以MVR蒸發(fā)工藝處理滲濾液的工程實踐分析.docx

1、以MVR蒸發(fā)工藝處理滲濾液的工程實踐分析以MVR蒸發(fā)裝置處理滲濾液可以有效解決現(xiàn)有滲濾液處 理中膜濾濃縮液殘留量大、膜組件易污染等問題，本文研究 了 MVR蒸發(fā)工藝處理滲濾液在實踐中的適用性，對常見問題 的開展了深入分析，并提出了解決和改良方法。.現(xiàn)有垃圾滲濾液處理工藝存在的主要問題滲濾液的處理技術(shù)有物化處理、生物處理、土地處理和 膜處理技術(shù)。目前，在我國垃圾滲濾液處理實踐中，主要是 應(yīng)用的技術(shù)及所占比例詳見下表1-1我國垃圾滲濾液處理主 要工藝統(tǒng)計表。表1-1我國垃圾滲濾液處理主要工藝統(tǒng)計表我國垃圾滲濾液處理廠大多采用“物化預(yù)處理（混凝沉 淀、氨氮吹脫、化學(xué)氧化等）+生物主體處理（厭氧、缺氧

2、、 好氧等）+物化深度處理（超濾、納濾、反滲透、吸附、催化 氧化等）”的組合工藝，其中以厭氧預(yù)處理+MBR+NF/RO工藝 最為常見，但現(xiàn)有垃圾滲濾液處理工藝存在的一些主要問題:（1）膜濾濃縮液垃圾滲濾液膜濾濃縮液是垃圾滲濾液經(jīng)過生物降解后 經(jīng)R0膜（或NF膜）截留的剩余液。濃縮液一般不具有可生化 性，主要成份為腐殖質(zhì)類物質(zhì)，呈棕黑色，COD很高，并且 含有大量的金屬離子，其TDS在20000mg/L-60000mg/L之間。膜濾濃縮液體積因處理工藝、地域垃圾特性等因素的差 異，其占滲濾液原液的比例不盡一樣，約為10%至40%o膜 濾濃縮液目前多采用回灌垃圾填埋場的方式處理，“治標(biāo)不 治本”，

3、且會進一步提高新產(chǎn)生滲濾液原液的處理含鹽度， 增大了處理難度。(2)易造成膜污染滲濾液中的懸浮污染物、溶解性有機物、微生物在膜表 面的沉積以及活性污泥中的纖維等都會不同程度上降低膜 的通透性，造成膜污染。特別是膜濾濃縮液由于C0D和TDS 濃度極高，其對膜的污染性更大，使得膜更換的頻率更快。(3)購置及運營本錢高膜組件的制作本錢較高，造成該工藝處理滲濾液工程的 投資較高；同時，由于膜處理運行電耗較大，膜組件損耗后 更換本錢也較高，造成該工藝運營本錢較高。. MVR蒸發(fā)技術(shù)處理滲濾液工藝蒸發(fā)是一個把揮發(fā)性組分與非揮發(fā)性組分別離的物理 過程。垃圾滲濾液蒸發(fā)處理時，水分從滲濾液中沸出，污染 物殘留在

4、濃縮液中。所有重金屬和無機物以及大局部有機物 保存在濃縮液中，只有局部揮發(fā)性燒、揮發(fā)性有機酸和氨等 污染物會進入蒸氣，最終存在于冷凝液中。蒸發(fā)處理工藝可 以將滲濾液處理至原體積的2%至10%oMVR 是機械式蒸汽再壓縮技術(shù) (mechanicalvaporrecompression)的簡稱,是利用蒸發(fā)系統(tǒng) 自身產(chǎn)生的二次蒸汽及其能量，經(jīng)蒸汽壓縮機壓縮做功，提 升二次蒸汽的熱能，如此循環(huán)向蒸發(fā)系統(tǒng)供熱，從而減少對 外界能源的需求的一項節(jié)能技術(shù)。以處理滲濾液為目標(biāo)的低能耗蒸發(fā)工藝是在傳統(tǒng)的廢 水蒸發(fā)處理技術(shù)的根底上的改進和開展。傳統(tǒng)的蒸發(fā)技術(shù)是 一個把揮發(fā)性組分與非揮發(fā)性組分別離的物理過程，通過加

5、 熱溶液使水沸騰氣化和不斷除去氣化的水蒸氣。垃圾滲濾液 蒸發(fā)處理時，水分會從滲濾液中沸出，而污染物會殘留在濃 縮液中。濃縮液低能耗蒸發(fā)工藝利用蒸汽的特性，當(dāng)蒸汽被機械 壓縮機壓縮時，其壓力升高，同時溫度也得到提升，為重新 利用再生蒸汽作為蒸發(fā)熱源提供了可能。通過這樣的能源循 環(huán)利用技術(shù)，將濃縮液蒸發(fā)處置運行本錢降到最低。采用MVR蒸發(fā)技術(shù)處理滲濾液的工藝流程圖如以下圖圖3.1低能耗MVR蒸發(fā)裝置處理滲濾液工藝流程圖3.以MVR蒸發(fā)裝置處理滲濾液的工程研究關(guān)于進水適用性問題當(dāng)進水為滲濾液原液時，經(jīng)過預(yù)處理后通過MVR蒸發(fā)TDS、 COD、氨氮的去除率分別可到達約95%、96%. 80%,因此MV

6、R 蒸發(fā)設(shè)備對去除滲濾液中有機物具有明顯效果，滲濾液中氨 氮經(jīng)MVR蒸發(fā)后形成的MH3極易溶液水，故出水中氨氮含量 偏高。經(jīng)酸洗、堿洗后，COD、氨氮及總氮的去除率都在90% 以上，但出水水質(zhì)中氨氮、總氮參數(shù)很難到達達標(biāo)。同時， 由于滲濾液原液水量較大，整個蒸發(fā)系統(tǒng)的耗電量較大。在 實踐中，耗電量隨時間延長那么呈現(xiàn)先上升后基本穩(wěn)定的趨勢, 在運行完畢時對應(yīng)的耗電量約為噸水90kwho當(dāng)進水為RO濃縮液時，由于水質(zhì)較清，向其參加藥品 后均無明顯絮凝反響，因此R0濃縮液不需預(yù)處理可直接進 入MVR設(shè)備蒸發(fā)。R0濃縮液經(jīng)MVR蒸發(fā)裝置后出水水質(zhì)已可 達標(biāo)排放，故不需使用后續(xù)活性炭塔系統(tǒng)。蒸發(fā)濃縮液T

7、DS、 電導(dǎo)率、COD、總氮的水質(zhì)參數(shù)是進水COD、氨氮、總氮的 4-7倍，蒸發(fā)濃縮效果明顯，其中COD、總氮去除率分別可 到達約85%、99%o蒸發(fā)R0濃縮液時平均噸水耗電約為噸水 80kwhoNF濃縮液中NH3-N含量和R0濃縮液含量接近，但NF濃 縮液總氮低于R0濃縮液，COD濃度高于R0濃縮液，硬度遠 低于R0濃縮液。當(dāng)進水為NF濃縮液時，須開展預(yù)處理，投 加PAC、PAM后產(chǎn)生大量絮狀沉淀物且迅速沉降。NF濃縮液經(jīng)預(yù)處理后COD、總氮的去除率分別可到達約 25%及12%,再經(jīng)過MVR蒸發(fā)后COD、總氮去除率到達約98% 及99%,其出水水質(zhì)已符合排放要求，后續(xù)活性炭塔系統(tǒng)也 不需使用

8、。NF濃縮液的耗電量同蒸發(fā)量是密切相關(guān)的，在蒸 發(fā)量低時，耗電量增加；在蒸發(fā)量高時，加熱器補充熱源少， 能耗隨之下降，整體耗電量在噸水70kwh左右。2關(guān)于氨氮去除及洗氣的問題垃圾滲濾液處理因其有很難被生物降解的腐殖質(zhì)，同時 氨氮的含量較高，使得常規(guī)處理方法需要花費高額的費用才 能到達滿意的處理效果。而MVR蒸發(fā)系統(tǒng)解決了上述兩個難 題，前者通過洗氣被去除，而后者直接留在了蒸發(fā)濃液中， 最終形成了固體顆粒。垃圾滲濾液中的腐殖質(zhì)是一類極難揮發(fā)的有機物，但采 用蒸發(fā)技術(shù)處理腐殖質(zhì)卻是十分有效的，這是因為低能耗 MVR蒸發(fā)裝置能夠有效的別離腐殖質(zhì)，腐殖質(zhì)留在蒸發(fā)濃液 中，不會隨蒸汽一起排放。垃圾滲濾

9、液的氨氮較高，并且在蒸發(fā)的過程中容易揮發(fā) 出來。當(dāng)蒸汽中的氨氮通過酸洗氣塔時，與濃硫酸反響生成 硫酸錠而沉淀下來。在不斷的循環(huán)洗汽過程中，硫酸錠將會 到達過飽和狀態(tài)從酸洗氣單元析出來，氨氮在洗氣過程中直 接去除，產(chǎn)生的硫酸鐵也可作為肥田料直接使用。通過酸洗 氣單元可使蒸儲水中氨氮直接達標(biāo)。酸洗過后，蒸汽繼續(xù)進 入堿洗氣單元，用稀堿液對經(jīng)過酸洗后的蒸汽開展直接洗氣, 其中的燒堿與蒸汽中的有機物發(fā)生化學(xué)反響生成有機鈉鹽， 有機鈉鹽到達過飽和狀態(tài)時從堿洗氣單元析出。. 3關(guān)于蒸發(fā)器結(jié)垢問題蒸發(fā)器結(jié)垢是以蒸發(fā)方式開展水處理工藝中經(jīng)常會遇 到的問題。特別是垃圾滲濾液及膜濾濃縮液具有濃度高，成 分復(fù)雜的特

10、殊性，蒸發(fā)器運行一段時間后水側(cè)會結(jié)有大量的 鈣鎂碳酸鹽垢及藻類、微生物淤泥等污垢，這些污垢牢固附 著于蒸發(fā)器外表，導(dǎo)致傳熱惡化、能耗增大，嚴重影響蒸發(fā) 器運行效率，增加運行本錢。如何提前防止結(jié)垢的發(fā)生，在 結(jié)垢發(fā)生后如何去除結(jié)垢使系統(tǒng)恢復(fù)正常，是以蒸發(fā)方式處 理滲濾液工藝能否長時間穩(wěn)定工作所需面對的重要難題。滲濾液或膜濾濃縮液水質(zhì)一般硬度較大，這是因為其中 含有大量Ca2+、Mg2+、HC03-等物質(zhì)，易造成結(jié)垢，因此工 程實踐中常采用參加磷酸或硝酸的方法既可以在進水前軟 化水體，又可在線去除一局部污垢。亦可以在進水前添加專 用的阻垢劑來改善水體環(huán)境，提高防止結(jié)垢的平安系數(shù)。添 加專用的阻垢劑后，各鹽類的溶解度大大提高，不會在MVR 蒸發(fā)系統(tǒng)中由于鹽類到達過飽和而析出，造成污堵。宜采用臥式噴淋布膜式蒸發(fā)器。其最大優(yōu)點在于蒸發(fā)工 作在管外開展，結(jié)垢也產(chǎn)生在管外，清理較為容易，并可通 過觀察孔直觀看到蒸發(fā)器結(jié)垢狀態(tài)。結(jié)垢的清洗也更容易實 現(xiàn)在線化學(xué)清洗。此外，新型的MVR蒸發(fā)器還設(shè)有在線尼龍機械刷，像梳 子一樣在管束間梳理管束，去除結(jié)垢。.結(jié)論以蒸發(fā)工藝，特別是以MVR蒸發(fā)工藝處理滲濾液及膜濾 濃縮液可大大提高水處理率，甚至在特定條件下可以到達零 濃水排放的理想