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“无废城市”建设先进适用技术|渗滤液浓液全量化处理技术

来源：国家生态环境成果转化服务平台2023/12/22 14:00:2174
导读
渗滤液浓液全量化处理技术，采用低能耗MVR蒸发工艺对膜浓缩液进行处理，可大大提高水处理效率，达到蒸发结晶、零浓水排放的目的，适用性较好，比传蒸发器节省80%以上的能源，节省90%以上的冷凝水，减少50%以上的占地面积。
　　根据《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》(环固体〔2021〕114号)，为推动固体废物利用处置技术成果共享与转化，强化“无废城市”建设技术支撑，国家生态环境科技成果转化综合服务平台组织遴选了一批工业固废、生活源固废、危险废物、农业固废、信息化等五个领域先进适用技术，国家生态环境成果转化服务平台从9月开始对此批技术进行集中展示，供开展“无废城市”建设的各城市和地区参考使用。
 
　　◆技术名称 ◆
 
　　渗滤液浓液全量化处理技术
 
　　◆技术所属领域 ◆
 
　　生活源固废
 
　　◆工艺路线 ◆
 
　　通过对技术工艺的实际工程应用，形成了两项浓缩液处理工艺，“预处理→腐殖酸分离膜→高级氧化+强化生化→达标排放”处理工艺和“预处理→DTRO→MVR→达标排放”，具体如下：
 
　　1.工艺路线一：预处理工艺主要是通过物理过滤去除浓缩液原液中的大体积杂质，降低水体可悬浮颗粒含量；若项目有二次资源化利用途径，采用腐殖酸分离膜(HAE膜)将大分子的腐殖酸截留，出水通过高级氧化+强化生化技术，通过对不同污染特征的渗滤液进行实验研究，筛选确定了适用于渗滤液处理的系列化催化剂，通过三维电催化处理系统可将垃圾渗滤液中COD降至100mg/L以下，实现渗滤液高效低耗达标处理。
 
　　2.工艺路线二：采用预处理工艺去除浓缩液原液中的大体积杂质，降低水体可悬浮颗粒含量；渗滤液经过DTRO处理后的膜浓缩液，COD、氨氮、盐分经浓缩后含量都明显升高；经过冷凝水预热器进行预热后的料液进入强制蒸发器，在强制蒸发器中蒸发为一个循环过程，通过强制循环泵实现。加热后的物料进入结晶器进行闪蒸分离，料液由分离器下部进入循环泵被泵送入强制蒸发器继续加热，进入分离器继续闪蒸分离，如此循环往复。达到浓度的物料，被出料泵送出系统，进行下一步处理。
 
　　若浓缩液含盐量高，直接采用蒸发处理工艺会由于硬度过大造成产水MVR蒸发器堵塞，蒸发产水水质不能稳定达标，需要前端进水采用TUF软化处理工艺，后端产水采用RO反渗透膜处理工艺。
 
　　◆主要技术指标 ◆
 
　　1.TUF软化膜系统运行管程压力：35-38bar；
 
　　2.DT膜系统运行管程压力：45-55bar；
 
　　3.MVR蒸发系统运行温度：95-98℃；
 
　　4.RO膜系统运行管程压力：35-38bar。
 
　　◆技术特点 ◆
 
　　1. 根据不同垃圾渗滤液水质、差异化的客户需求，结合臭氧催化氧化技术和强化生化技术，开发了多种高效削减浓缩液的技术，研发了系列装备，实现膜浓缩液的全量化削减，浓缩液平均削减量达90%以上，大幅降低了浓缩液二次处理的成本。技术工艺技术产水率达80%以上，处理成本降低20%-30%。
 
　　2. 针对膜分离技术是转移而非消除污染物的根本性问题，提出了集过滤和电解氧化功能为一体的高级氧化处理新方法，发明了三维高效电催化，三维电催化电极单位面积处理能力较国际通用平板电极提高数倍，能耗下降20%，效率提高30%。
 
　　3. 采用低能耗MVR蒸发工艺对膜浓缩液进行处理，可大大提高水处理效率，达到蒸发结晶、零浓水排放的目的，适用性较好，比传蒸发器节省80%以上的能源，节省90%以上的冷凝水，减少50%以上的占地面积。
 
　　◆适用范围 ◆
 
　　垃圾焚烧发电厂渗滤液、垃圾填埋场渗滤液、垃圾中转站渗滤液、餐厨垃圾沼液及其他难降解浓液处理。
 
　　◆案例名称 ◆
 
　　阜阳市生活废弃物处置管理中心80m³/d渗滤液浓液处理项目
 
　　◆  案例概况 ◆
 
　　工程规模：浓缩液处理能力≥80m³/d
 
　　投运时间：2022年3月
 
　　验收情况：已验收
 
　　◆工艺流程 ◆
 
　　由于本工程浓缩液为NF系统+反渗透系统产生，浓缩液中具有高价离子含量高，有机物浓度高的特点。
 
　　根据浓缩液特点，结合本工程实际情况，本工程浓缩液采用工艺流程为：“预处理软化+DTRO膜浓缩+MVR强制循环蒸发系统+RO系统”。
 
　　先经过收集池收集后，经水泵预处理软化系统去除大部分钙镁硬度，从而降低硬度对后续工艺段产生的影响；再经过DTRO膜浓缩，进一步浓缩蒸发进水，清液则去RO系统，降低MVR投资成本；DTRO膜浓缩液进入MVR强制循环蒸发结晶，蒸发清液去RO系统，清液经反渗透处理后，保证出水达标排放，实现浓缩液的“全量化”最终处置。
 
　　该工艺可保证浓缩液处理系统能够应对复杂水质的变化。
 
　　◆污染防治效果和达标情况 ◆
 
　　满足属地生态环境管理部门的有关要求。
 
　　1. 出水水质满足《生活垃圾填污染控制标准》(GB16889-2008)表2标准。
 
　　2. 浓缩液处理系统周围无明显臭气，且臭气经处理后达到《恶臭污染物排放标准》(GB14544-93)中厂界新扩改建二级指标后排放。
 
　　3. 处理后产生污泥量≤浓缩量处理量的6%；并经过检测符合环保相关标准，并实行袋装化，按指定时间、地点、要求填埋。
 
　　◆主要工艺运行和控制参数 ◆
 
　　TUF软化膜系统运行管程压力：35-38bar；
 
　　DT膜系统运行管程压力：45-55bar；
 
　　MVR蒸发系统运行温度：95-98℃；
 
　　RO膜系统运行管程压力：35-38bar。
 
　　◆投资费用 ◆
 
　　项目总投资约750万
 
　　◆运行费用 ◆
 
　　浓缩液处理成本约为160元/吨
 
　　◆能源、资源节约和综合利用情况 ◆
 
　　有效减少污染物排放量，实现了渗滤液浓液的有效处理和资源化利用，膜浓缩产生的淡水和蒸发结晶的冷凝水混合形成产品水回用，可用于绿化带灌溉或作为工业用水。
 
　　供稿 | 生态环境部环境发展中心
 
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