混合式蒸發(fā)在垃圾滲濾液零排放中的應(yīng)用研究

李 賓

（光大環(huán)保能源（天津）有限公司，天津 300383）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平日益提高，生活垃圾和工業(yè)垃圾也逐漸增加。然而，我國(guó)垃圾分類起步比較晚，這給垃圾分類處理帶來(lái)了一定的困難。例如，填埋是目前使用比較多的的方法，不會(huì)產(chǎn)生空氣污染，但會(huì)產(chǎn)生垃圾滲濾液。這些垃圾滲濾液包含了大量的金屬離子和有機(jī)物，味道難聞而且具有強(qiáng)污染性和強(qiáng)毒性，所以必須對(duì)其進(jìn)行正確處理。如果處理不當(dāng)，會(huì)對(duì)填埋區(qū)的環(huán)境以及地下水系統(tǒng)造成很大的危害，目前，垃圾滲濾液的處理技術(shù)包括：污水聯(lián)合處理技術(shù)、回灌技術(shù)、生物處理技術(shù)、物化處理技術(shù)、蒸發(fā)技術(shù)等。

1 垃圾滲濾液概述

1.1 垃圾滲濾液的定義

垃圾滲濾液通常是指垃圾經(jīng)過(guò)填埋，隨著微生物的分解，污染物流出的以混合雨水、地下水等混合形成的惡臭液體。垃圾滲濾液是一種強(qiáng)污染、強(qiáng)毒性的液體，對(duì)環(huán)境有很大的破壞作用。

1.2 垃圾滲濾液的成分和特點(diǎn)

垃圾滲濾液的成分很復(fù)雜，主要會(huì)受到垃圾種類的影響。其特點(diǎn)如下：

1.2.1 色度大

垃圾滲濾液一般都是有顏色的，通常呈現(xiàn)黃色、紅褐色和黑紫色，這是因?yàn)槔鴿B濾液中含有有機(jī)物質(zhì)。這些有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過(guò)微生物的分解，產(chǎn)生的物質(zhì)顏色不同，滲濾液的色度也會(huì)不同，其主要由當(dāng)?shù)丨h(huán)境和垃圾類型決定的[1]。

1.2.2 含有的有機(jī)物質(zhì)種類復(fù)雜

垃圾滲濾液中含有的有機(jī)物質(zhì)成分很復(fù)雜，這些污染物大致可以分為脂肪酸、灰黃霉酸、腐殖質(zhì)等，在填埋初期，填埋場(chǎng)的滲濾液成分主要是脂肪酸，但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的填埋，脂肪酸會(huì)逐漸轉(zhuǎn)化成灰黃霉酸和腐殖質(zhì)。

1.2.3 重金屬離子含量高

工業(yè)垃圾和生活垃圾一起填埋，會(huì)造成兩種垃圾包含的污染物成分混合，因此提高了重金屬離子的濃度。

1.3 垃圾滲濾液的危害

垃圾滲濾液具有強(qiáng)污染性，因其由污染物質(zhì)和水融合形成的，并不像水一樣容易流動(dòng)，其流動(dòng)緩慢而且滲濾時(shí)間久，這對(duì)地下水和地表環(huán)境都會(huì)造成很大的危害。垃圾滲濾液的危害程度會(huì)隨著堆填場(chǎng)的使用時(shí)間、垃圾存儲(chǔ)量、滲濾液的流量、流速等發(fā)生變化，并且堆填場(chǎng)的自身管理對(duì)滲濾液處理也會(huì)產(chǎn)生很大的影響?？刂评鴿B濾液的流量，最好的方式是減少垃圾滲濾液的產(chǎn)出，因?yàn)槲廴疽坏┬纬?，后期治理就無(wú)法保證得到很好的治理效果，并且很有可能付出大量的人力、物力而處理效果甚微。

垃圾滲濾液不僅會(huì)對(duì)水體造成很大的污染，也會(huì)對(duì)地表土質(zhì)造成很大的污染。當(dāng)其滲透進(jìn)土壤，會(huì)與土壤發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生對(duì)植物生長(zhǎng)有害的物質(zhì)，甚至還會(huì)造成植物死亡，再經(jīng)過(guò)食物鏈的積累，這些有害物質(zhì)最終會(huì)隨著食物進(jìn)入人體，影響人們的身體健康。

1.4 垃圾滲濾液處理技術(shù)

通過(guò)物化技術(shù)對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行處理，首先在垃圾滲濾液中加入化學(xué)物質(zhì)，通過(guò)化學(xué)技術(shù)減少垃圾滲濾液中的污染物，再對(duì)有害物質(zhì)進(jìn)行沉淀分離，然后對(duì)污染物進(jìn)行分解，以減少垃圾滲濾液中的污染物含量，最后進(jìn)行再次分解避免二次污染，以此提高垃圾滲濾液的處理效率。物化處理常用的是吸附法和化學(xué)沉淀法。吸附法是使用吸附物質(zhì)對(duì)污染物進(jìn)行吸附，一般用于化工行業(yè)、重金屬行業(yè)、印染行業(yè)的污水處理。吸附法的成本較低，對(duì)消除色度和重金屬離子方面效果顯著?；瘜W(xué)沉淀法是在垃圾滲濾液中加入化學(xué)試劑，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，將溶于水的離子沉淀成不溶于水的固體物質(zhì)，以方便去除污染物。絮凝沉淀是最常用的化學(xué)沉淀方式，這個(gè)方式是通過(guò)加入絮凝劑，沉降污染物，最終實(shí)現(xiàn)垃圾滲濾液處理的目的。

生物處理法是將生物活性物質(zhì)和垃圾滲濾液混合，通過(guò)減少垃圾處理時(shí)間提高效率。通過(guò)活性物質(zhì)穩(wěn)定污染物的有機(jī)成分，對(duì)污染物進(jìn)行分離，這種方法可以大規(guī)模處理污染物，解決大面積的垃圾滲濾液。生物處理法比較常用的是氧化技術(shù)，這個(gè)技術(shù)是利用強(qiáng)氧化物質(zhì)，將污染物進(jìn)行分解，方便提取。比較常用的是光催化氧化法、電化學(xué)氧化法、Fenton氧化法。近年來(lái)，膜分離技術(shù)使用的也比較廣泛，其處理垃圾滲濾液的效果良好，二次污染程度也低，已經(jīng)在很多行業(yè)得到應(yīng)用。

回灌法是美國(guó)的學(xué)者提出的，主要是通過(guò)垃圾填埋層對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行處理。垃圾滲濾液經(jīng)過(guò)填埋，會(huì)在地表下進(jìn)行一系列的反應(yīng)分解，達(dá)到減少垃圾滲濾液的析出數(shù)量?；毓喾ú恍枰獜?fù)雜的設(shè)備和成本投入，也不用花費(fèi)較多的人力、物力，因此受到廣泛應(yīng)用。

隨著人們環(huán)保意識(shí)水平的提高，對(duì)垃圾滲濾液處理的重視程度也不斷提高，各垃圾處理廠都在不斷吸收先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，提高垃圾處理水平，從側(cè)面也推動(dòng)了我國(guó)垃圾處理和環(huán)保水平的整體提高。但是垃圾處理需要投入大量的成本，為了保證企業(yè)效益，還是采用比較經(jīng)濟(jì)的生物處理為主。隨著垃圾種類不斷增多，處理難度也在不斷增加，只靠生物技術(shù)處理不能滿足垃圾處理的要求，需要企業(yè)不斷更新技術(shù)、設(shè)備，相關(guān)技術(shù)人員也需要加快對(duì)垃圾滲濾液處理的研究，盡快實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)實(shí)用、效率又高垃圾滲濾液處理方式。

2 混合式蒸發(fā)垃圾滲濾液工藝概述

2.1 垃圾滲濾液蒸發(fā)的目的

垃圾滲濾液的蒸發(fā)是通過(guò)蒸發(fā)水分，降低垃圾滲濾液中水分含量，使垃圾滲濾液中的污染物進(jìn)行濃縮，以減少污染物的數(shù)量，同時(shí)，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)還可以解決垃圾滲濾液的二次污染。

2.2 混合式蒸發(fā)垃圾滲濾液的工藝

2.2.1 混合式蒸發(fā)的原理

該技術(shù)是對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行不斷加熱，經(jīng)過(guò)水平管和多排橫管構(gòu)成的蒸發(fā)系統(tǒng)，在低溫度環(huán)境下，進(jìn)行混合式蒸發(fā)，減少垃圾滲濾液中含有的污染物質(zhì)，保證蒸發(fā)的效果。

2.2.2 技術(shù)特點(diǎn)

經(jīng)過(guò)多效水平管降膜蒸發(fā)器對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行高溫加熱，降低其水分含量，提高污染物濃度，結(jié)合濃縮滲濾液，降低豎管降膜蒸發(fā)器中的高壓蒸氣，滿足垃圾滲濾液處理過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，運(yùn)用混合式蒸發(fā)技術(shù)將垃圾滲濾液進(jìn)行零排放[2]。

2.2.3 所需設(shè)備和方法

混合式蒸發(fā)垃圾滲濾液的主要設(shè)備是水平管降膜低溫多效蒸發(fā)器和豎管降膜多效蒸發(fā)器。冷凝器使用多效水平管降膜對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行加熱，蒸發(fā)垃圾滲濾液中所包含的水分，然后二次加熱，完成蒸發(fā)過(guò)程；豎管降膜蒸發(fā)器與水平管降膜蒸發(fā)器相互結(jié)合，對(duì)污染物進(jìn)行結(jié)晶處理，滲濾液經(jīng)高溫蒸發(fā)再次冷凝后完成混合式蒸發(fā)，以此減少了垃圾滲濾液的二次污染，提高垃圾處理效率。

3 混合式蒸發(fā)垃圾滲濾液實(shí)例

例如，某個(gè)垃圾處理廠處理滲濾液采用混合式蒸發(fā)垃圾滲濾液方式，滲濾液采取的處理量單位是100 t/d，使用蒸汽壓力為0.5 MPa，采用2效豎管降膜蒸發(fā)器、3效水平管降膜蒸發(fā)器，蒸發(fā)初始溫度為70 ℃，末效溫度為60 ℃。

最終分析結(jié)果顯示，采用混合式蒸發(fā)系統(tǒng)蒸氣耗量為0.0628 t/h，MVC電耗為7.4 kW·h/t，假設(shè)高溫高壓蒸氣價(jià)格為210元/t，電價(jià)為0.6元/kW·h，采用2效豎管降膜蒸發(fā)系統(tǒng)，就可以從原來(lái)處理成本的85元/t降低到11.0元/t，因此該多效混合式蒸發(fā)系統(tǒng)在節(jié)能效果方面取得了很大的成功。這樣的處理方式值得廣泛推廣，既可以幫助垃圾處理廠節(jié)省成本，也可以提高處理效率，確保垃圾滲濾液處理的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性和高效性。

4 結(jié)論

綜上所述，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平提高，垃圾處理問(wèn)題會(huì)越來(lái)越重要，大量垃圾經(jīng)過(guò)填埋產(chǎn)生的垃圾滲濾液對(duì)環(huán)境和水體、空氣都會(huì)產(chǎn)生巨大危害。面對(duì)環(huán)境的日益惡化，需要相關(guān)技術(shù)人員不斷加大垃圾滲透液處理的研究，完善混合式蒸發(fā)垃圾滲濾液處理技術(shù)，同時(shí)，提高居民環(huán)保意識(shí)，進(jìn)行合理垃圾分類，減少工業(yè)垃圾和生活垃圾的混合，避免垃圾滲透液重金屬離子超標(biāo)，降低垃圾滲透液的處理難度，為減少環(huán)境污染做出貢獻(xiàn)。