MVC+DI工艺处理垃圾渗滤液

1、MVC+DI工艺处理垃圾渗滤液工艺处理垃圾渗滤液 姓姓 名：张明名：张明 专专 业：市政工程业：市政工程 指导老师：董珊燕指导老师：董珊燕 完成时间：完成时间：10.1610.16 主要内容主要内容 垃圾渗滤液的产生及其特点垃圾渗滤液的产生及其特点 垃圾渗滤液排放标准垃圾渗滤液排放标准 垃圾渗滤液处理方法垃圾渗滤液处理方法 MVC蒸发蒸发+DI处理工艺处理工艺 MVC蒸发蒸发+DI工艺的应用实例工艺的应用实例 随着我国城市数量增加和人口的增多，城市垃随着我国城市数量增加和人口的增多，城市垃 圾也以急剧增长。据统计，每年的生产垃圾达到了圾也以急剧增长。据统计，每年的生产垃圾达到了 1.5亿吨，平

2、均以亿吨，平均以9%/年的速度增长，其中未经过处年的速度增长，其中未经过处 理的垃圾已有理的垃圾已有70亿吨。目前常用的垃圾处理方法有亿吨。目前常用的垃圾处理方法有 简单堆放法、堆肥发酵法、卫生填埋法、焚烧发电简单堆放法、堆肥发酵法、卫生填埋法、焚烧发电 法等。其中卫生填埋法以其成本低廉、适用范围广法等。其中卫生填埋法以其成本低廉、适用范围广 泛、无二次污染、环保效果显著和处置彻底等优点，泛、无二次污染、环保效果显著和处置彻底等优点， 被世界各国普遍采用。我国科技部和建设部也将次被世界各国普遍采用。我国科技部和建设部也将次 发定为垃圾处置的首选推广方法。发定为垃圾处置的首选推广方法。 1.垃圾

3、渗滤液的产生极其特点 1.1垃圾渗滤液的产生垃圾渗滤液的产生 图图1.1 垃圾渗滤液的产生过程垃圾渗滤液的产生过程 1.2垃圾渗滤液的特点垃圾渗滤液的特点 1.2.1水质特点水质特点 1.水质成分复杂，污染物浓度高水质成分复杂，污染物浓度高 在垃圾渗滤液的产生过程中，由 于垃圾中原有的、以及垃圾降解后产 生的大量污染物经过溶解、淋洗等作 用进入垃圾渗滤液中，以致垃圾渗滤 液污染物浓度特别高，而且成分复杂， 下表1.1列出了国内外垃圾渗滤液典 型污染物组成及浓度变化。 表表1.1 国内外垃圾填埋场渗滤液典型水质国内外垃圾填埋场渗滤液典型水质 成分变动范围成分变动范围 PH58.6K+（mg/L）

4、283770 BOD5（mg/L）4073000Ca+（mg/L）237200 COD(mg/L)10090000Fe（mg/L）0.052820 TOC(mg/L)2658280Mg（mg/L）171560 氨氮氨氮（mg/L）610000Zn（mg/L）0.2370 硝氮硝氮（mg/L）0.2124Cu（mg/L）09.9 TP（mg/L）0125Cd（mg/L）0.00317 TS（mg/L）059200TCr（mg/L）0.018.7 SS（mg/L）107000Pb（mg/L）0.0022 总碱度总碱度（mg/L）025000Ni（mg/L）0.10.8 Cl（mg/L）56420V

5、FA（mg/L）101702 Na+（mg/L）07700SO42-（mg/L）11600 根据上表可以看出垃圾渗滤液水质成分的特点： （1）有机污染物浓度高。）有机污染物浓度高。垃圾渗滤液中含有大量的有 机物，是城市污水的10100倍，使其处理变得相当困 难。 （2）金属含量高。）金属含量高。其中铁的浓度可达2820mg/L，锌的 浓度可达370mg/L，均大大超过了生物处理构筑物进水 中有害物质容许浓度的规定，需进行预处理。 （3）氨氮含量高，营养元素比例失调。）氨氮含量高，营养元素比例失调。垃圾渗滤液中 的氨氮浓度通常高达1000mg/L以上，如此高的氨氮浓度， 对微生物活性有很强的抑制

6、作用。对于生物处理，污水 中适宜的营养元素比例是CNP=10051，而一般 垃圾渗滤液中C/N都小于10，C/P都大于300，微生物的 营养元素比例严重失调。 2.水质变化大水质变化大 垃圾渗滤液的水质受垃圾组成、垃圾填埋工艺及时 间、降雨量等因素影响，变化较大。对于某一个垃圾填 埋场而言，降雨量和垃圾填埋时间是影响渗滤液水质变 化的主要因素。一般旱季将于较少时，垃圾填埋场所产 生的渗滤液中污染物浓度相对较高；而到了雨季降雨量 大时，垃圾渗滤液中污染物的浓度会江大，水质呈季节 性变化。 垃圾渗滤液的水质不仅随降雨量而波动，而且随填埋时 间及填埋场内垃圾的分解而有很大的变化。垃圾填埋初 期渗滤液

7、污染物浓度较高，至封场以后污染物浓度随垃 圾中有机物不断降解而逐渐下降。下表1.2列出了垃圾 渗滤液污染物随填埋时间的不变化。 表表1.2 垃圾渗滤液污染物随填埋时间的变化垃圾渗滤液污染物随填埋时间的变化 填埋时间 污染物指标 5年510年10年 pH 6.56.57.57.5 COD(g/L) 10105.0 COD/TOC 2.72.02.72.0 BOD5/COD 0.50.10.50.1 VFA(%TOC) 705305.0 3.持续时间长持续时间长 有研究表明垃圾中有机物降解及其缓慢，一般在垃圾 填埋后垃圾渗滤液要持续2030年。 1.2.2 水量特点水量特点 1.水量变化大，主要受

8、降雨影响水量变化大，主要受降雨影响 垃圾渗滤液产生量受降雨、蒸发、垃圾含水率、场底防 渗、填埋操作方式等因素的影响，其中降雨量是影响渗滤液 产生量的决定性因素。 对于卫生填埋场而言，垃圾渗滤液的产生主要来自三个方面： 一是大气降水。二是垃圾本身所含的水分。三是垃圾填埋后 由于微生物的厌氧分解作用而产生的水。 2.水量难以准确预测水量难以准确预测 渗滤液的产生量收到多种因素的影响，要准确预测渗滤 液的产生量是非常困难的。目前国内外的水量估算方法主要 有水量平衡法、经验公式法和经验统计法三种。 （1）水量平衡法）水量平衡法 计算公式： Q=P+W+G-E 式中： Q渗滤液年产生量，m3/a P降雨

9、产生的渗滤液量，m3/a。由集雨面积A和降雨量I 确定。 W垃圾降解产生的渗滤液量，m3/a。由垃圾量、垃圾成 分（含水率和有机物含量）确定。 G地下水浸入量，m3/a。通过地址勘探确定。 E蒸发蒸腾量，m3/a。蒸腾量可以通过植物水分消耗量 确定。 （2）经验公式法）经验公式法 计算公式：Q=CIA10-3 式中：Q渗滤液产生量，m3/d I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填埋场面积，m2。包括作业区和完成区。 C渗出系数，其值在0.20.8之间，对不直接排 放地表水的填埋作业区，其值为0.40.7（标准值为0.5）； 对直接排放地表水的完成区，其值为0.20

10、.4（标准值为 0.3）。 （3）经验统计法）经验统计法 根据实测相邻地区已建填埋场渗滤液产生量，由统计数据推 算出单位面积产生量。 计算公式：Q=qA10-4 式中：Q渗滤液产生量，m3/d A填埋场面积，m2。包括作业区和完成区。 q单位面积渗滤液产生量，m3/(ha.d),见下表1.3 表表1.3填埋场单位面积渗滤液产量填埋场单位面积渗滤液产量 名称名称q q名称名称q q名称名称q q 西德西德7.47.4广州广州202025乐山乐山1515 前苏联前苏联0 08.2深圳深圳3 310南充南充12.512.5 上海上海5050成都成都6 69德阳德阳5 56 上述几种方法中，水量平衡法

11、最准确，但部分参数难以确定， 在我国相关资料不完整的现阶段该方法的应用有限。而经验公式法 的相关参数易于确定，建议采用。经验统计法的结果可作参考。 2.生活垃圾填埋场污染控制标准（生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008） 序号控制污染物排放浓度限值 1色度（稀释倍数）40 2化学需氧量（CODCr）(mg/L)100 3生化需氧量（BOD5）(mg/L)30 4悬浮物(mg/L)30 5总氮(mg/L)40 6氨氮(mg/L)25 7总磷(mg/L)3 8粪大肠杆菌(mg/L)10000 9总汞(mg/L)0.001 10总镉(mg/L)0.01 11总铬(mg/L)0.1 12

12、六价铬(mg/L)0.05 13总砷(mg/L)0.1 14总铅(mg/L)0.1 表表 2.1 现有现有和新建生活垃圾填埋场水污染物排放质量浓度限值和新建生活垃圾填埋场水污染物排放质量浓度限值 序号控制污染物排放浓度限值 1色度（稀释倍数）30 2化学需氧量（CODCr）(mg/L)60 3生化需氧量（BOD5）(mg/L)20 4悬浮物(mg/L)30 5总氮(mg/L)20 6氨氮(mg/L)8 7总磷(mg/L)1.5 8粪大肠杆菌(mg/L)10000 9总汞(mg/L)0.001 10总镉(mg/L)0.01 11总铬(mg/L)0.1 12六价铬(mg/L)0.05 13总砷(m

13、g/L)0.1 14总铅(mg/L)0.1 表表 2.2现有和新建生活垃圾填埋场水污染物特别排放限值现有和新建生活垃圾填埋场水污染物特别排放限值 （以下内节选自生活垃圾填埋场污染物控制标准（以下内节选自生活垃圾填埋场污染物控制标准（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 生活垃圾填埋场应设置污水处理装置，生活垃圾渗滤 液（含调节池废水）等污水经处理并符合本标准规定的污染 物排放控制要求后，可直接排放。 9.1.2 现有和新建生活垃圾填埋场自2008年7月1日起执行表 3.1规定的水污染物排放质量浓度限值。 9.1.3 2011年7月1日前，

14、现有生活垃圾填埋场无法满足表3,1 规定的水污染物排放质量浓度限值要求的，满足以下条件时 可将生活垃圾渗滤液送往城市二级污水处理厂进行处理： （1）生活垃圾渗滤液在填埋场经过处理后，总汞、总镉、 总铬、六价铬、总砷、总铅等污染物质量浓度达到表3.1规 定的质量浓度限值。 （2）城市二级污水处理厂每日处理生活垃圾渗滤液总量 不超过污水处理量的0.5%，并不超过城市二级污水处理厂 额定的污水处理能力。 （3）生活垃圾渗滤液应均匀注入城市二级污水处理厂。 （4）不影响城市二级污水处理厂的污水处理能力。 2011年7月1日起，现有全部生活垃圾填埋场应自行处理 生活垃圾渗滤液并执行表3.1规定的水污染物

15、排放质量浓度 限值。 9.1.4 根据环境保护工作的要求，在国土开发密度已较高、 环境承载能力开始减弱或环境容量较小、生态环境脆弱， 容易发生严重环境污染问题而需要采取特别保护措施的地 区，应严格控制生活垃圾填埋场的污染物排放行为，在上 述地区的现有和新建生活垃圾填埋场自2008年7月1日起执 行表3.2规定的水污染物特别排放限值。 3.垃圾渗滤液的处理方法垃圾渗滤液的处理方法 由于垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废 水，不同的填埋场或同一填埋场的不同时间段，渗 滤液的水量水质都有不同的特点，其处理既有常规 废水处理技术的共性，又有其自身显著的特点。目 前，渗滤液的处理有四种途径：(1)直

16、接排入城市污 水处理厂合并处理；(2)预处理后汇入城市污水处理 厂合并处理；(3)向填埋场的循环喷洒回灌处理：(4) 就地建筑污水处理系统进行处理。 主要处理方法有：回灌处理法、土地处理法、 物化处理法和生物处理法。 3.1回灌法回灌法 回灌处理法是20世纪70年代由美国的Pohland最先提出的， 英国目前50的填埋场采用了回灌技术。渗滤液回灌实质是把 填埋场作为一个以垃圾为填料的巨大生物滤床，通过自然蒸发， 并经过垃圾层和埋土层的物理、化学、生物等作用达到处理渗 滤液的目的。回灌处理方式主要有填埋期间渗滤液直接回灌至 垃圾层、表面喷灌或浇灌至填理场表面、地表下回灌和内层回 灌等。采用回灌技

17、术不仅能降低渗滤液中的COD浓度，加快垃 圾中有机质的降解，提高垃圾的溶解速度，且有利于降低垃圾 中有机质的含量，使COD含量更为稳定。 3.2土地处理法土地处理法 渗滤液的土地处理主要是通过土壤颗粒的过滤、离子交换、 吸附和沉淀等作用去除渗滤液中的悬浮固体颗粒物和溶解成分。 通过土壤的微生物作用使渗滤液中的有机物和氮发生转化，通 过蒸发作用减少渗滤液的发生量。渗滤液的土地处理包括：慢 速渗滤系统(SR)、快速渗滤系统(RI)、表面漫流(OF)、湿地系统 (WL)、地下渗滤土地处理系统(UG)以及人工土地渗滤处理系统 (ARI)等多种土地处理系统。土地处理具有投资少，操作简单， 运行费用低等优

18、点，但对土壤和地下水有长期污染作用，土壤 的渗透能力也会随着时间的延长而逐渐下降，渗滤液的处理效 率也会随之降低。 3.3物化处理法物化处理法 物化处理法即通过一系列物理、化学反应去除垃圾渗滤液 中的不可溶组分和可吸附有机物，同时将垃圾渗滤液中的难生 物降解有机物转化为易生物降解的有机物并将其去除。渗滤液 的物化处理法包括混凝沉淀、化学氧化、湿式氧化、气提、蒸 发、中和沉淀、活性炭吸附、膜分离法、光催化氧化法和电化 学法等。它具有良好的适应水质、水量变化的特点，尤其适用 于填埋年限较长的垃圾填埋场排出的渗滤液。此外，物化法还 可以作为预处理技术对渗滤液进行预处理，从而降低CODCr、 BOD5

19、的浓度，除去大部分氨氮、重金属离子、SS等污染物， 提高CODCr、BOD5比值以改善渗滤液的可生化性，尽量减少重 金属离子和氨氮对微生物活动的抑制作用，但是物化法处理成 本较高，不适于大量的渗滤液的处理，通常作为渗滤液的预处 理或深度处理工艺。 (1)混凝沉淀法混凝沉淀法 混凝沉淀法是向废水中投加混凝剂，使废水中的 悬浮物和胶体聚集形成絮凝体，再加以分离的方法。 混凝沉淀法可有效地去除浊度、色度和重金属离子， 对COD也有一定的去除效果。目前采用的混凝剂多为 Al2(SO4)3、FeSO4、FeCl3以及聚铁、聚铝等，但无论采 用何种混凝剂，COD的去除率一般在3060，很 难有突破性提高。

20、蒋建国等人用复合混凝剂(90 PAC+10PAM)及试剂A(一种壳聚糖)在不同pH及不同投 加量的情况下，对垃圾渗滤液COD的去除效果进行了 比较分析，在pH值为55和8时，复合混凝剂投加量为 400 mg/L时，对COD的去除率分别为38.6和37.8； 试剂A在pH值为8，投加量为100 mg/L时，对COD的去 除率达到39.9。 (2)氧化法氧化法 氧化法包括臭氧氧化法、H2O2氧化法、光化学氧化法、辐 射法、电解氧化法和电催化氧化法等。德国奥古斯丁垃圾填埋 场渗滤液采用撞击式臭氧反应器工艺，渗滤液的COD为1070 mg/L，AOx(可吸附的有机卤化物)为720ug/L，总氮67mg

21、/L，在 经过4.2h的反应后，COD的去除率为67，AOx的去除率为62 。张跃升等以活性炭作催化剂、H2O2作氧化剂处理垃圾渗滤 液的试验结果表明：在H2O2/COD=1.5，活性炭/H2O2=O.6， pH=2的条件下反应180min，COD及色度的去除率分别为82.8 和85.5。黄本生等人采用复合催化剂ZnOTiO2光催化氧化 用于垃圾渗滤液的深度处理，处理后的渗滤液能达到国家排放 标准。王敏等人对渗滤液进行电解氧化实验结果表明：在pH 值为8.0，电极材料为RuO2- IrO2TiO2/Ti，电流密度为lOAm2， 电极间距为0.5cm，C1-浓度为10000mg/L条件下电解48

22、min， COD去除率达82.6。 (3)吸附法吸附法 吸附法，即利用吸附材料的巨大表面积和不规则的网孔 结构，使垃圾渗滤液中的污染物质吸附在其表面而被去除。 在渗滤液处理中，吸附法主要用于脱除水中难降解的有机物、 金属离子和色度等。活性炭是垃圾渗滤液处理中最常用的吸 附材料，能有效地去除有机物和色度，但是活性炭价格较贵， 而且再生困难。Diamadopoulos E用粉末活性炭处理渗滤液 原水和混凝处理出水(COD5021141mg/L)，在pH值为7，吸 附时间4 h，活性炭用量6g/L时，COD的去除率可达73。于 瑞莲采用天然膨润土20g/L吸附去除垃圾渗滤液中50以上 的COD和色度

23、。隋智慧等人用混凝与吸附联合的方法对北京 安定垃圾填埋场渗滤液进行预处理的研究结果表明，该方法 对废水COD的去除率稳定在70左右，且受水质变化的影响 不大。 (4)氨吹脱法氨吹脱法 垃圾渗滤液中高浓度的氨氮是生物处理的抑制因素，目前 多采用氨吹脱来脱氮。氨吹脱，先调节污水pH值至碱性，然后 以曝气的方式使游离氨从水中逸出，以降低污水中的氨氮浓度。 常见的曝气方式有吹脱塔和鼓风曝气等。国内采用严格意义上 的吹脱塔来处理垃圾渗滤液还未见报道。邹莲花和沈耀良等人 采用鼓风曝气池吹脱氨氮。邹莲花等人用石灰将渗滤液pH值调 到9.1、吹脱5h，氨氮的去除率为678。沈耀良在渗滤液pH 值为11、温度为

24、2250C，气液比为666，经5h曝气吹脱，获得 66.782.5的氨氮去除率。 (5)膜分离法膜分离法 膜分离就是在动力(一般是压力)的作用下，利用特殊的薄 膜对水中的成分进行选择性的分离，其机理主要是膜的筛分作 用。膜分离包括微滤、超滤、纳滤和反渗透。微滤膜的孔径为 0.0515 um，超滤膜的孔径为0.00510um，反渗透膜的孔径 为031.2nm，纳滤膜的孔径在反渗透膜与超滤膜之间。西 欧、北欧、北美和澳洲地区正逐渐采用新型的膜分离技术处理 垃圾渗滤液，其中反渗透(RO)分离技术的应用最为广泛，并取 得了很好的效果。Hurd等人选用3种低压聚酰胺R0膜处理Trail Road垃圾填埋

25、场渗滤液，试验结果表明：透过液的流量取决于 操作压力大小及TOC的浓度，当操作压力大于1.03MPa时，透 过液的流量为26.0 L/(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。 3.4生物处理法生物处理法 当垃圾渗滤液的BOD5/CODO.3时，渗滤液的可生化性较好， 可以采用生物处理法，生物处理具有处理效果好、运行成本低 等优点，是目前垃圾渗滤液处理中采用最多的方法。常用的生 物处理法有好氧生物法好氧生物法、厌氧生物法厌氧生物法和厌氧厌氧-好氧生物组合法好氧生物组合法。 (1)好氧生物法：好氧生物法：活性污泥法、曝气氧化塘、生物膜法

26、 (2)厌氧生物法：厌氧生物法：普通厌氧消化、两相厌氧消化、厌氧滤池、 上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧复合床 (3)厌氧好氧生物组合法：厌氧好氧生物组合法： SBR法、 AB法、厌氧池-SBR法、 厌氧滤池一活性污泥法、厌氧好氧生物流化床 3.5我国垃圾渗滤液常用处理工艺排名我国垃圾渗滤液常用处理工艺排名 表3.1 我国垃圾渗滤液常用工艺排名 排名工艺方法占有率（%） 1膜生物反应器（MBR）60 2纳滤（NF）35 3反渗透（RO）31 4升流式厌氧污泥床（UASB）22 5碟管式反渗透（DTRO）14 6固定化微生物-曝气生物滤池（GABA-BAF)12 7升流式厌氧污泥床-滤层反应器

27、（UBF）10 8吹脱9 9水解9 10厌氧折板反应器（ABR）7 11接触氧化7 12移动床生物膜反应器（MBBR）4 13曝气生物滤池3 14氧化塘3 15生化曝气池3 16A/O3 17综合生态池3 18高效生物滤池3 19沉淀池3 20回灌系统2 21消毒2 22高压2 23超滤（UF）1 24氧化沟1 25混凝沉淀1 26循环式活性污泥法（CASS）1 27活性炭过滤1 28人工湿地1 4.MVC蒸发器蒸发器+DI处理工艺处理工艺 4.1 MVC蒸发器介绍及其原理蒸发器介绍及其原理 4.1.1 MVC蒸发器蒸发器 MVC蒸发器主要由蒸汽压缩风机和热交换部件组成。 其利用的是降膜蒸发原

28、理，通过自动控制单元实现稳定 连续的蒸发过程。 经过预热后的渗滤液进入蒸发室与 浓缩后的渗滤液混合之后由循环泵回流至 蒸发器的上部，通过喷嘴将渗滤液均匀喷洒到热交换组 件上，经过热交换组件往下流动的过程中，渗滤液于组 件外表面沸腾起来，且部分气化，剩余的渗滤液被收集 到蒸发器的下部即形成浓缩液。气化产生的蒸汽利用高 效率的蒸汽压缩机压缩，提高压力和温度至比沸点略高 后将其压入热交换组件内，通过热交换组件内表面将潜 热传递给热交换组件外表面的渗滤液，传热后冷凝的干 净冷凝液集于热交换组件底部。 一旦整个过程启动，除了泵和风机的动力消耗外， 不再需要外部提供热量，冷凝液所含热量可以回收用于 预热原

29、渗滤液，冷却之后作为出水排放。依据设计回收 率，连续将浓缩液用泵排出系统，在其排放前先经热交 换器进行换热。该蒸发工艺产生的浓缩液与反渗透工艺 的类似，体积大约为原渗滤液的510%。 此蒸发工艺 主要特点是低能耗，一般只需消耗普通蒸发工艺23% 的能量，每吨水的能耗一般小于18度电；另外就是蒸 馏水的水质优良，这是由该蒸发工艺的特点所决定的； 此外，系统不需要冷却水系统和真空系统。 4.1.2 MVC 蒸发系统的原理蒸发系统的原理 图4.1 MVC蒸发系统图 MVC蒸发工艺是目前现有蒸发工艺中能耗效率最高 的带有机物去除功能的蒸发工艺，该蒸发工艺主要是运 用蒸汽的特性，即当压缩机将蒸汽压缩时，

30、其压力和温 度将逐步提升。当压缩后的高温蒸汽进到蒸发器换热管 的里边，而冷水被喷淋在管外表面上时，蒸汽在管内冷 凝形成了冷凝水，蒸汽热焓传递给管外面的喷淋水，如 此进行连续蒸发。整个蒸发系统中输入的能量只有压缩 机的马达和维持系统稳定操作的小功率浸入式加热器。 来液被泵入两个热交换器：蒸馏水冷却器和浓液冷却器， 进水在这里被排出系统的浓缩液和蒸馏水进行了预热， 与此同时，排出系统的液体温度也得到了降低。 进水在进入循环系统喷淋前在管外还被一个排空 冷凝器预热，该排空冷凝器为冷却不可冷凝的气体和空 气以达到无蒸汽损失和热损最小化。 不凝气体中可能 含有的杂质采用吸收塔吸收，操作环境良好。 循环泵

31、 将蒸发器热井中的液体泵至一套喷嘴，该喷嘴的设计可 以通过循环液中可能出现的垢片。在热井里有滤网保护 喷淋系统中有垢阻塞的问题。液体被喷淋到热交换管的 外面形成薄膜，蒸发发生在管外，形成二次蒸汽，这些 二次蒸汽以中速进入蒸汽压缩机，在此，蒸汽的压力和 温度得到提升。 管外产生的二次蒸汽经过压缩以后进 入到热交换管的里面时，已经变成作为蒸发热源的饱和 蒸汽，该饱和蒸汽在管内冷凝，将热能传递给管外的薄 膜以形成蒸发。 冷凝水在管内形成并且被收集到水腔 然后闪蒸到一个脱气塔，闪蒸可以非常有效的消除可能 重新冷凝到蒸馏水中的有机气体，除气器可以使得蒸馏 水的品质更好。 为解决蒸发系统可能的结垢问题，此

32、系统设计了 针对换热管、管道、换热器的清洗装置，保证不会因为 结垢而导致问题。 在蒸发器的加热部分设置有浸入式 的加热器，这些加热器的功能为用来起动蒸发器和保持 整个操作过程平稳。加热器为蒸发器的快速启动提供了 动力，而其本身能量消耗很低。此类蒸发器效率很高， 一旦蒸汽压缩机起动，浸入式的加热器将自动运行以保 持蒸发器内的压力稳定。加热器每个小时只需运行十分 钟，采用全电热的方式进行启动，从冷机到正常操作这 个过程一般控制在60分钟以内。经MVC蒸发后产生的蒸 馏水除了含有200300mg/L 的氨氮之外，其他各项水 质指标均达到国家现行的排放标准要求。为解决蒸馏水 中的氨氮含量高的问题，此蒸

33、发工艺后续需采用DI离子 交换系统，以此将溶解于蒸馏水中的总氮和氨氮吸附， 使其达标排放。当交换树脂达到饱和以后，可以采用 45%的盐酸将交换树脂再生，循环往复。 4.1.3 MVC 蒸发系统的特（优）点蒸发系统的特（优）点 1蒸发器的外壳和换热管的设计中蒸发以薄膜状 态发生在管外，如果发生结垢只能在管外而且可以通过 视镜看见，同时很容易并且彻底清洗干净，该重要的特 点使得维修率低。如果结垢发生，通过清洗系统循环酸 碱很容易由喷嘴清洗，冲洗过程也是连续的。清洗可以 为在线清洗，不需要专门停机，也无需移开蒸发器内部 的任何元件。没有贵重的垫片需要更换。 2即使因为操作员的误操作使得蒸发器的换热器

34、 被大块的垢堵塞，这些管束很容易用高压水枪进行清洗， 同样没有贵重的配件需要更换。 3中速的离心式压缩机的操作速度在3000 rpm以 下，噪音在85dB以下而且维修的成本也很低。 4压缩机的马达为三相感应式，按照NEMA设计， B等级或者更好的绝缘。压缩机与马达装在同一个底盘 上，方便调整。 5有一个筛网在蒸发体的热井里，循环液中可能 的垢块不会到达喷嘴引起堵塞。 6所有的接触渗滤液的部分为316L不锈钢。 7出厂前对于整个系统进行水力测试和性能测试。 8消泡沫装置可以防止泡沫产生。 9阻垢剂注射或阻垢装置可以尽量减少结垢的产 生。 10高效的除雾装置和良好的设计保证出水水质 持续优良。 1

35、1针对水质特点，特别设置有机物去除单元， 出水水质良好 4.2 MVC4.2 MVC蒸发器蒸发器+DI+DI处理工艺处理工艺 4.2.1 4.2.1 工艺流程工艺流程 图4.2 MVC+DI工艺流程 工艺处理过程完全是物理化学分离过程，工艺过 程为：渗沥液经过滤器去除大部分SS及细小的纤维后进 入后续高效自动控制低能耗MVC蒸发装置， 在蒸发装 置内利用闪蒸原理，把渗沥液原液的水蒸发，蒸汽经冷 凝后变成蒸馏水排出，蒸馏水中含有的氨，经DI离子交 换系统进一步处理达标排放，出水为脱盐蒸馏水，可作 为生产、绿化用水；离子交换系统采用盐酸再生，产水 为脱盐蒸馏水，可作为生产、绿化用水；离子交换系统

36、采用盐酸再生，产生氯化铵液体，再生液与MVC浓缩液 一起回灌至填埋场。同时蒸发过程产生的不冷凝气体经 酸碱处理后，达标排放。 4.2.2 MVC 蒸发工艺的运行特点蒸发工艺的运行特点 1此工艺包括三个单元：过滤、MVC蒸发和DI离 子交换，都是物化处理单元，整个工艺不包含生化处理 过程，此工艺流程简单，可以随开随停，调试及运行管 理方便。 2MVC+DI工艺处理的垃圾渗滤液，出水能稳定连 续满足生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889- 2008）对一般地区的排放要求，该工艺具有运行费用 低、出水优良、管理方便和投资适中等特点。 3到目前为止，MVC是已知的能耗最低的蒸发工 艺，尽管其为蒸发

37、工艺，但却不需要输入蒸汽作为热源， 仅需要供应电力即可，整个系统也不需要供应冷却水， MVC工艺还包括有能量回收系统尽可能的回收排出系统 中蒸馏水和浓缩水所带热量。能耗高是一直以来困扰蒸 发系统推广应用的主要问题，而对MVC而言，每吨水的 耗电量一般可低至12度，对于不同的应用场合会稍有 不同。 4.MVC+DI工艺脱氮能力较强。 MVC出水中一般含 有 200 300mg/L 的氨氮，而后续DI离子交换技术能够 将其去除达标，且效率比生物脱氮高很多，最终总氮的 排放浓度可以控制在7mg/L以内。 5系统产清水率高，从而剩余浓缩液产量少，仅 仅占原水体积的510%。 6系统管理方便、操作简单，

38、自动化的程度高。 整个系统利用PLC实现了全自动控制，系统运行期间可 以通过视镜观察内部管束外表面结垢情况，若发现有结 垢时，系统既无需专门停机，也不需要移开蒸发器内部 任何元件，全面实现在线清洗。 7MVC+DI工艺抗冲击负荷的能力强且运行灵活。 由于此蒸发工艺属于利用纯物理原理对渗滤液进行分离 的过程，对渗滤液水量水质的变化能很快适应，且具备 随时开停机的特点，保障水量发生变化时的灵活运行。 8.此工艺配套的设备质量可靠、技术先进、系统 使用的寿命长。此套蒸发系统采用的所有设备都是成熟 可靠的机械，容易损坏的部位主要是机械密封和轴承等 零部件，更换的成本低，维修的工期短，蒸发器的主体 设备

39、使用寿命可以达到20年以上，正常运行过程中只 需要进行日常清洗，不存在更换的问题。 5.1工程概况工程概况 鹤山市马山生活垃圾卫生填埋场位于鹤山市鹤城 镇旧325国道旁，距市区约15km。本项目垃圾处理规模 为350吨/日，生活垃圾采用卫生填埋处理工艺，填埋区 总容积约214.52m3/d，首期工程于2012年完工，并与 2011年投入使用。本项目渗滤液处理系统的总规模为 200m3/d，分两期实施，具体为：一期（20122017） 规模为100m3/d，即4.17m3/h；二期（20182036）总 规模为200m3/d，即8.33m3/h。 5.MVC+DI工艺处理垃圾渗滤液的工程实例工艺

40、处理垃圾渗滤液的工程实例 5.2设计进出水水质设计进出水水质 垃圾渗滤液的水质与填埋垃圾的填埋方式、种类 及性质等多种因素有关，所含化学成分不断发生改变， 其水质和浓度随着填埋的时间不同而呈现出高度动态的 变化关系。由此，要确定渗滤液进水的水质，有必要综 合考虑所涉及的各种因素，才能准确得出填埋场不同阶 段渗滤液水质的特性。本项目渗滤液进水的水质详见表 5.1。 5.1设计进水水质参数表 项目设计范围 CODCr（mg/L）600012000 BOD5（mg/L）15008000 NH3-N（mg/L）6001000 SS（mg/L）60500 pH510 按照本项目环境影响评价批复的要求，渗滤液出水水质 执行生活垃圾填埋污染控制标准(GB16889-2008)中 表 2 的标准，具体出水水质指标如表 5.2 所示 5.2出水水质标准 序号控制污染物排放浓度限值 1色度（稀释倍数）40 2化学需氧量（CODCr）(mg/L)100 3生化需氧量（BOD5）(mg/L)30 4悬浮物(mg/L)30 5总氮(mg/L)40 6氨氮(mg/L)25 7总磷