1.引言
由于膜滤浓缩液含有大量无机盐和难生化降解有机物，目前采用的回灌填埋场和外运处理均存在一定的弊端。为了解决膜滤浓缩液处置这一难题，国内外学者、专家开展了蒸发技术应用于浓缩液处置方面的研究。 膜浓缩液采用蒸发浓缩不但能耗相当大，而且容易结垢，蒸发器要有很强的抗腐蚀能力，且存在浓缩液或残渣仍须进一步处理处置的问题；高级氧化 + 混凝沉降法对有机物有很好的去除效果，但是对总氮去除效果不明显；分离提取腐殖酸后的浓缩液虽然去除了难降解有机物，但盐浓度高；进入垃圾焚烧系统的浓缩液或再浓缩残渣中盐分转移到焚烧灰渣，大大增加焚烧灰渣处理和利用难度，如灰渣填埋可溶盐最终又进入渗滤液并加快富集。显然，膜浓缩液的妥善处理处置是完善现行渗滤液处理主流组合工艺需要解决的关键问题和难题，从技术上说是可以解决的。如：采用能耗低的机械压缩蒸发工艺 (MVR) 对膜浓缩液进行浓缩。浓缩液在进入蒸发器前分离提取腐殖酸、去除有机物和易结垢的金属离子，或加入阻垢剂减缓蒸发器结垢、延长连续运行时间、提高热效率。再浓缩液或蒸发残渣经沥青固化后填埋。
2.MVR原理
MVR的理论基础是波义耳定律推导而出，即PV/T = K，其含义是：一定质量的气体的压强*体积/温度为常数，也就意味着当气体的体积减小，压强增大时，气体的温度也会随即升高。
根据此原理，当稀薄的二次蒸汽在经体积压缩后其温度会随之升高，从而实现将低温、低压的蒸汽变成高温高压的蒸汽，进而可以作为热源再次加热需要被蒸发的原液，从而达到可以循环回收利用蒸汽的目的。机械式蒸汽再压缩（MVR）蒸发器利用蒸发器中产生的二次蒸汽，经压缩机压缩，压力、温度升高，热焓增加，然后送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用，使料液维持沸腾状态，而加热蒸汽本身则冷凝成水。这样，原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用，回收了潜热，又提高了热效率，生蒸汽的经济性相当于多效蒸发的30效，减少了对外部加热及冷却资源的需求，降低能耗，减少污染。 图1 MVR原理图
3. MVR系统组成
片剂加工MVR蒸发系统主要由预热器、蒸发器、气液分离器、蒸汽压缩机以及真空泵、清洗系统等相关附属设备组成。其中压缩机和蒸发器是ＭＶＲ系统的核心设备。目前常用的蒸汽压缩机主要是罗茨压缩机和离心压缩机。但离心式压缩机与罗茨压缩机相比有流量大、噪音小、运行成本低、没有 串油及漏气的顾虑等优点。离心式压缩机将会成为以后MVR蒸发系统发展的主选设备。蒸发换热器常常采用真空蒸发设备，常用的真空蒸发换热器主要有降膜式蒸发器和升膜式蒸发器，其中降膜式蒸发器可进行低温操作，可浓缩高黏度物料，物料在管内停留时间短，适合热敏性物料的蒸发浓缩。
4. MVR处理渗滤液流程
浓缩液进入调节池后投加混凝剂去除水体中悬浮物及胶体颗粒。预处理后浓缩液经过热交换器与排出系统的蒸馏水、浓水进行热交换，经过排气冷凝器、热井后进入蒸发主体。进入蒸发主体的渗滤液与主体内原有的循环液混合，一部分循环液排出系统，另一部分循环液通过布液器均匀分布于各换热管表面形成薄膜进行蒸发。未蒸发的液体汇聚于主体底部的热井，与来液混合后再进行下一次循环。被蒸发的水分变成蒸汽，蒸汽通过除沫器进行气液分离后被压缩机抽离蒸发主体进入酸洗和碱洗气单元，再经过压缩机压缩升温后回到
蒸发主体。在酸洗单元，垃圾渗滤液蒸汽中NH3-N和H3PO4反应生成(NH4)混凝土模板3PO4。酸洗气后的蒸汽继续进入碱洗气单元，NaOH溶液淋洗去除蒸汽中有机物。淋洗后蒸汽在蒸发主体蒸发管束内同来液进行热交换后冷凝为蒸馏出水。
5. 机械蒸发-离子交换组合工艺
“机械蒸发再压缩+离子交换”技术工艺流程为：垃圾渗滤液经过格栅过滤后进入MVC器，利用蒸汽压缩蒸发分离的原理将渗滤液中的污染物与水分离，蒸馏水中含有的氨通过阳离子交换树脂去除，水质达标排放。同时MVC排放氨等挥发气体，采用DI系统的再生液中剩余的盐酸可将氨吸收,吸收后的饱和废液浓缩后经结晶生成氯化铵晶体。MVC浓缩回灌填埋场处理。具体流程见图2。
图2 机械蒸发再压缩+离子交换技术工艺流程
随着“MVC+DI”工艺技术的推广应用，机械蒸发工艺应用于渗滤液处理的问题也逐渐显露出来。首先是采用机械蒸发工艺，其蒸发出水采用离子交换技术脱氨，树脂再生时产生大量再生废液，在该系统中没有很好的解决；其次是前处理中预处理过于简单，造成过滤段容易堵塞，且蒸发器结垢严重。
6. 工程案例
6.1 厦门东部填埋场渗滤液浓缩液处理项目
厦门东部填埋场渗滤液浓缩液处理项目，处理规模24 t/d，渗滤液浓缩液的蒸发试验装置为大连广泰源环保科技有限公司研发的MVR蒸发系统，占地面积约30 m2三元醇。浓缩液蒸发系统处理工艺流程为：预处理+MVR蒸发+酸洗塔+碱洗塔。
能耗及成本分析: 依据厦门市物价局及 《福建省厦门市电网销售电价》，电费单价取0.83元/（kW•h）。MVR蒸发装置处理RO浓缩液出水电力消耗为65.77元/t。药 剂 费 用 主 要 来 自 蒸 发 及 洗 机 过 程 中 耗 用 的H3PO4、HNO3、NaOH、PAC、PAM、自来水。R
O浓缩液的药剂成本为14.37元/t。若蒸发设备连续24 h运行，每天8 h工作日计，则需3名工人进行维护、操作，每人每天的人工费用为70元，人工费共计210元。RO浓缩液连续运行阶段总进水分别为536.621t，则平均每天处理水量18.501t/d，人工费用为11.35元/t。综合电力、药剂和人工成本，MVR蒸发装置处理RO浓缩液、NF浓缩液机混合浓缩液的的运行成本为91.49元/t。
6.2 长春蘑菇沟渗滤液应急处理项目
渗滤液处理采用MVR工艺，处理规模600t/d，没有生化工艺，采用蒸发工艺不受北方冬天天气影响。项目清水产水率92%左右，吨水电耗在49-52度之间，吨水运行成本介于70-75元。
图3 长春蘑菇沟项目产水率
d2x说明书
单面铜基板>生态仪
图4 长春蘑菇沟项目吨水处理成本
图5 长春蘑菇沟项目吨水电耗
7. 二次浓缩液处理
二次浓缩液的安全处置是蒸发工艺急需解决的关键问题。依据二次浓缩液的理化特性，可以采取焚烧方式进行处置，或脱水干化后进行包埋从而将其固化到填埋场等。
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