蒸发在垃圾渗滤水处置的运用
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本文作者：王彩虹陈伟雄作者单位：广东省建筑设计研究院
应用的工程实例及问题
自2006年机械蒸发技术组合离子交换工艺成功应用于潮州锡岗垃圾填埋场渗滤液处理工程后，凭借成本低、管理简单、占地节省的优势，“MVC＋DI”工艺技术迅速在渗滤液处理方面推广使用。除广东潮州垃圾填埋场外，采用该工艺的工程还有广东鹤山垃圾填埋场、广东兴宁垃圾填埋场渗滤液处理、广东塘厦垃圾填埋场渗滤液处理，宁夏吴忠垃圾渗滤液处理，安徽萧县垃圾渗滤液处理工程，辽宁省桓仁垃圾渗滤液处理工程，江苏省连云港垃圾渗滤液处理工程等20余个项目，相关设备见图2。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。在鹤山填埋场采用的蒸发工艺，就因为预处理不彻底，造成蒸发器结垢严重，蒸发器进水不畅，几度中断运行；第三，出水pH不能稳定达标排放，造成在蒸发工艺后，除了串接阳树脂用于除氨之外，还串接阴树脂单元和反渗透单元，使得工艺繁长，运行成本增加，大大削减了蒸发技术工艺的优势。
发展改进技术工艺
针对“MVC+DI”工艺在应用过程中凸显出来的问题，广州某公司在“MVC+DI”工艺的基础上，研究开发了低能耗洁净蒸发“MVPC+BAS”一体化工艺。该技术工艺示意流程见图3.该技术采用蒸发器内置酸吸收技术，成功的将氨从蒸发出水中脱除，为了保证处理出水的稳定达标排放，在机械蒸发之后，串接一体式生化处理装置，处理蒸发出水中含有的微量有机物和酸性物质。另外该技术在预处理方面做了加强，与“MVC+DI”工艺的过滤预处理不同，该技术采用的预处理装置有缓垢的作用，该改进工艺克服了“MVC+DI”工艺的再生废液多，蒸发后串接处理单元繁多的明显缺陷，改进工艺优势在于无再生废液的难题，运行成本更低且清晰，为25～30元/t。MVPC装置及效果图见图4，图5。
关于蒸发后的生化或膜处理
由于生化和膜处理技术在处理垃圾渗滤液方面凸显出的不便已为行业人士熟知，故对于蒸发工艺串接生化或膜技术的从一开始就遭到质疑。笔者认为是多数人没有机会深入了解机械蒸发技术所引起的。新一代的MVPC蒸发器，带有脱氨的功能，蒸发器出水不含氨，仅含有少量的有机物，COD5通常在100mg/L以下，为了出水稳定达标采用膜处理和生化处理把关。由于蒸发出水有机物含量低，且不含盐，所以使用膜处理蒸发出水时，膜污染的速度非常缓慢，且使用寿命较长，不存在传统的渗滤液膜处理工艺存在的膜污染速度快，膜使用寿命低，更换频繁的问题。采用生化处理蒸发出水时，由于处理水中有机物负浓度低，为小分子，易降解，且不含盐，而使的生化变得容易简单，而且垃圾渗滤液处理工程总规模一般不大，县一级的填埋场，渗滤液处理规模在50t/d左右，地级市的填埋场，渗滤液处理规模在100～200t/d，所以采用生化法处理不含SS的蒸发出水时，其产生的泥量极少，基本无污泥排除。
关于回灌
蒸发工艺产生的浓缩液（下文简称“浓液”），采用回灌填埋场的方式处理，目前，存在较大争议。笔者认为，无论是采用膜技术还是蒸发技术处理渗滤液，其浓液回灌填埋场是符合当下的经济水平和技术条件的。如果渗滤液处理产生的浓液不进行回灌，则需要采用生化或焚烧技术才能最终处理处置浓液。采用焚烧处理浓液，将使渗滤液处理的成本大大提高。采用生化法处理浓液，需要另外投资建设生化处理系统，增加渗滤液也处理成本，而其效果，在本质上看和回灌填埋场是相同的。渗滤液回灌填埋场从经济和技术上来看，都是较为合理的处理方式。一方面，填埋场是个生化反应器，可以利用填埋场这个已有的生化反应器，降解渗滤液中的有机物，而无需另外投资建设生化反应器。另外，填埋场原本就是污染物质的容器，浓缩液回灌填埋场能减少不必要的渗滤液处理投资，又能避免污染周边环境。另外，对于有沼气收集来说，渗滤液回灌，也能增加沼气产量，保证填埋场的有效湿度。有研究表明提高垃圾含水率可以加快垃圾的产甲烷反应，提高产甲烷速率和产气量，减少渗滤液的产生，而60%~80%的垃圾含水率最适宜的。垃圾渗滤液回灌不仅能提高垃圾的含水率，加速垃圾稳定化过程，同时可以处理渗滤液，减少渗滤液产量。
关于发展
任何一门技术在一开始都不可能是完美的，都需要在长期的应用过程中，不断进步，不断完善。机械蒸发技术和所有的技术一样，需要改进，完善，适应不断提高的市场要求。渗滤液蒸发技术在国内应用的时间不长，此项技术在应用中，随着不断的改进，必将日趋进步和完善。高效的蒸发处理工艺能以更低的成本、更方便的管理方式去处理垃圾渗滤液，同时在填埋气充足时，可利用填埋气实现蒸发，即节省了能源，又减少了温室气体的排放。不可否认，蒸发技术是一段时期内渗滤液处理的发展趋势，和最佳的技术选择。
