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MVR蒸发器在垃圾渗滤液处理中的案例

2019-03-21 13:07

  项目概述

  某垃圾处理场规模为日处理垃圾70吨,总库容44万m3,服务年限14年,总投资2900万元。垃圾处理场渗滤液处理工艺采用MVR蒸发工艺,设计日处理渗滤液50m3。某县垃圾处理场于2012 日投入运营,垃圾渗滤液处理设计方式原来用回喷工艺。结合当前环境部新的排放标准,原处理工艺不适应新的要求,故必须选用新的工艺对渗滤液进行处理。

垃圾渗滤液处理

  工艺概述

  垃圾渗滤液水质特点

  (1)有机物浓度高

  垃圾渗滤液中的CODcr、BOD 浓度最高可达几万mg/L,与城市污水相比,浓度非常高。高浓度的垃圾渗滤液主要是在酸性 发酵阶段产生,pH达到或略低于7,低分子脂肪酸的CODcr COD总量的80%以上,BOD与COD比值为0.5 ~0.6。

  (2)水质变化大

  填埋场渗滤液的主要成份有下述四类:

  1. 常见元素和离子,如Cd、Mg、Fe、Na、NH3-N、碳酸根、氯离子等;

  2. 微量金属,如Mn,Cr,Ni,Pb等

  3. 有机物,常用TOC、COD来计量,酚等也可以单独计量;

  4. 微生物。

  渗滤液的性质与填埋废物的种类、性质及填埋方式等许多因素有关,化学成分变化较大,其浓度和性质随时间呈高度的动态变化关系,主要取决于填埋场的使用年限和取样时填埋场所处的阶段。

  在填埋的初期,渗滤液中的有机酸浓度较高,而挥发性有机 酸含量不到1%,随着时间的推移,挥发性有机酸的比例将增加。

  在填埋场的酸性阶段,其pH值较低,而BOD、TOC、COD、营养物和重金属的含量较高。

  在填埋场的产甲烷阶段,pH 值介于6.5 ~7.5 之间,而BOD 、TOC、COD、营养物的含量则明显降低,且重金属的含量也明显降低。

  对国内已建垃圾处理场渗滤液成分分析,渗滤液成分变化如下:

  pH值,填埋初期为6~7,呈弱酸性,随着时间推移,pH 可提高到7~8,呈弱碱性。BOD 随着时间和微生物活动的增加,渗滤液中的BOD 渐增加,一般填埋6个月至2.5 年,达到最高峰值,此时BOD 以溶解性为主,随后此项指标开始下降,到6~15年填埋场稳定化为此。COD在填埋初期略低于BOD,随着时间的推移,COD下降速率小于BOD下降的速率,COD 反而略高于BOD。

  (3)氨氮含量高

  渗滤液的氨氮浓度随着填埋年数的增加而增加,可高达2000mg/L 以上,渗滤液中的C/N 比失调会降低生物处理的效果。

  (4)营养元素比例失调

  对于生化处理,垃圾渗滤液BOD5/TP的比值相对较大,与微生物生长所需的磷元素相差较大,因此在渗滤液生化 处理中往往缺乏磷元素,需要加以补给。

  (5)金属含量高

  若进场垃圾中混有大量的金属废物,则垃圾渗滤液中含有十多种金属离子,超过一般的排放标准,需进行处理。所以在垃圾进场时应严格禁止金属废物,使渗滤液中的金属含量极低,仅进行稀释处理或无需处理。

  垃圾渗滤液经过过滤,将较小的杂质去除后,滤液经过热交换器与排出系统的蒸馏水及浓水进行热交换,再经过排气热交换器,最后进入蒸发主体。

  进入蒸发主体的来液与主体内原有的循环液混合,同时一部分循环液经过浓水排放管道排出系统。另一部分的循环液经过布液器重新分布于各换热管表面形成薄膜进行蒸发。

  未蒸发的液体汇聚于热井底部与来液混合后再进行下一次循环。被蒸发的水分变成蒸汽,蒸汽经过除雾器进行汽液分离后被压缩机抽离蒸发主体,经过压缩机压缩升温后,高温蒸汽再被输送至蒸发主体热交换管内,管内高温蒸汽与管外的低温物料进行热交换,低温物料被加热并蒸发,被蒸发的水分变成蒸汽补充被压缩机抽走的蒸汽。

  管内高温的蒸汽经过热交换后放出潜热被冷凝变成蒸馏水。蒸馏水被收集至蒸馏水罐后被输送至热交换设备进行热交换,后离开蒸发系统进入离子交换系统。离子交换系统是以圆球形树脂(离子交换树脂)过滤原水,水中的离子会与固定在树脂上的离子交换。蒸馏水经阳离子交换和阴离子交换系统去除离子后送至出水池排放。

  蒸发系统内不能冷凝的气体被送至吸收塔用离子交换系统的再生废液进行吸收,吸收塔内不冷凝气体与再生废液反应生成的低浓度氯化铵被送至浓水池。

  处理工艺

  MVR蒸发(卧管喷淋)

  处理量

  50吨/天

  所用设备

  蒸汽产生器、交换器、蒸发主体、蒸汽压缩机、气体吸收、铵处理设备、化学罐系统

  排放标准

  排放标准 达到GB16889-2008《生活垃圾填埋场污染物控制标准》中的 现有和新建生活垃圾填埋场水污染物浓度排放限制中的规定。 主要污染物限值如下:

  CODcr: ≤100mg/L

  BOD5:≤30 mg/L

  NH3-N:≤25 mg/L

  SS::≤30 mg/L

  PH≤6.0-8.0

  TP:80mg/L

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