一种垃圾渗滤液的处理及其盐的分离提取装置的制作方法

本实用新型涉及垃圾渗滤液处理的技术领域，更具体地说，它涉及一种垃圾渗滤液的处理及其盐的分离提取装置。

背景技术：

近年来，我国工业化进程发展迅速，工业固废填埋需求越来越大。我国在工业垃圾渗滤液处理方面研究比较晚，起步比较低，而垃圾渗滤液具有无机盐含量高、可生化性差、成分复杂等特点，极难处理。

目前，工业垃圾渗滤液主要以“混凝沉淀-生化-ro膜过滤”工艺处理为主，但是经过ro膜过滤的浓水中蕴含着大量的无机盐，这些无机盐被回灌或以杂盐的形式回填到填埋场内，经过雨水的淋洗、冲刷，又回到工业垃圾渗滤液中，从而造成垃圾渗滤液中的盐分不断累积，进而影响生化系统以及ro膜过滤系统，导致系统不稳定，最终崩溃。工业垃圾渗滤液中的无机盐没有出路，已经成为了行业性、世界性的难题，既危害了填埋场的填埋安全，又影响了渗滤液处理系统的稳定性。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种垃圾渗滤液的处理及其盐的分离提取装置，所述分离提取装置包括化学沉淀单元、膜过滤单元、化学氧化单元、蒸发结晶分盐单元以及深度处理单元，通过上述设备不仅能够有效去除工业垃圾渗滤液中含量较多的钙离子、有机物和重金属离子，还解决了工业垃圾渗滤液中无机盐难以回收的难题，实现了垃圾渗滤液的资源化处理及氯化钠、氯化钾的回收利用。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的，一种垃圾渗滤液的处理及其盐的分离提取装置，其特征在于，包括：化学沉淀单元、膜过滤单元、化学氧化单元、蒸发结晶分盐单元以及深度处理单元。

所述化学沉淀单元包括调节池、反应池、沉淀池、加药沉淀组，还包括离心泵，所述调节池、所述反应池和所述沉淀池依次相连通。所述离心泵将所述调节池中经过均质化处理的垃圾渗滤液通过管道输送至反应池中，所述反应池有两个，包括1号反应池和2号反应池，所述加药沉淀组包括1号加药沉淀室和2号加药沉淀室，分别与所述1号反应池、2号反应池相连接。所述1号反应池中通过1号加药沉淀室投加适量的碳酸钠进行反应，所述2号反应池中通过2号加药沉淀室投加适量的重金属捕捉剂进行反应，所述沉淀池中静置、沉淀经过反应生成沉淀的垃圾渗滤液。

所述膜过滤单元包括保安过滤器、碟管式纳滤膜，还包括增压泵和柱塞泵，所述碟管式纳滤膜包括过滤液进液口、浓水出水口和产水出水口，所述沉淀池、所述保安过滤器、所述碟管式纳滤膜的过滤液进液口通过管道依次相连通，所述增压泵用于将所述沉淀池中的上清液输送至保安过滤器中，所述柱塞泵用于将所述保安过滤器中的渗滤液输送至碟管式纳滤膜中，经过纳滤膜的过滤，未通过纳滤膜的浓水自浓水出水口排出，回灌至垃圾填埋场，通过纳滤膜的产水通过纳滤膜的产水出水口进入下一处理环节。

所述化学氧化单元包括加药氧化室和化学氧化池，所述加药氧化室与所述化学氧化池相连接，所述化学氧化池与所述碟管式纳滤膜的产水出水口相连接，所述加药氧化室用于向所述化学氧化池中先后投加盐酸、次氯酸，先投加盐酸时，使用ph控制器控制渗滤液的ph值为6。

所述蒸发结晶分盐单元包括原料罐、蒸发器、1号离心机、1号洗涤机、1号洗出液收集池、结晶槽、2号离心机、2号洗涤机、2号洗出液收集池、母液罐，还包括用于对所述原料罐中的原料进行预热的预热器，所述蒸发器包括原料入口、洗出液入口、蒸发排出口、晶浆排出口，所述化学氧化池中氧化结束的产水通过管道输送至原料罐中，所述原料罐与所述蒸发器原料入口相连接，所述1号离心机与所述蒸发器晶浆排出口相连接，所述1号离心机、所述1号洗涤机、所述1号洗出液收集池依次相连通，所述1号离心机、所述结晶槽、所述2号离心机、所述2号洗涤机、所述2号洗出液收集池依次相连通。

在其中一个实施例中，所述膜过滤单元还包括对碟管式纳滤膜进行清洗的洗膜装置，所述洗膜装置对碟管式纳滤膜定期进行清洗，使纳滤膜恢复膜通量，防止因无机盐的阻塞而影响膜过滤系统的稳定性。

在其中一个实施例中，所述1号洗出液收集池与所述蒸发器洗出液入口相连接，所述2号洗出液收集池与所述结晶槽相连接，洗出液中含有少量的氯化钠、氯化钾，可作为原料输送至蒸发器、结晶槽中重新回用，进一步增加了氯化钠、氯化钾的回收效率，减少损失。

在其中一个实施例中，所述母液罐一侧与所述2号离心机相连接，所述母液罐另一侧与所述原料罐相连接。

在其中一个实施例中，所述蒸发结晶分盐单元还包括冷凝器和冷凝水箱，所述冷凝器一侧与所述冷凝水箱相连接，另一侧与所述蒸发器的蒸发排出口相连接。所述蒸发器蒸出的水蒸气经过冷凝器冷凝后输送至冷凝水箱。

在其中一个实施例中，所述分离提取装置还包括深度处理单元，所述深度处理单元用于处理所述冷凝水箱中的冷凝水。

上述一种垃圾渗滤液的处理及其盐的分离提取装置，具有以下有益效果：

其一，采用了碟管式纳滤膜进行分盐除杂，其具有较强的选择性，能透过单价离子，截留多价离子，能够有效去除工业垃圾渗滤液中的钙离子、镁离子、硫酸根离子和重金属等多价离子以及大部分大分子有机物，且使用纳滤膜与传统的化学沉淀法相比，不会引进新的无机盐。

其二，化学氧化单元中利用次氯酸钠的氧化性可进一步氧化分解渗滤液中的有机物，能高效降解垃圾渗滤液中的有机物；同时引入的少量钠离子和氯离子可在接下来的蒸发结晶工艺中被回收利用。

其三，1号洗出液收集池中储放的洗出液可作为原料输送至蒸发器中重新回用，2号洗出液收集池中储放的洗出液可作为原料输送至结晶槽中重新回用，进一步增加了氯化钠、氯化钾的回收效率，减少损失。

其四，通过蒸发结晶分盐步骤，制备符合工业标准的氯化钠、氯化钾，解决了工业垃圾渗滤液中无机盐没有出路的难题，实现了垃圾渗滤液的资源化处理及其盐的回收利用。

附图说明

图1是本实施例中用于处理垃圾渗滤液装置的整体结构示意图；

图2是本实施例中碟管式纳滤膜的放大图；

图3是本实施例中蒸发器的放大图。

图中：1、调节池；2、离心泵；3、1号反应池；4、1号加药沉淀室；5、2号加药沉淀室；6、2号反应池；7、沉淀池；8、增压泵；9、保安过滤器；10、柱塞泵；11、碟管式纳滤膜；111、过滤液进液口；112、浓水出水口；113、产水出水口；12、化学氧化池；13、加药氧化室；14、原料罐；15、蒸发器；151、原料入口；152、洗出液入口；153、蒸发排出口；154、晶浆排出口；16、1号离心机；17、1号洗涤机；18、1号洗出液收集池；19、结晶槽；20、2号离心机；21、2号洗涤机；22、2号洗出液收集池；23、母液罐；24、冷凝器；25、冷凝水箱；26、预热器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图所示1，一种垃圾渗滤液的处理及其盐的分离提取装置，包括化学沉淀单元、膜过滤单元、化学氧化单元、蒸发结晶分盐单元以及深度处理单元。

化学沉淀单元包括调节池1、反应池、沉淀池7、加药沉淀组、离心泵2。反应池有两个，包括1号反应池3和2号反应池6，加药沉淀组包括1号加药沉淀室4和2号加药沉淀室5，分别与1号反应池3、2号反应池6相连接。离心泵2将调节池1中经过均质化处理的垃圾渗滤液通过管道输送至1号反应池3中，1号反应池3中通过1号加药沉淀室4投加适量的碳酸钠，去除垃圾渗滤液中含量较多的钙离子，经过反应后，通过管道将垃圾渗滤液从1号反应池3输送至2号反应池6，2号反应池6中通过2号加药沉淀室5投加适量的重金属捕捉剂，利用重金属捕捉剂除去垃圾渗滤液中的镉、铬、铅、铜、镍等重金属离子，经过反应后，2号反应池6中的垃圾渗滤液通过管道输送至沉淀池7中进行静置、沉淀。

膜过滤单元包括增压泵8、保安过滤器9、柱塞泵10、碟管式纳滤膜11、洗膜装置(图中未标出)，进一步的，如图2所示，碟管式纳滤膜包括过滤液进液口111、浓水出水口112和产水出水口113。

沉淀池7、保安过滤器9、碟管式纳滤膜的过滤液进液口111通过管道依次相连通，增压泵8将处于沉淀池7中的上清液输送至保安过滤器9中，保安过滤器9过滤掉上清液中含有的少量沉淀。随后柱塞泵10将保安过滤器9中的过滤液输送至碟管式纳滤膜11中，碟管式纳滤膜11具有透过单价离子，截留多价离子的特点，可进一步的去除垃圾渗滤液中的钙离子、镁离子、硫酸根离子、重金属离子等多价离子，同时去除大部分大分子有机物。经过纳滤膜11的过滤，未通过纳滤膜11的浓水自浓水出水口112排出，回灌至垃圾填埋场，通过纳滤膜的产水自纳滤膜11的产水出水口113进入下一处理环节。洗膜装置对碟管式纳滤膜11定期进行清洗，恢复纳滤膜膜通量，防止无机盐阻塞纳滤膜，影响膜过滤系统的稳定性。

化学氧化单元包括加药氧化装置和化学氧化池，化学反应池与碟管式纳滤膜的产水出水口113通过管道相连接，通过过滤膜的产水自产水出水口113进入到化学氧化池12中。加药氧化室13与化学氧化池12相连接，用于向化学氧化池12中先后投加盐酸、次氯酸。先投加盐酸时，使用ph控制器控制渗滤液的ph值为6；后再投加适量的次氯酸钠进行氧化，次氯酸钠能水解生成次氯酸，具有极强的氧化能力，能够高效降解垃圾渗滤液中的有机物，同时引入的少量钠离子、氯离子也可在后续的蒸发结晶工艺中被回收利用。

蒸发结晶分盐单元包括原料罐14、蒸发器15、1号离心机16、1号洗涤机17、1号洗出液收集池18、结晶槽19、2号离心机20、2号洗涤机21、2号洗出液收集池22、母液罐23、预热器26。

进一步的，如图3所示，蒸发器包括原料入口151、洗出液入口152、蒸发排出口153、晶浆排出口154，原料罐14与蒸发器原料入口151相连接，1号离心机16与蒸发器晶浆排出口154相连接，化学氧化池12中氧化结束的产水通过管道输送至原料罐14中，产水经过预热器26的预热后，输送至蒸发器15中。蒸发结晶分盐单元所采用的原理为利用100℃条件下垃圾渗滤液中氯化钾溶解度远大于氯化钠，且垃圾渗滤液中氯化钠含量较高的特点，通过蒸发结晶工艺，在氯化钠饱和而氯化钾不饱和的阶段，分离出纯度较高的氯化钠。

因此蒸发器15以100℃进行蒸发结晶，蒸发至氯化钠过饱和有大量晶体析出时，以溶液中氯化钠、氯化钾的共饱和点作为蒸发终点，接近共饱和点时立即将蒸发中的晶浆输送至1号离心机16中，1号离心机16进行离心分离晶体时，维持温度大于90℃，避免温度降低后氯化钾大量结晶析出导致与氯化钠混合。

1号离心机16与1号洗涤机17、1号洗出液收集池18依次通过管道相连通，1号离心机16分离出氯化钠粗品和母液，其中氯化钠粗品输送至1号洗涤机17中，用少量清水清洗后，得到氯化钠产品和洗出液，洗出液则通过管道输送至1号洗出液收集池18中，1号洗出液收集池18与蒸发器洗出液入口152相连接，洗出液可作为原料回用至蒸发器15中重复结晶处理工艺。

1号离心机16与结晶槽19、2号离心机20、2号洗涤机21、2号洗出液收集池22依次通过管道相连通，1号离心机16中分离出的母液趁热输送至结晶槽19中，冷却至室温并不再析出晶体后，输送至2号离心机20中，进行离心分离晶体，2号离心机20分离出氯化钾粗品和母液。其中氯化钾粗品输送至2号洗涤机21中，用少量清水清洗后，得到氯化钾产品和洗出液，洗出液则通过管道输送至2号洗出液收集池22中，2号洗出液收集池22与结晶槽19相连接，洗出液可作为原料回用至结晶槽中重复结晶处理工艺，而2号离心机20分离出的母液则输送至母液罐23中，母液罐23一侧与2号离心机20相连接，另一侧与原料罐14相连接，母液可作为原料回用至原料罐14中。

蒸发结晶分盐单元还包括冷凝器24和冷凝水箱25，冷凝器24一侧与冷凝水箱25相连接，另一侧与所述蒸发器蒸发排出口153相连接。蒸发器蒸出的水蒸气经过冷凝器24冷凝后输送至冷凝水箱25，冷凝水经过深度处理单元处理后达标排放或回用于填埋场日常生产。

综上，本实用新型公开了一种垃圾渗滤液的处理及其盐的分离提取装置，垃圾渗滤液首先在调节池1进行均质化处理，然后通过离心泵2将调节池1中经过均质化处理的垃圾渗滤液通过管道输送至1号反应池3中，1号反应池3通过1号加药沉淀室4投加适量的碳酸钠，去除垃圾渗滤液中含量较多的钙离子。经过反应后，通过管道将垃圾渗滤液从1号反应池3输送至2号反应池6，2号反应池6通过2号加药沉淀室5投加适量的重金属捕捉剂，利用重金属捕捉剂除去垃圾渗滤液中的镉、铬、铅、铜、镍等重金属离子，经过反应后，2号反应池6中的垃圾渗滤液通过管道输送至沉淀池7中进行静置、沉淀。

随后通过增压泵8将处于沉淀池7中的上清液输送至保安过滤器9中，保安过滤器9过滤掉上清液中含有的少量沉淀后，柱塞泵10将保安过滤器9中的过滤液输送至碟管式纳滤膜11中，碟管式纳滤膜11进一步的去除垃圾渗滤液中的钙离子、镁离子、硫酸根离子、重金属离子等多价离子，同时去除大部分大分子有机物。经过纳滤膜11的过滤，未通过纳滤膜11的浓水自浓水出水口112排出，回灌至垃圾填埋场，通过纳滤膜的产水自纳滤膜11的产水出水口113进入下一处理环节。

通过碟管式纳滤膜11的产水自产水出水口113进入到化学氧化池12中，加药氧化室13向化学氧化池12中先后投加盐酸、次氯酸，先投加盐酸时，使用ph控制器控制渗滤液的ph值为6；后再投加适量的次氯酸钠时，次氯酸的强氧化性可降解垃圾渗滤液中的有机物，同时引入的少量钠离子、氯离子也可在后续的蒸发结晶工艺中被回收利用。

化学氧化池12中氧化结束的产水通过管道输送至原料罐14中，经过预热器26预热后，再输送至蒸发器15中。利用100℃条件下垃圾渗滤液中氯化钾溶解度远大于氯化钠，且垃圾渗滤液中氯化钠含量较高的特点，通过蒸发结晶工艺，在氯化钠饱和而氯化钾不饱和的阶段，分离出纯度较高的氯化钠。因此蒸发器以100℃进行蒸发结晶，蒸发至氯化钠过饱和有大量晶体析出时，以溶液中氯化钠、氯化钾的共饱和点作为蒸发终点，接近共饱和点时立即将蒸发中的晶浆输送至1号离心机16中，1号离心机16进行离心分离晶体时，维持温度大于90℃，避免温度降低后氯化钾大量结晶析出导致与氯化钠混合。

1号离心机16分离出氯化钠粗品和母液，其中氯化钠粗品输送至1号洗涤机17中，用少量清水清洗后，得到氯化钠产品和洗出液，洗出液则通过管道输送至1号洗出液收集池18中，洗出液可作为原料回用至蒸发器15中重复结晶处理工艺。

1号离心机16中分离出的母液趁热输送至结晶槽19中，冷却至室温并不再析出晶体后，输送至2号离心机20中，进行离心分离晶体，2号离心机20分离出氯化钾粗品和母液。其中氯化钾粗品输送至2号洗涤机21中，用少量清水清洗后，得到氯化钾产品和洗出液，洗出液则通过管道输送至2号洗出液收集池22中，洗出液可作为原料回用至结晶槽中重复结晶处理工艺，而2号离心机20分离出的母液则输送至母液罐23中，母液可作为原料回用至原料罐14中。

蒸发结晶分盐单元还包括冷凝器24和冷凝水箱25，冷凝器24一侧与冷凝水箱25相连接，另一侧与所述蒸发器蒸发排出口153相连接。蒸发器蒸出的水蒸气经过冷凝器24冷凝后输送至冷凝水箱25，冷凝水经过深度处理单元处理后达标排放或回用于填埋场日常生产。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。