负压蒸发法处理生活垃圾填埋场渗滤液

万方数据18环境工程2006年4月第24卷第2期图1填埋场负压蒸发工艺处理渗滤液整体流程示意图2．1负压蒸发工艺与操作负压蒸发是该渗滤液处理工艺的核心单元，由预处理和负压蒸发2段组成。预处理主要是进行pH调理(调整nH至6—6．5，用于防止过多氨氮随水蒸汽一同逸出以及防止碳酸盐在蒸发器内结垢)和预加热(至55℃，一次预热源为蒸发器冷凝液，二次预热源为填埋气体锅炉冷却水)以及除气除沫处理。预处理后的渗滤液在负压蒸发器中分离为冷凝液和浓缩液。2．1．1负压蒸发器该工艺所用的负压蒸发器示意于图2，蒸发器本体为圆筒形，有蒸发腔和横向冷凝内管2个主要构造；蒸发腔体均匀布设雾化进水喷嘴，上部为蒸汽收集口；蒸发器的配套装置有真空泵和蒸汽压缩机。渗滤液雾化进入温度为55℃、绝对压强为18．24kPa的蒸发腔体，其中的水分利用预热获得的和横向冷凝管内蒸汽冷凝释放的热量蒸发为蒸汽，蒸汽由气体压缩机自收集口抽出并加压为饱和蒸汽，再经横向冷凝管凝结为冷凝液，冷凝液和腔体内蒸发剩余的浓缩液分别排出蒸发器，其中冷凝液还将经热交换器对渗滤液作一次预热。蒸发器内的负压由真空泵维持，而气体压缩机可看作蒸发进程的唯一能量源。横向冷凝内管蒸汽导流管嘲2负压蒸发器设备不意图2．1．2负压蒸发的操作控制负压蒸发的操作控制包括渗滤液水质限制、预处理参数和蒸发操作参数3个部分。渗滤液水质限制范围见表1；预处理出水的pH6—6．5，温度55℃；蒸发器腔体压强18．24。20．26kPa，温度55。60℃，气体压缩后蒸汽升温幅度5℃。表1负压蒸发水质控制范围2．1．3负压蒸发处理效果负压蒸发工艺一级蒸发器2004年的实际运行效果见表2哺。。可见其对各种主要污染物的去除率均超过90％。冷凝液可达到我国填埋场污染控制标准(GBl6889．1997)排人城市污水厂的要求；同时，浓缩液进入二级蒸发器进行二次蒸发浓缩；冷凝液盐度甚低，几乎不含胶体和颗粒物，有利于采用反渗透作深度净化。表2负压蒸发处理水质效果项目pH——!!笆：!竺：121i婴g：!：1211咝：!：121f!塔：!：!!预备罐渗滤液6．501193016408401800蒸发器冷凝液8．803801607080蒸发器浓缩液5．459550013400800017000填埋场污染控制三级排放标准2．2浓缩液深度处理在该渗滤液负压蒸发处理工艺中，一次蒸发浓缩液进入工作原理相同的二次蒸发器中进行再次蒸发浓缩；其冷凝液与一次蒸发的一并作深度净化，二次浓缩液以水泥固化后在填埋场内处置。进人二次蒸发器的浓缩液由填埋气体锅炉冷却水作再次加热。2．3冷凝液深度净化深度净化采用低压反渗透工艺，操作压强6—15bar。反渗透出水水质见表3[6。，不仅达到了最严格的排放标准，也可满足部分场内回用的要求(如车辆冲洗、场内路面增湿与清洗等)。反渗透浓缩液回流至场内渗滤液调蓄池循环处理。蒸发冷凝液的水质保证了反渗透处理的经济性与可靠性，实际操作中膜反冲洗频率仅为4，6次／a，膜寿命可达5a。2．4负压蒸发工艺总体物流平衡在整个2004年间，该填埋场渗滤液总处理量35600t；反渗透出水31800t，约占90％；反渗透浓缩液1800t，约占5％；二次蒸发浓缩液1600t，约占4．5％。万方数据环境工程2006年4月第24卷第2期192．5本工艺运行费用分析该生活垃圾填埋场整套渗滤液处理流程，其运行费用主要为电力消耗、pH调理的药剂消耗、组件维修及更换费用、二级浓缩液的处理处置费用。折算成渗滤液的处理运行费用约为100元／m3，各部分所占比例见表4。表4渗滤液负压蒸发工艺运行费用组成％3渗滤液负压蒸发处理的工艺特点负压蒸发工艺与常压高温蒸发相比，主要的特点是：①没有设备腐蚀现象，设备使用寿命长；②需要的热源温度低，不影响填埋气的能源利用；③不产生大气污染负荷。其与现在应用较普遍的生物处理+出水反渗透工艺，副比较，则蒸发相当于对生物处理的替代，其替代优势为：①对不同填龄的渗滤液均有稳定的处理效果，不存在生物处理对长填龄渗滤液失效的问题泔。；②出水的盐度、胶体含量更低，有利于降低反渗透环节的处理成本。4渗滤液负压蒸发处理在我国应用的前景分析渗滤液处理达标(GBl6889—1997)是我国生活垃圾填埋场污染控制中的难点¨。，目前可行的处理工艺大致为：①采用生物(厌氧或好氧)+物化(如混凝)工艺¨o，处理后按标准中的三级限值接入城市污水处理厂；②采用生物+膜处理(纳滤或反渗透)埔。，处理后按标准中的一级或二级限值排入水体。根据负压蒸发工艺在该生活垃圾填埋场的实际运行状况看，该工艺的蒸发环节可直接满足接管城市污水厂的处理要求；而对于排入水体的要求，用蒸发替代膜处理前的生物处理，同样具有改善膜处理经济性和可靠性的优势。由于我国与欧洲地区生活水平和生活习惯的不同，