，将垃圾渗滤液MVR蒸发出水中的氨氮转变为游离态氨，进入气态膜装置的原水侧；吸收液为5％的盐酸，进入气态膜装置的吸收侧，原水侧中的游离态氨进入吸收侧与盐酸发生快速的不可逆反应，气态膜分离系统的操作压力为0.12MPa，运行温度为25℃。所述气态膜系统最终出水中氨氮的含量为6mg/L，氨氮的去除率为99.12％。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。