MVC+DI工藝處理垃圾滲濾液

MVC+DI工藝處理垃圾滲濾液第一頁，共64頁。主要內(nèi)容垃圾滲濾液的產(chǎn)生及其特點垃圾滲濾液排放標準垃圾滲濾液處理方法MVC蒸發(fā)+DI處理工藝MVC蒸發(fā)+DI工藝的應用實例第二頁，共64頁。隨著我國城市數(shù)量增加和人口的增多，城市垃圾也以急劇增長。據(jù)統(tǒng)計，每年的生產(chǎn)垃圾達到了1.5億噸，平均以9%/年的速度增長，其中未經(jīng)過處理的垃圾已有70億噸。目前常用的垃圾處理方法有簡單堆放法、堆肥發(fā)酵法、衛(wèi)生填埋法、焚燒發(fā)電法等。其中衛(wèi)生填埋法以其成本低廉、適用范圍廣泛、無二次污染、環(huán)保效果顯著和處置徹底等優(yōu)點，被世界各國普遍采用。我國科技部和建設部也將次發(fā)定為垃圾處置的首選推廣方法。1.垃圾滲濾液的產(chǎn)生極其特點1.1垃圾滲濾液的產(chǎn)生第三頁，共64頁。圖1.1垃圾滲濾液的產(chǎn)生過程第四頁，共64頁。1.2垃圾滲濾液的特點1.2.1水質(zhì)特點1.水質(zhì)成分復雜，污染物濃度高在垃圾滲濾液的產(chǎn)生過程中，由于垃圾中原有的、以及垃圾降解后產(chǎn)生的大量污染物經(jīng)過溶解、淋洗等作用進入垃圾滲濾液中，以致垃圾滲濾液污染物濃度特別高，而且成分復雜，下表1.1列出了國內(nèi)外垃圾滲濾液典型污染物組成及濃度變化。第五頁，共64頁。表1.1國內(nèi)外垃圾填埋場滲濾液典型水質(zhì)成分變動范圍成分變動范圍PH5～8.6K+（mg/L）28～3770BOD5（mg/L）40～73000Ca+（mg/L）23～7200COD(mg/L)100～90000Fe（mg/L）0.05～2820TOC(mg/L)265～8280Mg（mg/L）17～1560氨氮（mg/L）6～10000Zn（mg/L）0.2～370硝氮（mg/L）0.2～124Cu（mg/L）0～9.9TP（mg/L）0～125Cd（mg/L）0.003～17TS（mg/L）0～59200TCr（mg/L）0.01～8.7SS（mg/L）10～7000Pb（mg/L）0.002～2總堿度（mg/L）0～25000Ni（mg/L）0.1～0.8Cl—（mg/L）5～6420VFA（mg/L）10～1702Na+（mg/L）0～7700SO42-（mg/L）1～1600第六頁，共64頁。根據(jù)上表可以看出垃圾滲濾液水質(zhì)成分的特點：（1）有機污染物濃度高。垃圾滲濾液中含有大量的有機物，是城市污水的10～100倍，使其處理變得相當困難。（2）金屬含量高。其中鐵的濃度可達2820mg/L，鋅的濃度可達370mg/L，均大大超過了生物處理構筑物進水中有害物質(zhì)容許濃度的規(guī)定，需進行預處理。（3）氨氮含量高，營養(yǎng)元素比例失調(diào)。垃圾滲濾液中的氨氮濃度通常高達1000mg/L以上，如此高的氨氮濃度，對微生物活性有很強的抑制作用。對于生物處理，污水中適宜的營養(yǎng)元素比例是C︰N︰P=100︰5︰1，而一般垃圾滲濾液中C/N都小于10，C/P都大于300，微生物的營養(yǎng)元素比例嚴重失調(diào)。第七頁，共64頁。2.水質(zhì)變化大垃圾滲濾液的水質(zhì)受垃圾組成、垃圾填埋工藝及時間、降雨量等因素影響，變化較大。對于某一個垃圾填埋場而言，降雨量和垃圾填埋時間是影響滲濾液水質(zhì)變化的主要因素。一般旱季將于較少時，垃圾填埋場所產(chǎn)生的滲濾液中污染物濃度相對較高；而到了雨季降雨量大時，垃圾滲濾液中污染物的濃度會江大，水質(zhì)呈季節(jié)性變化。垃圾滲濾液的水質(zhì)不僅隨降雨量而波動，而且隨填埋時間及填埋場內(nèi)垃圾的分解而有很大的變化。垃圾填埋初期滲濾液污染物濃度較高，至封場以后污染物濃度隨垃圾中有機物不斷降解而逐漸下降。下表1.2列出了垃圾滲濾液污染物隨填埋時間的不變化。第八頁，共64頁。表1.2垃圾滲濾液污染物隨填埋時間的變化填埋時間污染物指標﹤5年5～10年﹥10年pH﹤6.56.5～7.5﹥7.5COD(g/L)﹥10﹤10﹤5.0COD/TOC﹤2.72.0～2.7﹥2.0BOD5/COD﹤0.50.1～0.5﹤0.1VFA(%TOC)﹥705～30﹤5.03.持續(xù)時間長有研究表明垃圾中有機物降解及其緩慢，一般在垃圾填埋后垃圾滲濾液要持續(xù)20～30年。第九頁，共64頁。1.2.2水量特點1.水量變化大，主要受降雨影響垃圾滲濾液產(chǎn)生量受降雨、蒸發(fā)、垃圾含水率、場底防滲、填埋操作方式等因素的影響，其中降雨量是影響滲濾液產(chǎn)生量的決定性因素。對于衛(wèi)生填埋場而言，垃圾滲濾液的產(chǎn)生主要來自三個方面：一是大氣降水。二是垃圾本身所含的水分。三是垃圾填埋后由于微生物的厭氧分解作用而產(chǎn)生的水。2.水量難以準確預測滲濾液的產(chǎn)生量收到多種因素的影響，要準確預測滲濾液的產(chǎn)生量是非常困難的。目前國內(nèi)外的水量估算方法主要有水量平衡法、經(jīng)驗公式法和經(jīng)驗統(tǒng)計法三種。第十頁，共64頁。（1）水量平衡法

計算公式：Q=P+W+G-E式中：Q——滲濾液年產(chǎn)生量，m3/aP——降雨產(chǎn)生的滲濾液量，m3/a。由集雨面積A和降雨量I確定。W——垃圾降解產(chǎn)生的滲濾液量，m3/a。由垃圾量、垃圾成分（含水率和有機物含量）確定。G——地下水浸入量，m3/a。通過地址勘探確定。E——蒸發(fā)蒸騰量，m3/a。蒸騰量可以通過植物水分消耗量確定。第十一頁，共64頁。（2）經(jīng)驗公式法

計算公式：Q=C×I×A×10-3

式中：Q——滲濾液產(chǎn)生量，m3/dI——日降雨量，mm/d。按最大月平均降雨量折算成平均日降雨量。A——填埋場面積，m2。包括作業(yè)區(qū)和完成區(qū)。C——滲出系數(shù)，其值在0.2～0.8之間，對不直接排放地表水的填埋作業(yè)區(qū)，其值為0.4～0.7（標準值為0.5）；對直接排放地表水的完成區(qū)，其值為0.2～0.4（標準值為0.3）。第十二頁，共64頁。

（3）經(jīng)驗統(tǒng)計法

根據(jù)實測相鄰地區(qū)已建填埋場滲濾液產(chǎn)生量，由統(tǒng)計數(shù)據(jù)推算出單位面積產(chǎn)生量。計算公式：Q=q×A×10-4式中：Q——滲濾液產(chǎn)生量，m3/dA——填埋場面積，m2。包括作業(yè)區(qū)和完成區(qū)。q——單位面積滲濾液產(chǎn)生量，m3/(ha.d),見下表1.3第十三頁，共64頁。表1.3填埋場單位面積滲濾液產(chǎn)量名稱q名稱q名稱q西德7.4廣州20～25樂山15前蘇聯(lián)0～8.2深圳3～10南充12.5上海50成都6～9德陽5～6上述幾種方法中，水量平衡法最準確，但部分參數(shù)難以確定，在我國相關資料不完整的現(xiàn)階段該方法的應用有限。而經(jīng)驗公式法的相關參數(shù)易于確定，建議采用。經(jīng)驗統(tǒng)計法的結果可作參考。第十四頁，共64頁。2.生活垃圾填埋場污染控制標準（GB16889-2008）第十五頁，共64頁。序號控制污染物排放濃度限值1色度（稀釋倍數(shù)）402化學需氧量（CODCr）(mg/L)1003生化需氧量（BOD5）(mg/L)304懸浮物(mg/L)305總氮(mg/L)406氨氮(mg/L)257總磷(mg/L)38糞大腸桿菌(mg/L)100009總汞(mg/L)0.00110總鎘(mg/L)0.0111總鉻(mg/L)0.112六價鉻(mg/L)0.0513總砷(mg/L)0.114總鉛(mg/L)0.1表2.1現(xiàn)有和新建生活垃圾填埋場水污染物排放質(zhì)量濃度限值第十六頁，共64頁。序號控制污染物排放濃度限值1色度（稀釋倍數(shù)）302化學需氧量（CODCr）(mg/L)603生化需氧量（BOD5）(mg/L)204懸浮物(mg/L)305總氮(mg/L)206氨氮(mg/L)87總磷(mg/L)1.58糞大腸桿菌(mg/L)100009總汞(mg/L)0.00110總鎘(mg/L)0.0111總鉻(mg/L)0.112六價鉻(mg/L)0.0513總砷(mg/L)0.114總鉛(mg/L)0.1表2.2現(xiàn)有和新建生活垃圾填埋場水污染物特別排放限值第十七頁，共64頁。（以下內(nèi)節(jié)選自生活垃圾填埋場污染物控制標準（GB16889-2008））9污染物排放控制要求9.1水污染物排放控制要求9.1.1生活垃圾填埋場應設置污水處理裝置，生活垃圾滲濾液（含調(diào)節(jié)池廢水）等污水經(jīng)處理并符合本標準規(guī)定的污染物排放控制要求后，可直接排放。9.1.2現(xiàn)有和新建生活垃圾填埋場自2008年7月1日起執(zhí)行表3.1規(guī)定的水污染物排放質(zhì)量濃度限值。9.1.32011年7月1日前，現(xiàn)有生活垃圾填埋場無法滿足表3,1規(guī)定的水污染物排放質(zhì)量濃度限值要求的，滿足以下條件時可將生活垃圾滲濾液送往城市二級污水處理廠進行處理：（1）生活垃圾滲濾液在填埋場經(jīng)過處理后，總汞、總鎘、總鉻、六價鉻、總砷、總鉛等污染物質(zhì)量濃度達到表3.1規(guī)定的質(zhì)量濃度限值。

第十八頁，共64頁。（2）城市二級污水處理廠每日處理生活垃圾滲濾液總量不超過污水處理量的0.5%，并不超過城市二級污水處理廠額定的污水處理能力。（3）生活垃圾滲濾液應均勻注入城市二級污水處理廠。（4）不影響城市二級污水處理廠的污水處理能力。2011年7月1日起，現(xiàn)有全部生活垃圾填埋場應自行處理生活垃圾滲濾液并執(zhí)行表3.1規(guī)定的水污染物排放質(zhì)量濃度限值。9.1.4根據(jù)環(huán)境保護工作的要求，在國土開發(fā)密度已較高、環(huán)境承載能力開始減弱或環(huán)境容量較小、生態(tài)環(huán)境脆弱，容易發(fā)生嚴重環(huán)境污染問題而需要采取特別保護措施的地區(qū)，應嚴格控制生活垃圾填埋場的污染物排放行為，在上述地區(qū)的現(xiàn)有和新建生活垃圾填埋場自2008年7月1日起執(zhí)行表3.2規(guī)定的水污染物特別排放限值。

第十九頁，共64頁。3.垃圾滲濾液的處理方法由于垃圾滲濾液是一種成分復雜的高濃度有機廢水，不同的填埋場或同一填埋場的不同時間段，滲濾液的水量水質(zhì)都有不同的特點，其處理既有常規(guī)廢水處理技術的共性，又有其自身顯著的特點。目前，滲濾液的處理有四種途徑：(1)直接排入城市污水處理廠合并處理；(2)預處理后匯入城市污水處理廠合并處理；(3)向填埋場的循環(huán)噴灑回灌處理：(4)就地建筑污水處理系統(tǒng)進行處理。主要處理方法有：回灌處理法、土地處理法、物化處理法和生物處理法。

第二十頁，共64頁。3.1回灌法回灌處理法是20世紀70年代由美國的Pohland最先提出的，英國目前50％的填埋場采用了回灌技術。滲濾液回灌實質(zhì)是把填埋場作為一個以垃圾為填料的巨大生物濾床，通過自然蒸發(fā)，并經(jīng)過垃圾層和埋土層的物理、化學、生物等作用達到處理滲濾液的目的?；毓嗵幚矸绞街饕刑盥衿陂g滲濾液直接回灌至垃圾層、表面噴灌或澆灌至填理場表面、地表下回灌和內(nèi)層回灌等。采用回灌技術不僅能降低滲濾液中的COD濃度，加快垃圾中有機質(zhì)的降解，提高垃圾的溶解速度，且有利于降低垃圾中有機質(zhì)的含量，使COD含量更為穩(wěn)定。

第二十一頁，共64頁。3.2土地處理法滲濾液的土地處理主要是通過土壤顆粒的過濾、離子交換、吸附和沉淀等作用去除滲濾液中的懸浮固體顆粒物和溶解成分。通過土壤的微生物作用使?jié)B濾液中的有機物和氮發(fā)生轉化，通過蒸發(fā)作用減少滲濾液的發(fā)生量。滲濾液的土地處理包括：慢速滲濾系統(tǒng)(SR)、快速滲濾系統(tǒng)(RI)、表面漫流(OF)、濕地系統(tǒng)(WL)、地下滲濾土地處理系統(tǒng)(UG)以及人工土地滲濾處理系統(tǒng)(ARI)等多種土地處理系統(tǒng)。土地處理具有投資少，操作簡單，運行費用低等優(yōu)點，但對土壤和地下水有長期污染作用，土壤的滲透能力也會隨著時間的延長而逐漸下降，滲濾液的處理效率也會隨之降低。第二十二頁，共64頁。3.3物化處理法物化處理法即通過一系列物理、化學反應去除垃圾滲濾液中的不可溶組分和可吸附有機物，同時將垃圾滲濾液中的難生物降解有機物轉化為易生物降解的有機物并將其去除。滲濾液的物化處理法包括混凝沉淀、化學氧化、濕式氧化、氣提、蒸發(fā)、中和沉淀、活性炭吸附、膜分離法、光催化氧化法和電化學法等。它具有良好的適應水質(zhì)、水量變化的特點，尤其適用于填埋年限較長的垃圾填埋場排出的滲濾液。此外，物化法還可以作為預處理技術對滲濾液進行預處理，從而降低CODCr、BOD5的濃度，除去大部分氨氮、重金屬離子、SS等污染物，提高CODCr、BOD5比值以改善滲濾液的可生化性，盡量減少重金屬離子和氨氮對微生物活動的抑制作用，但是物化法處理成本較高，不適于大量的滲濾液的處理，通常作為滲濾液的預處理或深度處理工藝。第二十三頁，共64頁。(1)混凝沉淀法混凝沉淀法是向廢水中投加混凝劑，使廢水中的懸浮物和膠體聚集形成絮凝體，再加以分離的方法。混凝沉淀法可有效地去除濁度、色度和重金屬離子，對COD也有一定的去除效果。目前采用的混凝劑多為Al2(SO4)3、FeSO4、FeCl3以及聚鐵、聚鋁等，但無論采用何種混凝劑，COD的去除率一般在30％～60％，很難有突破性提高。蔣建國等人用復合混凝劑(90％PAC+10％PAM)及試劑A(一種殼聚糖)在不同pH及不同投加量的情況下，對垃圾滲濾液COD的去除效果進行了比較分析，在pH值為5．5和8時，復合混凝劑投加量為400mg/L時，對COD的去除率分別為38.6％和37.8％；試劑A在pH值為8，投加量為100mg/L時，對COD的去除率達到39.9％。第二十四頁，共64頁。(2)氧化法氧化法包括臭氧氧化法、H2O2氧化法、光化學氧化法、輻射法、電解氧化法和電催化氧化法等。德國奧古斯丁垃圾填埋場滲濾液采用撞擊式臭氧反應器工藝，滲濾液的COD為1070mg/L，AOx(可吸附的有機鹵化物)為720ug/L，總氮67mg/L，在經(jīng)過4.2h的反應后，COD的去除率為67％，AOx的去除率為62％。張躍升等以活性炭作催化劑、H2O2作氧化劑處理垃圾滲濾液的試驗結果表明：在H2O2/COD=1.5，活性炭/H2O2=O.6，pH=2的條件下反應180min，COD及色度的去除率分別為82.8％和85.5％。黃本生等人采用復合催化劑ZnO／TiO2光催化氧化用于垃圾滲濾液的深度處理，處理后的滲濾液能達到國家排放標準。王敏等人對滲濾液進行電解氧化實驗結果表明：在pH值為8.0，電極材料為RuO2-IrO2—TiO2/Ti，電流密度為lOAm2，電極間距為0.5cm，C1-濃度為10000mg/L條件下電解48min，COD去除率達82.6％。第二十五頁，共64頁。(3)吸附法吸附法，即利用吸附材料的巨大表面積和不規(guī)則的網(wǎng)孔結構，使垃圾滲濾液中的污染物質(zhì)吸附在其表面而被去除。在滲濾液處理中，吸附法主要用于脫除水中難降解的有機物、金屬離子和色度等?；钚蕴渴抢鴿B濾液處理中最常用的吸附材料，能有效地去除有機物和色度，但是活性炭價格較貴，而且再生困難。DiamadopoulosE用粉末活性炭處理滲濾液原水和混凝處理出水(COD502～1141mg/L)，在pH值為7，吸附時間4h，活性炭用量6g/L時，COD的去除率可達73％。于瑞蓮采用天然膨潤土20g/L吸附去除垃圾滲濾液中50％以上的COD和色度。隋智慧等人用混凝與吸附聯(lián)合的方法對北京安定垃圾填埋場滲濾液進行預處理的研究結果表明，該方法對廢水COD的去除率穩(wěn)定在70％左右，且受水質(zhì)變化的影響不大。第二十六頁，共64頁。(4)氨吹脫法垃圾滲濾液中高濃度的氨氮是生物處理的抑制因素，目前多采用氨吹脫來脫氮。氨吹脫，先調(diào)節(jié)污水pH值至堿性，然后以曝氣的方式使游離氨從水中逸出，以降低污水中的氨氮濃度。常見的曝氣方式有吹脫塔和鼓風曝氣等。國內(nèi)采用嚴格意義上的吹脫塔來處理垃圾滲濾液還未見報道。鄒蓮花和沈耀良等人采用鼓風曝氣池吹脫氨氮。鄒蓮花等人用石灰將滲濾液pH值調(diào)到9.1、吹脫5h，氨氮的去除率為67．8％。沈耀良在滲濾液pH值為11、溫度為2250C，氣液比為666，經(jīng)5h曝氣吹脫，獲得66.7％～82.5％的氨氮去除率。第二十七頁，共64頁。(5)膜分離法膜分離就是在動力(一般是壓力)的作用下，利用特殊的薄膜對水中的成分進行選擇性的分離，其機理主要是膜的篩分作用。膜分離包括微濾、超濾、納濾和反滲透。微濾膜的孔徑為0.05～15um，超濾膜的孔徑為0.005～10um，反滲透膜的孔徑為0．3～1.2nm，納濾膜的孔徑在反滲透膜與超濾膜之間。西歐、北歐、北美和澳洲地區(qū)正逐漸采用新型的膜分離技術處理垃圾滲濾液，其中反滲透(RO)分離技術的應用最為廣泛，并取得了很好的效果。Hurd等人選用3種低壓聚酰胺R0膜處理TrailRoad垃圾填埋場滲濾液，試驗結果表明：透過液的流量取決于操作壓力大小及TOC的濃度，當操作壓力大于1.03MPa時，透過液的流量為26.0L/(m2.h)～54.OL/(m2.h)，TOC和C1-的去除率大于96％，NH3-N的去除率大于88％。

第二十八頁，共64頁。3.4生物處理法當垃圾滲濾液的BOD5/COD>O.3時，滲濾液的可生化性較好，可以采用生物處理法，生物處理具有處理效果好、運行成本低等優(yōu)點，是目前垃圾滲濾液處理中采用最多的方法。常用的生物處理法有好氧生物法、厭氧生物法和厭氧-好氧生物組合法。(1)好氧生物法：活性污泥法、曝氣氧化塘、生物膜法(2)厭氧生物法：普通厭氧消化、兩相厭氧消化、厭氧濾池、上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧復合床(3)厭氧／好氧生物組合法：SBR法、AB法、厭氧池--SBR法、厭氧濾池一活性污泥法、厭氧／好氧生物流化床第二十九頁，共64頁。3.5我國垃圾滲濾液常用處理工藝排名第三十頁，共64頁。表3.1我國垃圾滲濾液常用工藝排名排名工藝方法占有率（%）1膜生物反應器（MBR）602納濾（NF）353反滲透（RO）314升流式厭氧污泥床（UASB）225碟管式反滲透（DTRO）146固定化微生物--曝氣生物濾池（GABA--BAF)127升流式厭氧污泥床--濾層反應器（UBF）108吹脫99水解910厭氧折板反應器（ABR）711接觸氧化712移動床生物膜反應器（MBBR）413曝氣生物濾池314氧化塘315生化曝氣池316A/O317綜合生態(tài)池318高效生物濾池319沉淀池320回灌系統(tǒng)221消毒222高壓223超濾（UF）124氧化溝125混凝沉淀126循環(huán)式活性污泥法（CASS）127活性炭過濾128人工濕地1第三十一頁，共64頁。4.MVC蒸發(fā)器+DI處理工藝4.1

MVC蒸發(fā)器介紹及其原理4.1.1MVC蒸發(fā)器MVC蒸發(fā)器主要由蒸汽壓縮風機和熱交換部件組成。其利用的是降膜蒸發(fā)原理，通過自動控制單元實現(xiàn)穩(wěn)定連續(xù)的蒸發(fā)過程。經(jīng)過預熱后的滲濾液進入蒸發(fā)室與濃縮后的滲濾液混合之后由循環(huán)泵回流至蒸發(fā)器的上部，通過噴嘴將滲濾液均勻噴灑到熱交換組件上，經(jīng)過熱交換組件往下流動的過程中，滲濾液于組件外表面沸騰起來，且部分氣化，剩余的滲濾液被收集到蒸發(fā)器的下部即形成濃縮液。氣化產(chǎn)生的蒸汽利用高效率的蒸汽壓縮機壓縮，提高壓力和溫度至比沸點略高后將其壓入熱交換組件內(nèi)，通過熱交換組件內(nèi)表面將潛熱傳遞給熱交換組件外表面的滲濾液，傳熱后冷凝的干凈冷凝液集于熱交換組件底部。第三十二頁，共64頁。一旦整個過程啟動，除了泵和風機的動力消耗外，不再需要外部提供熱量，冷凝液所含熱量可以回收用于預熱原滲濾液，冷卻之后作為出水排放。依據(jù)設計回收率，連續(xù)將濃縮液用泵排出系統(tǒng)，在其排放前先經(jīng)熱交換器進行換熱。該蒸發(fā)工藝產(chǎn)生的濃縮液與反滲透工藝的類似，體積大約為原滲濾液的5～10%。此蒸發(fā)工藝主要特點是低能耗，一般只需消耗普通蒸發(fā)工藝2～3%的能量，每噸水的能耗一般小于18度電；另外就是蒸餾水的水質(zhì)優(yōu)良，這是由該蒸發(fā)工藝的特點所決定的；此外，系統(tǒng)不需要冷卻水系統(tǒng)和真空系統(tǒng)。第三十三頁，共64頁。4.1.2MVC蒸發(fā)系統(tǒng)的原理圖4.1MVC蒸發(fā)系統(tǒng)圖第三十四頁，共64頁。MVC蒸發(fā)工藝是目前現(xiàn)有蒸發(fā)工藝中能耗效率最高的帶有機物去除功能的蒸發(fā)工藝，該蒸發(fā)工藝主要是運用蒸汽的特性，即當壓縮機將蒸汽壓縮時，其壓力和溫度將逐步提升。當壓縮后的高溫蒸汽進到蒸發(fā)器換熱管的里邊，而冷水被噴淋在管外表面上時，蒸汽在管內(nèi)冷凝形成了冷凝水，蒸汽熱焓傳遞給管外面的噴淋水，如此進行連續(xù)蒸發(fā)。整個蒸發(fā)系統(tǒng)中輸入的能量只有壓縮機的馬達和維持系統(tǒng)穩(wěn)定操作的小功率浸入式加熱器。來液被泵入兩個熱交換器：蒸餾水冷卻器和濃液冷卻器，進水在這里被排出系統(tǒng)的濃縮液和蒸餾水進行了預熱，與此同時，排出系統(tǒng)的液體溫度也得到了降低。第三十五頁，共64頁。進水在進入循環(huán)系統(tǒng)噴淋前在管外還被一個排空冷凝器預熱，該排空冷凝器為冷卻不可冷凝的氣體和空氣以達到無蒸汽損失和熱損最小化。不凝氣體中可能含有的雜質(zhì)采用吸收塔吸收，操作環(huán)境良好。循環(huán)泵將蒸發(fā)器熱井中的液體泵至一套噴嘴，該噴嘴的設計可以通過循環(huán)液中可能出現(xiàn)的垢片。在熱井里有濾網(wǎng)保護噴淋系統(tǒng)中有垢阻塞的問題。液體被噴淋到熱交換管的外面形成薄膜，蒸發(fā)發(fā)生在管外，形成二次蒸汽，這些二次蒸汽以中速進入蒸汽壓縮機，在此，蒸汽的壓力和溫度得到提升。管外產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)過壓縮以后進入到熱交換管的里面時，已經(jīng)變成作為蒸發(fā)熱源的飽和蒸汽，該飽和蒸汽在管內(nèi)冷凝，將熱能傳遞給管外的薄膜以形成蒸發(fā)。

冷凝水在管內(nèi)形成并且被收集到水腔然后閃蒸到一個脫氣塔，閃蒸可以非常有效的消除可能重新冷凝到蒸餾水中的有機氣體，除氣器可以使得蒸餾水的品質(zhì)更好。第三十六頁，共64頁。為解決蒸發(fā)系統(tǒng)可能的結垢問題，此系統(tǒng)設計了針對換熱管、管道、換熱器的清洗裝置，保證不會因為結垢而導致問題。在蒸發(fā)器的加熱部分設置有浸入式的加熱器，這些加熱器的功能為用來起動蒸發(fā)器和保持整個操作過程平穩(wěn)。加熱器為蒸發(fā)器的快速啟動提供了動力，而其本身能量消耗很低。此類蒸發(fā)器效率很高，一旦蒸汽壓縮機起動，浸入式的加熱器將自動運行以保持蒸發(fā)器內(nèi)的壓力穩(wěn)定。加熱器每個小時只需運行十分鐘，采用全電熱的方式進行啟動，從冷機到正常操作這個過程一般控制在60分鐘以內(nèi)。經(jīng)MVC蒸發(fā)后產(chǎn)生的蒸餾水除了含有200～300mg/L的氨氮之外，其他各項水質(zhì)指標均達到國家現(xiàn)行的排放標準要求。為解決蒸餾水中的氨氮含量高的問題，此蒸發(fā)工藝后續(xù)需采用DI離子交換系統(tǒng)，以此將溶解于蒸餾水中的總氮和氨氮吸附，使其達標排放。當交換樹脂達到飽和以后，可以采用4～5%的鹽酸將交換樹脂再生，循環(huán)往復。第三十七頁，共64頁。4.1.3MVC蒸發(fā)系統(tǒng)的特（優(yōu)）點1．蒸發(fā)器的外殼和換熱管的設計中蒸發(fā)以薄膜狀態(tài)發(fā)生在管外，如果發(fā)生結垢只能在管外而且可以通過視鏡看見，同時很容易并且徹底清洗干凈，該重要的特點使得維修率低。如果結垢發(fā)生，通過清洗系統(tǒng)循環(huán)酸堿很容易由噴嘴清洗，沖洗過程也是連續(xù)的。清洗可以為在線清洗，不需要專門停機，也無需移開蒸發(fā)器內(nèi)部的任何元件。沒有貴重的墊片需要更換。2．即使因為操作員的誤操作使得蒸發(fā)器的換熱器被大塊的垢堵塞，這些管束很容易用高壓水槍進行清洗，同樣沒有貴重的配件需要更換。3．中速的離心式壓縮機的操作速度在3000rpm以下，噪音在85dB以下而且維修的成本也很低。4．壓縮機的馬達為三相感應式，按照NEMA設計，B等級或者更好的絕緣。壓縮機與馬達裝在同一個底盤上，方便調(diào)整。第三十八頁，共64頁。5．有一個篩網(wǎng)在蒸發(fā)體的熱井里，循環(huán)液中可能的垢塊不會到達噴嘴引起堵塞。6．所有的接觸滲濾液的部分為316L不銹鋼。7．出廠前對于整個系統(tǒng)進行水力測試和性能測試。8．消泡沫裝置可以防止泡沫產(chǎn)生。9．阻垢劑注射或阻垢裝置可以盡量減少結垢的產(chǎn)生。10．高效的除霧裝置和良好的設計保證出水水質(zhì)持續(xù)優(yōu)良。11．針對水質(zhì)特點，特別設置有機物去除單元，出水水質(zhì)良好

第三十九頁，共64頁。4.2MVC蒸發(fā)器+DI處理工藝4.2.1工藝流程圖4.2MVC+DI工藝流程第四十頁，共64頁。工藝處理過程完全是物理化學分離過程，工藝過程為：滲瀝液經(jīng)過濾器去除大部分SS及細小的纖維后進入后續(xù)高效自動控制低能耗MVC蒸發(fā)裝置，在蒸發(fā)裝置內(nèi)利用閃蒸原理，把滲瀝液原液的水蒸發(fā)，蒸汽經(jīng)冷凝后變成蒸餾水排出，蒸餾水中含有的氨，經(jīng)DI離子交換系統(tǒng)進一步處理達標排放，出水為脫鹽蒸餾水，可作為生產(chǎn)、綠化用水；離子交換系統(tǒng)采用鹽酸再生，產(chǎn)水為脫鹽蒸餾水，可作為生產(chǎn)、綠化用水；離子交換系統(tǒng)采用鹽酸再生，產(chǎn)生氯化銨液體，再生液與MVC濃縮液一起回灌至填埋場。同時蒸發(fā)過程產(chǎn)生的不冷凝氣體經(jīng)酸堿處理后，達標排放。第四十一頁，共64頁。4.2.2MVC蒸發(fā)工藝的運行特點1．此工藝包括三個單元：過濾、MVC蒸發(fā)和DI離子交換，都是物化處理單元，整個工藝不包含生化處理過程，此工藝流程簡單，可以隨開隨停，調(diào)試及運行管理方便。2．MVC+DI工藝處理的垃圾滲濾液，出水能穩(wěn)定連續(xù)滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB16889-2008）對一般地區(qū)的排放要求，該工藝具有運行費用低、出水優(yōu)良、管理方便和投資適中等特點。3．到目前為止，MVC是已知的能耗最低的蒸發(fā)工藝，盡管其為蒸發(fā)工藝，但卻不需要輸入蒸汽作為熱源，僅需要供應電力即可，整個系統(tǒng)也不需要供應冷卻水，MVC工藝還包括有能量回收系統(tǒng)盡可能的回收排出系統(tǒng)中蒸餾水和濃縮水所帶熱量。能耗高是一直以來困擾蒸發(fā)系統(tǒng)推廣應用的主要問題，而對MVC而言，每噸水的耗電量一般可低至12度，對于不同的應用場合會稍有不同。第四十二頁，共64頁。4.MVC+DI工藝脫氮能力較強。MVC出水中一般含有200～300mg/L的氨氮，而后續(xù)DI離子交換技術能夠?qū)⑵淙コ_標，且效率比生物脫氮高很多，最終總氮的排放濃度可以控制在7mg/L以內(nèi)。5．系統(tǒng)產(chǎn)清水率高，從而剩余濃縮液產(chǎn)量少，僅僅占原水體積的5～10%。6．系統(tǒng)管理方便、操作簡單，自動化的程度高。整個系統(tǒng)利用PLC實現(xiàn)了全自動控制，系統(tǒng)運行期間可以通過視鏡觀察內(nèi)部管束外表面結垢情況，若發(fā)現(xiàn)有結垢時，系統(tǒng)既無需專門停機，也不需要移開蒸發(fā)器內(nèi)部任何元件，全面實現(xiàn)在線清洗。7．MVC+DI工藝抗沖擊負荷的能力強且運行靈活。由于此蒸發(fā)工藝屬于利用純物理原理對滲濾液進行分離的過程，對滲濾液水量水質(zhì)的變化能很快適應，且具備隨時開停機的特點，保障水量發(fā)生變化時的靈活運行。第四十三頁，共64頁。8.此工藝配套的設備質(zhì)量可靠、技術先進、系統(tǒng)使用的壽命長。此套蒸發(fā)系統(tǒng)采用的所有設備都是成熟可靠的機械，容易損壞的部位主要是機械密封和軸承等零部件，更換的成本低，維修的工期短，蒸發(fā)器的主體設備使用壽命可以達到20年以上，正常運行過程中只需要進行日常清洗，不存在更換的問題。第四十四頁，共64頁。5.1工程概況鶴山市馬山生活垃圾衛(wèi)生填埋場位于鶴山市鶴城鎮(zhèn)舊325國道旁，距市區(qū)約15km。本項目垃圾處理規(guī)模為350噸/日，生活垃圾采用衛(wèi)生填埋處理工藝，填埋區(qū)總容積約214.52m3/d，首期工程于2012年完工，并與2011年投入使用。本項目滲濾液處理系統(tǒng)的總規(guī)模為200m3/d，分兩期實施，具體為：一期（2012～2017）規(guī)模為100m3/d，即4.17m3/h；二期（2018～2036）總規(guī)模為200m3/d，即8.33m3/h。5.MVC+DI工藝處理垃圾滲濾液的工程實例第四十五頁，共64頁。

5.2設計進出水水質(zhì)垃圾滲濾液的水質(zhì)與填埋垃圾的填埋方式、種類及性質(zhì)等多種因素有關，所含化學成分不斷發(fā)生改變，其水質(zhì)和濃度隨著填埋的時間不同而呈現(xiàn)出高度動態(tài)的變化關系。由此，要確定滲濾液進水的水質(zhì)，有必要綜合考慮所涉及的各種因素，才能準確得出填埋場不同階段滲濾液水質(zhì)的特性。本項目滲濾液進水的水質(zhì)詳見表5.1。5.1設計進水水質(zhì)參數(shù)表項目設計范圍CODCr（mg/L）6000～12000BOD5（mg/L）1500～8000NH3-N（mg/L）600～1000SS（mg/L）60～500pH5～10第四十六頁，共64頁。按照本項目環(huán)境影響評價批復的要求，滲濾液出水水質(zhì)執(zhí)行《生活垃圾填埋污染控制標準》(GB16889-2008)中表2的標準，具體出水水質(zhì)指標如表5.2所示5.2出水水質(zhì)標準序號控制污染物排放濃度限值1色度（稀釋倍數(shù)）402化學需氧量（CODCr）(mg/L)1003生化需氧量（BOD5）(mg/L)304懸浮物(mg/L)305總氮(mg/L)406氨氮(mg/L)257總磷(mg/L)38糞大腸桿菌(mg/L)100009總汞(mg/L)0.00110總鎘(mg/L)0.0111總鉻(mg/L)0.112六價鉻(mg/L)0.0513總砷(mg/L)0.114總鉛(mg/L)0.1第四十七頁，共64頁。5.3工藝流程本項目采用MVC蒸發(fā)+DI離子交換工藝處理垃圾滲濾液。工藝流程見下圖。圖5.1工藝流程圖第四十八頁，共64頁。5.4系統(tǒng)處理效果與設計出水水質(zhì)比較