浓缩液处理工艺设计方案

1、1. 浓缩液处理工艺设计 1.1. 工 程规模 1.1.1. 扩容工程浓缩液产量 本渗沥液处理扩容工程产生的浓缩液为主要是纳滤 （NF）及反渗 透（ RO）浓缩液。 根据物料平衡计算 NF浓缩液： t/d ； RO浓缩液： t/d 纳滤浓缩液贮存于新建 NF浓缩液池，经泵送至北侧老填埋区， 新建 NF浓缩液压力输送管 dn90mm与新建填埋区竖井相接， 回灌至填 埋堆体。 反渗透浓缩液送至浓缩液处理系统处置。 1.1.2. 现况浓缩液量 根据现况安定填埋场渗沥液处理站运行数据，RO 浓缩液量为 40t/d 。 表 7-1 浓缩液处理规模组成表 名称 数量（t/d ） 现况渗沥液处理站 RO浓缩

2、液 40 扩容工程 RO浓缩液 合计 根据以上数据确定本项目 RO浓缩液处理规模为 260t/d 1.2. 浓 缩液进水指标及分析 1.2.1. 进水指标 反渗透系统的使用必然会带来浓缩液的问题， 由于反渗透的处理 对象为纳滤出水， 因此， 反渗透浓缩液中富集了渗沥液中绝大部分的 盐分及少量残留的含氮类化合物如氨氮、硝氮等。 根据现况渗沥液处理项目实际运行数据， 确定浓缩液主要水质如 下： 表 7-2 浓缩液水质一览表 项 目 pH COD （mg/L） BOD5 （mg/L） 电导率 （ ms/cm） 含盐量 （g/L ） 溶解性总固 体 （g/L） 含固 率 （%） 数 值 6 10002

3、000 10100 3050 2030 2030 23 项 TN 氯化物 目 （mg/L） （g/L） 数 值 100 200 730 1.2.2. 水质特点分析 （1）富集了渗沥液中几乎所有的一价盐，盐分含量很高； （2）富集了很少部分的难生化降解或不可生化降解的有机物， 主要污染物类别的腐植质已经在前期纳滤系统中得到解决； 3）含有少量的氮类化合物 1.3. 浓缩液处理工艺流程 根据上述反渗透浓液水质特点， 本工程反渗透浓缩液采用蒸发结 晶工艺，同时考虑到蒸发冷凝水中含有氨氮、 挥发性有机物及其它污 染物等，为使冷凝水出水水质满足 水污染物综合排放标准 (DB11/307-2013)中排入

4、地表水体的水污染物 B 排放限值。本项目 蒸发结晶冷凝水再经低压反渗透处理后达标排放或回用。 工艺流程如 下： 图 7-1 液处理工艺流程图 渗沥液经生化及膜处理后， RO浓缩液含盐量在 4 6%左右。浓缩 液经泵提升后进入综合水池 3，浓液经絮凝沉淀、化学软化系统处理 后，进入蒸发结晶系统， 通过蒸发结晶的分离作用， 清液排至混合池， 再经低压反渗透系统过滤后， 出水外排或回用， 残液结晶干化后运至 填埋区单独密闭填埋处置。 1.4. 浓缩液处理工艺设计 本系统主要包含两部分： 蒸发结晶设备； 低压反渗透设备。 1.4.1. 蒸发结晶 1.4.1.1. 工艺介绍 蒸发法可以对浓缩液进行进一步

5、的分离， 可以配合反渗透工艺处 理填埋场渗滤液，减轻反渗透系统的压力，在经济、技术可行的前提 下达到良好的处理效果。蒸发法广泛用于染料、医药、农药等工业废 水和放射性废水的处理，在渗沥液浓缩液处理领域工程应用日益增 多。 蒸发技术已经在国内外多个行业中得到应用， 大都采用电或沼气 作为热源，将废水汽化， 冷凝水达标排放或经简单处理后进行循环使 用，蒸发残渣送至指定地点进行处理。 1.4.1.2. 工艺流程 1. MVR工艺流程描述 RO浓缩液进入蒸发结晶系统前经絮凝沉淀、化学软化等预处理 工序后， 再经过原液过滤器，将较小的杂质去除后， 经泵送至热交换 器与排出系统的蒸馏水进行热交换， 再经过

6、排气热交换器， 最后进入 蒸发主体。 进入蒸发主体的来液与主体内原有的循环液混合， 蒸发浓 缩到接近饱和浓度后， 一部分循环液经过浓水排放管道排至强制循环 蒸发结晶装置进行进一步浓缩处理。 另一部分的循环液经过布液器重 新分布于各换热管表面形成薄膜进行蒸发。 蒸发压力控制在略高于大 气压进行。 未蒸发的液体与来液混合后再进行下一次循环。 被蒸发的 水分变成蒸汽， 蒸汽经过除雾器进行汽液分离后， 被压缩机抽离蒸发 主体，经过压缩机压缩升压提温后， 高温蒸汽再被输送至蒸发主体热 交换管内， 管内高温蒸汽与管外的低温物料进行热交换， 低温物料被 加热并蒸发， 被蒸发的水分变成蒸汽补充被压缩机抽走的蒸

7、汽。 管内 高温的蒸汽经过热交换后放出潜热被冷凝变成蒸馏水。 蒸馏水被收集 至蒸馏水罐后被输送至热交换设备与来液进行热交换， 后离开蒸发系 统进入混合池。不能冷凝的气体及夹带的部分蒸汽排至排气冷凝器冷 却后排至除臭系统管网。 2. 强制循环蒸发结晶装置 强制循环蒸发结晶装置采用单效的结构， 同样采用 MVR机械蒸汽 再压的方式。根据物料的特性，此处采用强制循环蒸发 +结晶器的组 合形式。 强制循环蒸发结晶装置主要的工艺流程描述如下： 强制循环蒸发结晶装置的进料为 MVR蒸发预浓缩装置泵送过来 的高温的浓度接近饱和的浓缩液。 强制循环蒸发结晶装置采用正压蒸 发，蒸发温度控制在 100 102之间

8、。装置在预热到设定温度并正 常启动后，从 MVR蒸发预浓缩装置送来的浓度接近饱和的浓缩液从强 制循环泵前进入， 与原来的循环液混合后， 通过强制循环泵送至加热 器管内进行加热并至过热状态，过热温度控制在 3 5之间，处于 过热状态的循环液接着进入闪蒸器进行闪蒸， 经过闪蒸， 大量的水分 被蒸发变成二次蒸汽。 二次蒸汽经过闪蒸器内的汽液分离器进行汽液 分离后进入蒸汽压缩机， 经压缩升压后返回加热器壳层与管内低温物 料进行热交换， 放出潜热后变成蒸馏水， 蒸馏水进入蒸馏水罐后通过 蒸馏水泵送至 MVR蒸发装置与其蒸馏水一起进行热交换， 后送至混合 池，不能冷凝的气体返回 MVR系统。过热的循环液经

9、过闪蒸后，大量 的水分被蒸发并从液体中分离出来， 循环液由原来的过热状态变成相 对较为低温的溶液， 溶液中的盐分也由原来的不饱和状态变成过饱和 状态。液体中有大量的晶体析出并形成固液混合物， 并通过降液管进 入结晶器， 固体在结晶器内底部沉淀下来， 液体则从结晶器上部被强 制循环泵抽走继续下一循环。 结晶器底部固体则与部分液体混合在一 起由浆料泵送至离心分离设备进行固液分离。 进行固液分离后的母液 通过母液泵送回强制循环泵前与其他循环液一起继续循环加热蒸发。 3. 脱水系统 经过结晶器蒸发后， 饱和结晶盐析出， 部分晶浆需要排出系统以 维持系统盐分平衡。 通过脱水机给料泵及其附属管道把结晶器晶

10、浆循环送到脱水机。 此循环回路可防止泥浆在到脱水机的给料管道发生重力沉淀； 脱水机 进料泵以足够高的速度使泥浆循环，以防止泥浆在管道中重力沉淀。 离心脱水机自带控制系统，以监测和控制脱水操作。 4. 清洗 清洗装置主要为 MVR蒸发浓缩装置及强制循环蒸发浓缩结晶装 置服务。清洗主要采用酸及碱交替的方式进行。 根据来水的水质状况， 各装置清洗的周期也有所不同。 1.4.2. 低压反渗透 低压反渗透处理一级反渗透第三段产水及浓缩液蒸发冷凝液， 进 水水质较好，容易获得较高的回收率。浓缩液虽含一定盐分，但相对 于渗沥液生化后反渗透浓缩液而言浓度较低， 因此设计本段反渗透浓 缩液回流至一级反渗透前端，

11、与纳滤产水一同进入一级反渗透系统， 提高系统产水率。反渗透产水达到排放标准，可排放或回用。 表 7-3 低压反渗透工艺参数 项目 数值 进水流量 3/h 产水率 85% 设计过滤通量 12 l/ h m2 计算膜需要总面积 2 单位膜元件面积 2 总膜元件数 48 设计膜总过滤面积 2 1.5. 主要设备一览表 序 号 名称 规格型号 单 位 数 量 材质 备 注 一 NF浓缩液回灌 系统 1 NF浓缩液回灌 泵 Q=25m3/h， H=50m， Pn= 台 2 1用 1备 2 液位传感器 0-1bar 只 1 二 RO浓缩液蒸发 结晶系统 Q=280m3/d 1 预处理系统 含絮凝沉淀、化学

12、软化系统等 反应池搅拌器 N=， 380V； 台 2 触液材质： 316SS 原液输送泵 Q=13m3/h，H=20m，P=，380V； 台 2 触液材质： 316SS 上清液输送泵 Q=11m3/h，H=40m，P=，380V； 台 2 触液材质： 316SS 浆液泵 Q=13m3/h，H=60m，P=，380V； 台 2 触液材质： 316SS 污泥输送泵 Q=3m3/h，H=60m，P=，380V； 台 1 触液材质： 316SS 混合反应桶搅拌 器 N=， 380V； 台 1 触液材质： 316SS 混合反应桶 容积： 3； 个 1 触液材质： 316SS 母液罐 容积： 3； 个 1

13、 触液材质： 316SS 母液泵 Q=3m3/h，H=40m，P=，380V； 台 1 触液材质： 316SS 污泥脱水机 处理能力： 3m3/h，P=22KW+K W，380V； 台 1 触液材质： 316SS 螺旋输送机 N=， 380V； 台 1 触液材质： 316SS 污泥储存料斗 容积： 6m3； 个 1 碳钢防腐 2 蒸发系统 蒸发器循环泵 Q=120m3/h， H=15m， N=15kW，380V； 台 1 触液材质： 钛材 蒸发器浓液泵 Q=3m3/h，H=40m，N=，380V； 台 2 触液材质： 钛材 蒸发器蒸馏水泵 Q=9m3/h，H=40m，N=，380V； 台 2

14、触液材质： 316SS 清洗泵 Q=10m3/h，H=40m，N=，380V； 台 1 触液材质： 316SS 排气冷凝器 处理量： 280t/d ，管壳式， 换热元件： TA2，筒体： 316L，框架： 304L，设 计压力：，设计温度： 110； 套 1 材质： TA2/316 L 原液过滤器 Q=9m3/H，过滤精度 100u ，筒体： 316L ，滤元： 316L； 套 1 材质： 316SS 蒸馏水罐 处理量： 280 吨/ 天，立式圆柱形，筒 体： 316L，外框： 碳钢外覆防腐涂料， 设计压力： ，设计温度： 105； 套 1 材质： 316SS 蒸馏水热交换器 Q=9T/H，换

15、热元件： TA2，框架：碳 钢外覆防腐涂料，设计压力： , 设计 温度： 150； 台 1 板片材质： 钛材 蒸发器主体 处理量： 280 吨/天，水平卧管式，换 热元件：钛材，筒体：钛材，管板： 钛材，除雾器：钛材，液体分布 器： 钛材，管箱： 钛材，盖板： 碳钢衬里，加强件：碳钢外覆防腐涂 料，框架：碳钢外覆防腐涂料，设计 压力： , 设计温度： 120； 套 1 触液材质： 钛材 蒸汽压缩机 N=500KW 380V 控制方式：电机驱 动； 套 1 叶轮材质： 2205 热井刮刀过滤器 N=， 380V ；刮刀材质：钛材；刮刀 轴材质：钛材； 套 1 触液材质： 钛材 在线清垢装置 N=

16、， 380V；材质： 2507； 套 1 触液材质： 2507 3 结晶系统 强制循环泵 流量： 800m3 /h ， 三相 380V，材质： 扬程： 5m，功率： 钛材 台 1 出料泵 3 流量： 3m3 /h ， 扬程： 20m，功率： 3KW 三相 380V，材质：钛材 台 2 蒸馏水泵 流量： /h ，功率： 三相 380V 台 2 旋液分离器 Q=h材质：聚氨酯 台 1 蒸馏水罐 3 容积： 1 m ，材质 ： 304L 个 1 强制循环加热器 列管材质：材质： 304L TA2，壳程材质： 套 1 结晶器 材质：钛材 套 1 母液罐 3 体积： 3m ，材质： TA2 个 1 母液

17、泵 3 流量 3m/h ，扬程： 材质：钛材 20m，功率： 3KW， 台 1 5 加药装置 PAC加药罐 容积：3 个 1 玻璃钢 PAM加药罐 容积：3 个 1 玻璃钢 氢氧化钠加药罐 容积：3 个 2 316L 氨基磺酸配药罐 容积：3 个 1 玻璃钢 纯碱加药罐 容积：3 个 1 304L 消泡剂罐 容积：3 个 1 304 阻垢剂罐 容积：3 个 1 304 浓硫酸罐 容积： 10m3 个 1 钢衬胶 卸酸泵 Q=12m3/h，H=10m，N=3kW，380V 台 2 氟塑料 浓硫酸加注泵 Q=0-50L/H ， H=7Bar，N=250W，380V 台 1 触液材质： PVC 氢氧

18、化钠输送泵 Q=10m3/h，H=20m，N=，380V 台 1 触液材质： 316SS 氨基磺酸输送泵 Q=10m3/h，H=20m，N=，380V 台 1 触液材质： 316SS 氢氧化钠加注泵 Q=0-315L/H ，H=5Bar，N=250W，380V 台 1 触液材质： PVC 氢氧化钠加注泵 Q=0-170L/H ，H=7Bar，N=250W，80V 台 1 触液材质： PVC PAM计量泵 Q=0-330L/H ，H=5Bar，N=250W，380V 台 1 触液材质： PVC PAM计量泵 Q=0-50L/h ， H=7Bar，N=250W，380V 台 1 触液材质： PVC

19、 PAC计量泵 Q=0-330L/H ，H=5Bar，N=250kW，380V 台 1 触液材质： PVC 纯碱计量泵 Q=0-315L/h ，H=5Bar，N=250W， 380V 台 1 触液材质： PVC 消泡剂注射泵 Q=0-50L/h ， H=7Bar，N=250W，380V 台 1 触液材质： PVC 阻垢剂注射泵 Q=0-50L/h ， H=7Bar，N=250W，380V 台 1 触液材质： PVC PAC搅拌器 功率： 三相 380V 台 1 触液材质： 316SS PAM搅拌器 功率： 三相 380V 台 1 触液材质： 316SS 氢氧化钠搅拌器 A 功率： 三相 380

20、V 台 1 触液材质： 316SS 氢氧化钠搅拌器 B 功率： 三相 380V 台 1 触液材质： 316SS 消泡剂搅拌器 功率： 三相 380V 台 1 触液材质： 316SS 阻垢剂搅拌器 功率： 三相 380V 台 1 触液材质： 316SS 纯碱搅拌器 功率： 三相 380V 台 1 触液材质： 316SS 6 辅助设备 蒸馏水输送泵 流量： 9m3/h,扬程： 40m,三相， 380V， 功率： 台 2 触液材质： 316SS 软水回水泵 流 量 3/h ， 扬 程 50m, 功 率 ， 三 相 380V/50Hz 台 2 触液材质： 316SS 空气压缩机 压力 : ，送气量 Q

21、=min， P=3Kw 台 1 碳钢防腐 仪表空气储罐 3，碳钢 个 1 碳钢防腐 密封水泵 流量 20m3/h，扬程 50m，功率，三相 380V/50Hz 台 2 触液材质： 316SS 7 其他 管道阀门及电缆 套 1 电气及控制系统 套 1 在线监测系统 套 1 备品备件、专用 工具 套 1 钢制平台及爬梯 套 1 洗眼器 套 1 通风机 套 1 三 低压反渗透系统 Q=500m3/d 套 1 四 自控设备 套 1 五 电气设备 套 1 六 化验设备 套 1 1.6. 调整部分的内容说明及对设计方案提出的疑问 一、清单部分做了比较大的调整，基于以下原因： 1、本工艺的反渗透进水为纳滤透

22、过液，反渗透浓缩液部分COD、氨氮都比 较低。根据工程实践， 直接蒸发的水质 COD可以控制在 100mg/l 以内，氨氮也可 以通过预处理酸度的调节降到更低的水平。 所以直接蒸发出来的水质即可进入低 压反渗透处理， 进而达到北京市地标要求排放或者回用， 无需设置洗气系统、 保 安装置进一步处置 。 2、针对本项目的水质以及工艺描述， 采用蒸发结晶形式处理反渗透浓缩液， 完全可以达到很好的处理效果。反渗透浓缩液蒸发后主要成分是盐分， COD含量 并不高，只要能够实现母液的定排， 通过结晶器可以达到很好的结晶效果。 所以 MVR蒸发后 无需污泥干化系统。 污泥干化系统针对于本身 COD含量很高的

23、渗滤液 处理，可以得到干化污泥。 3、一般 电动单梁悬挂起重机 在土建招标的范围，而且也是在土建施工过程 中实现安装过程，所以建议清单中 取消 。 4、压缩机功率改大为 500KW，由于采用的强制循环结晶器也是 MVR机械蒸 汽再压缩技术的原理， 强制循环蒸发的二次蒸汽也需要压缩机压缩， 从而充分循 环利用二次蒸汽的能量。 同时浓缩液实现盐结晶的过程沸点升高值较高， 需要选 择温升较高的压缩机实现整个工艺过程。所以压缩机参数做了重新调整。 因此，清单部分去掉了： 4 洗气装置 洗气系统 Q=280T/D，酸洗气筒体：玻璃钢，碱 洗气筒体： 316L，加强件：碳钢，框 架：碳钢外覆防腐涂料； 套

24、 1 酸洗循环泵 Q=140m3/h ，H=30m，三相， 380V，P= 台 1 触液材质： 哈氏 合金 碱洗循环泵 Q=140m3/h ，H=30m，三相， 380V，P= 台 1 触液材质： 316SS 酸塔浆液泵 Q=3m3/h，H=40m，三相， 380V， P= 台 1 触液材质： 哈氏 合金 碱塔浆液泵 Q=3m3/h，H=40m，三相， 380V， P= 台 1 触液材质： 316SS 5 加药装置 这部分主要是保安装置涉及的设 备器件 硫酸亚铁罐 容积：3 个 1 玻璃钢 双氧水罐 容积： 10m3 个 1 PE 双氧水计量泵 Q=0-50L/H ， H=7Bar，N=250W，380V 个 1 触液材质：