蒸發(fā)在垃圾滲濾水處置的運用

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本文作者：王彩虹陳偉雄作者單位：廣東省建筑設(shè)計研究院

應(yīng)用的工程實例及問題

自2006年機械蒸發(fā)技術(shù)組合離子交換工藝成功應(yīng)用于潮州錫崗垃圾填埋場滲濾液處理工程后，憑借成本低、管理簡單、占地節(jié)省的優(yōu)勢，“MVC＋DI”工藝技術(shù)迅速在滲濾液處理方面推廣使用。除廣東潮州垃圾填埋場外，采用該工藝的工程還有廣東鶴山垃圾填埋場、廣東興寧垃圾填埋場滲濾液處理、廣東塘廈垃圾填埋場滲濾液處理，寧夏吳忠垃圾滲濾液處理，安徽蕭縣垃圾滲濾液處理工程，遼寧省桓仁垃圾滲濾液處理工程，江蘇省連云港垃圾滲濾液處理工程等20余個項目，相關(guān)設(shè)備見圖2。隨著“MVC+DI”工藝技術(shù)的推廣應(yīng)用，機械蒸發(fā)工藝應(yīng)用于滲濾液處理的問題也逐漸顯露出來。首先是采用機械蒸發(fā)工藝，其蒸發(fā)出水采用離子交換技術(shù)脫氨，樹脂再生時產(chǎn)生大量再生廢液，在該系統(tǒng)中沒有很好的解決；其次是前處理中預(yù)處理過于簡單，造成過濾段容易堵塞，且蒸發(fā)器結(jié)垢嚴重。在鶴山填埋場采用的蒸發(fā)工藝，就因為預(yù)處理不徹底，造成蒸發(fā)器結(jié)垢嚴重，蒸發(fā)器進水不暢，幾度中斷運行；第三，出水pH不能穩(wěn)定達標排放，造成在蒸發(fā)工藝后，除了串接陽樹脂用于除氨之外，還串接陰樹脂單元和反滲透單元，使得工藝繁長，運行成本增加，大大削減了蒸發(fā)技術(shù)工藝的優(yōu)勢。

發(fā)展改進技術(shù)工藝

針對“MVC+DI”工藝在應(yīng)用過程中凸顯出來的問題，廣州某公司在“MVC+DI”工藝的基礎(chǔ)上，研究開發(fā)了低能耗潔凈蒸發(fā)“MVPC+BAS”一體化工藝。該技術(shù)工藝示意流程見圖3.該技術(shù)采用蒸發(fā)器內(nèi)置酸吸收技術(shù)，成功的將氨從蒸發(fā)出水中脫除，為了保證處理出水的穩(wěn)定達標排放，在機械蒸發(fā)之后，串接一體式生化處理裝置，處理蒸發(fā)出水中含有的微量有機物和酸性物質(zhì)。另外該技術(shù)在預(yù)處理方面做了加強，與“MVC+DI”工藝的過濾預(yù)處理不同，該技術(shù)采用的預(yù)處理裝置有緩垢的作用，該改進工藝克服了“MVC+DI”工藝的再生廢液多，蒸發(fā)后串接處理單元繁多的明顯缺陷，改進工藝優(yōu)勢在于無再生廢液的難題，運行成本更低且清晰，為25～30元/t。MVPC裝置及效果圖見圖4，圖5。

關(guān)于蒸發(fā)后的生化或膜處理

由于生化和膜處理技術(shù)在處理垃圾滲濾液方面凸顯出的不便已為行業(yè)人士熟知，故對于蒸發(fā)工藝串接生化或膜技術(shù)的從一開始就遭到質(zhì)疑。筆者認為是多數(shù)人沒有機會深入了解機械蒸發(fā)技術(shù)所引起的。新一代的MVPC蒸發(fā)器，帶有脫氨的功能，蒸發(fā)器出水不含氨，僅含有少量的有機物，COD5通常在100mg/L以下，為了出水穩(wěn)定達標采用膜處理和生化處理把關(guān)。由于蒸發(fā)出水有機物含量低，且不含鹽，所以使用膜處理蒸發(fā)出水時，膜污染的速度非常緩慢，且使用壽命較長，不存在傳統(tǒng)的滲濾液膜處理工藝存在的膜污染速度快，膜使用壽命低，更換頻繁的問題。采用生化處理蒸發(fā)出水時，由于處理水中有機物負濃度低，為小分子，易降解，且不含鹽，而使的生化變得容易簡單，而且垃圾滲濾液處理工程總規(guī)模一般不大，縣一級的填埋場，滲濾液處理規(guī)模在50t/d左右，地級市的填埋場，滲濾液處理規(guī)模在100～200t/d，所以采用生化法處理不含SS的蒸發(fā)出水時，其產(chǎn)生的泥量極少，基本無污泥排除。

關(guān)于回灌

蒸發(fā)工藝產(chǎn)生的濃縮液（下文簡稱“濃液”），采用回灌填埋場的方式處理，目前，存在較大爭議。筆者認為，無論是采用膜技術(shù)還是蒸發(fā)技術(shù)處理滲濾液，其濃液回灌填埋場是符合當下的經(jīng)濟水平和技術(shù)條件的。如果滲濾液處理產(chǎn)生的濃液不進行回灌，則需要采用生化或焚燒技術(shù)才能最終處理處置濃液。采用焚燒處理濃液，將使?jié)B濾液處理的成本大大提高。采用生化法處理濃液，需要另外投資建設(shè)生化處理系統(tǒng)，增加滲濾液也處理成本，而其效果，在本質(zhì)上看和回灌填埋場是相同的。滲濾液回灌填埋場從經(jīng)濟和技術(shù)上來看，都是較為合理的處理方式。一方面，填埋場是個生化反應(yīng)器，可以利用填埋場這個已有的生化反應(yīng)器，降解滲濾液中的有機物，而無需另外投資建設(shè)生化反應(yīng)器。另外，填埋場原本就是污染物質(zhì)的容器，濃縮液回灌填埋場能減少不必要的滲濾液處理投資，又能避免污染周邊環(huán)境。另外，對于有沼氣收集來說，滲濾液回灌，也能增加沼氣產(chǎn)量，保證填埋場的有效濕度。有研究表明提高垃圾含水率可以加快垃圾的產(chǎn)甲烷反應(yīng)，提高產(chǎn)甲烷速率和產(chǎn)氣量，減少滲濾液的產(chǎn)生，而60%~80%的垃圾含水率最適宜的。垃圾滲濾液回灌不僅能提高垃圾的含水率，加速垃圾穩(wěn)定化過程，同時可以處理滲濾液，減少滲濾液產(chǎn)量。

關(guān)于發(fā)展

任何一門技術(shù)在一開始都不可能是完美的，都需要在長期的應(yīng)用過程中，不斷進步，不斷完善。機械蒸發(fā)技術(shù)和所有的技術(shù)一樣，需要改進，完善，適應(yīng)不斷提高的市場要求。滲濾液蒸發(fā)技術(shù)在國內(nèi)應(yīng)用的時間不長，此項技術(shù)在應(yīng)用中，隨著不斷的改進，必將日趨進步和完善。高效的蒸發(fā)處理工藝能以更低的成本、更方便的管理方式去處理垃圾滲濾液，同時在填埋氣充足時，可利用填埋氣實現(xiàn)蒸發(fā)，即節(jié)省了能源，又減少了溫室氣體的排放。不可否認，蒸發(fā)技術(shù)是一段時期內(nèi)滲濾液處理的發(fā)展趨勢，和最佳的技術(shù)選擇。