劉順隆

（潮州市市政建設總公司，廣東潮州 521000）

“MVC蒸發(fā)+離子交換”工藝在垃圾滲濾液處理應用上存在的問題和建議

劉順隆

（潮州市市政建設總公司，廣東潮州 521000）

垃圾滲濾液成分復雜，主要污染物濃度高，尾水排放要求嚴格，處理技術(shù)難度大，處理成本高。傳統(tǒng)上較多采用生化處理與膜處理工藝組合處理垃圾滲濾液，但存在日常運行成本高和主要設備維護保養(yǎng)頻繁影響工藝的連續(xù)運行等問題。近幾年一些新建垃圾場開始引進“MVC蒸發(fā)+離子交換”新工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝處理垃圾滲濾液，本文總結(jié)了“MVC蒸發(fā)+離子交換”工藝在垃圾滲濾液處理應用上取得的成效和存在的問題及建議。

MVC 離子交換 滲濾液 問題 建議

1　“MVC蒸發(fā)+離子交換”工藝應用實例

某生活垃圾衛(wèi)生填埋場采用“MVC蒸發(fā)+離子交換”工藝處理垃圾滲濾液，工程設計處理能力200立方米/日，滲濾液處理后排放的尾水水質(zhì)要求達到《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB 16889-2008）中表二規(guī)定的水污染物排放濃度限值要求。

2　工藝原理及工藝流程

2.1工藝原理

表1　滲濾液處理設備進水水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果（單位:mg/L）

垃圾滲濾液經(jīng)過去除部分雜質(zhì)后，進入熱交換器與MVC蒸發(fā)系統(tǒng)排出的蒸餾水和濃縮液進行熱交換，再經(jīng)過排氣熱交換器交換升溫后進入蒸發(fā)主體。進入蒸發(fā)主體的滲濾液經(jīng)過布液器分布于各換熱管表面形成薄膜進行蒸發(fā)，未蒸發(fā)的液體匯聚于蒸發(fā)主體底部的熱井重新循環(huán)蒸發(fā)。被蒸發(fā)的水分變成蒸汽，蒸汽經(jīng)過除霧器進行汽液分離后被蒸汽壓縮機抽離蒸發(fā)主體，經(jīng)過壓縮機壓縮升溫后，高溫蒸汽再被輸送至蒸發(fā)主體熱交換管內(nèi)，管內(nèi)高溫蒸汽與管外的低溫物料進行熱交換，低溫物料被加熱并蒸發(fā)，被蒸發(fā)的水分變成蒸汽補充被壓縮機抽走的蒸汽。管內(nèi)高溫的蒸汽經(jīng)過熱交換后放出潛熱被冷凝變成蒸餾水。蒸餾水被收集至蒸餾水罐后被輸送至熱交換設備進行熱交換，后離開蒸發(fā)系統(tǒng)進入離子交換系統(tǒng)。蒸餾水經(jīng)過離子交換后氨氮得到去除，同時還去除水中部分小分子有機物使水中COD值進一步降低，經(jīng)過離子交換后的出水達標排放。

2.2工藝流程

工藝流程圖1所示。

3　工藝設備運行情況

3.1處理后排放的尾水水質(zhì)

本次總結(jié)中的監(jiān)測方法和出水水質(zhì)指標引用環(huán)保等相關(guān)部門的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，具體如表1所示：

滲濾液處理設備處理后出水水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果表2所示。

從表1和表2監(jiān)測數(shù)據(jù)可知：滲濾液處理設備出水水質(zhì)pH范圍為6.04～6.78，總汞、總鎘、總鉻、總砷、六價鉻、糞大腸菌群數(shù)均未檢出，其余各污染因子最大日均排放濃度分別為色度1倍、化學需氧量62.9mg/L、五日生化需氧量15.9mg/L、氨氮4.52mg/L、總氮7.15mg/L、總磷0.02mg/L、總鉛0.05mg/L、總鋅0.007mg/L，均符合《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB 16889-2008）中表二規(guī)定的水污染物排放濃度限值要求。

3.2耗能耗材及運行成本情況

根據(jù)近5年來的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，該工藝在運行過程中，主要的能耗為電能，處理1噸垃圾滲濾液的平均耗電量約為23千瓦時。運行中需要投加的藥品主要為消泡劑、氨基磺酸和氫氧化鈉，其中消泡劑用于蒸發(fā)主體的除泡，氨基磺酸和氫氧化鈉用于除垢，以上3種藥品的使用量要根據(jù)滲濾液的污染物濃度和污染物種類的差異作適度調(diào)整。具體的日常運行成本如表3所示。

表2　滲濾液處理設備處理后出水水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果、單位:mg/L（pH、色度、糞大腸菌群除外）

表3　“MVC+離子交換“運行成本核算分析表

4　工藝運行存在的問題

“MVC蒸發(fā)+離子交換”工藝組合在處理垃圾滲濾液應用上屬于創(chuàng)新技術(shù)，從實際的生產(chǎn)運行情況看，經(jīng)該工藝設備處理后排放的尾水能夠達標，運行成本不會比傳統(tǒng)工藝高，但鑒于垃圾滲濾液處理難度大，其在運行中也存在一定的問題亟需進一步完善和突破，具體如下：

（1）離子交換樹脂需要再生，再生過程需耗用鹽酸，進而產(chǎn)生含鹽酸和氯化銨等污染物的廢水，需要進一步妥善處理。樹脂再生一次，需歷經(jīng)清水反沖、鹽酸再生和清水順沖，整個過程至少要產(chǎn)生5噸以上的廢水，既產(chǎn)污又間接降低了工藝設備的處理能力。（2）離子交換樹脂再生過程技術(shù)管理要求高，如操作不當，容易造成樹脂再生后呈酸性，剛開始使用時處理后的出水酸堿度不達標。如果為了確保達標而使用更多的清水順沖，則會相應產(chǎn)生更多的受污染廢水，因此再生過程的技術(shù)管理目標就是要在盡可能減少廢水產(chǎn)生的情況下讓樹脂恢復其處理能力。（3）進滲濾液的管道、熱交換器和蒸發(fā)主體等主要部件容易結(jié)垢，需要停機清洗，嚴重影響設備的連續(xù)運行能力。垃圾滲濾液中的污染物濃度越高，工藝設備越容易結(jié)垢，設備清洗過程耗用大量的氨基磺酸、燒堿等藥劑，產(chǎn)生洗機廢液并直接增加滲濾液處理成本。（4）滲濾液蒸發(fā)過程約產(chǎn)生進液量15%的高濃度濃縮污染廢液（簡稱濃縮液），進一步處理技術(shù)難度大。目前MVC蒸發(fā)過程產(chǎn)生的濃縮液以回灌至垃圾填埋區(qū)為主要的處理方式，隨著時間的推移可能導致垃圾填埋區(qū)含鹽量增加，大部分鹽分、重金屬等污染物會再次回到滲濾液處理系統(tǒng)，蒸發(fā)系統(tǒng)的處理壓力會越來越大。（5）設備中的閥門、水泵較多，由于滲濾液濃度高，污染物成分復雜，且運行過程需耗用強酸和強堿，腐蝕性強，因此容易出現(xiàn)故障或滴漏，需經(jīng)常停機檢修和維護，影響連續(xù)運行。

5　建議

實踐證明：用“MVC蒸發(fā)+離子交換”工藝處理垃圾滲濾液，經(jīng)處理后排放的尾水達標，符合環(huán)保要求，但目前在連續(xù)運行處理的能力上還需要進一步改善，才能確保滿足生產(chǎn)需要，真正有效地發(fā)揮工藝設備的處理能力，防止垃圾滲濾液產(chǎn)生二次污染。根據(jù)該工藝技術(shù)目前的運行情況，為確?！癕VC蒸發(fā)+離子交換”處理系統(tǒng)能連續(xù)運行，現(xiàn)提出如下技術(shù)改進建議：

（1）加裝前處理裝置，作為MVC蒸發(fā)系統(tǒng)的預處理工藝，盡量改善進入蒸發(fā)系統(tǒng)的水質(zhì)，減少結(jié)垢出現(xiàn)，降低蒸發(fā)系統(tǒng)的清洗頻率，延長蒸發(fā)系統(tǒng)單次連續(xù)穩(wěn)定運行的時間，保證工藝設備能穩(wěn)定發(fā)揮其處理能力。（2）對離子交換系統(tǒng)實施技術(shù)改造，采用其他新技術(shù)處理氨氮污染物，解決因使用鹽酸帶來的一系列污染問題和離子樹脂更換成本高的問題，確保滲濾液經(jīng)處理后能穩(wěn)定達標排放。（3）建立一支運營管理和維護經(jīng)驗豐富的專業(yè)隊伍，并備足設備易損件，及時對設備進行維修和保養(yǎng)，確保設備能連續(xù)穩(wěn)定運行。對于設備運行中容易出現(xiàn)故障的部件，在設備安裝時，盡量采用一備一用設計，以便在出現(xiàn)故障時不影響設備的運行。

6　結(jié)語

垃圾滲濾液處理技術(shù)難度大，環(huán)保排污要求嚴格，現(xiàn)階段適合處理垃圾滲濾液的污水處理工藝較少，且基本上都存在工藝設備連續(xù)運行難和處理成本高的問題，“MVC蒸發(fā)+離子交換”工藝作為近幾年開發(fā)的工藝技術(shù)，主要存在的問題就是容易結(jié)垢而影響設備的連續(xù)運行能力。隨著技術(shù)的創(chuàng)新，如對進入蒸發(fā)主體的滲濾液進行有效的預處理，將會解決蒸發(fā)系統(tǒng)的結(jié)垢問題，確保工藝設備能連續(xù)運行，減少工藝系統(tǒng)清洗頻率也會降低垃圾滲濾液的處理成本。

［1］GB50869-2013.生活垃圾衛(wèi)生填埋處理技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］HJ 564-2010.生活垃圾填埋場滲濾液處理工程技術(shù)規(guī)范［S］.

［3］GB16889—2008.生活垃圾填埋場污染控制標準［S］.

［4］趙由才，龍燕，張華.生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2004.

楊金鋒（1984—），男，廣東廣州人，助工，從事水運工程等施工監(jiān)理。