一、垃圾渗滤液膜浓缩液低温蒸发设备先搞清楚膜浓缩液到底是个什么东西
垃圾渗滤液经过DTRO等膜系统处理后,清液回用,污染物全部被截留到浓缩液里。膜浓缩液一般占原液量的百分之二十到三十,但它是整个渗滤液处理系统里难啃的骨头。
膜浓缩液的典型水质特征:COD五千到一万五千毫克每升,甚至更高。电导率两万到五万微西门子每厘米,属于超高含盐废水。氯离子含量高,氨氮含量高,钙镁硬度高,总硬度可达四千到五千毫克每升。硫酸根七十到一千一百毫克每升。pH一般调到微酸性。色度五十到一千五百倍,呈棕黑色。含有十多种重金属离子。BOD和COD的比值小于零点一,可生化性极差。有机物主要是腐殖酸类大分子物质,分子量小于一千五百道尔顿。
膜浓缩液让人头疼的三个问题:第一,严重起泡,蒸发过程中泡沫非常多。第二,极易结垢,硫酸钙处于过饱和状态,换热面上结垢倾向非常明显。第三,强腐蚀,高氯加高氨加微酸性环境,对设备材质要求极高。
二、垃圾渗滤液膜浓缩液低温蒸发设备选型第一步:定技术路线
膜浓缩液成分极为复杂,盐分含量高,必须采用强制循环蒸发器。原因是强制循环能保证换热器内料液的流动速度,达到一点八米每秒以上,同时配合变频泵实现流速可调可控,防止结晶析出堵管。
蒸发器的具体形式推荐喷膜蒸发器。大流量循环的喷膜蒸发器传热系数高,运行稳定,能有效防止结晶进入换热器造成堵管。有工程案例采用双级喷膜蒸发方式,配合MVR压缩机系统,效果很好。
低温蒸发的核心是真空减压加热泵。真空度达到负九十四到负九十八千帕时,水的沸点可以降到三十七到四十度。在这个温度下蒸发,能大幅减缓结垢趋势,抑制硫酸钙等逆溶性盐的析出,结垢风险可降低百分之八十。
关于除沫,这是膜浓缩液蒸发的重中之重。膜浓缩液蒸发过程中有严重的起泡沫趋势,必须采用复合功能的多层次除沫器,绝对不要选单一丝网除沫器或旋风除沫器。实际运行中,浓缩液COD可达三千一百毫克每升时会出现严重气泡,需要连续添加消泡剂配合除沫系统使用。
三、垃圾渗滤液膜浓缩液低温蒸发设备选型第二步:定材质(这一步选错,设备一两年就报废)
膜浓缩液中氯离子含量高,氨根离子含量高,进蒸发前pH调至微酸性,这种工况对材质的腐蚀非常强。
与物料直接接触的材质,优先选钛材TA1或TA2,这是稳妥的选择。其次选双相不锈钢2205,性价比不错。
二次蒸汽和冷凝水接触的材质,可以选316L不锈钢。
绝对不能用304不锈钢,在高氯高氨微酸性环境下,304撑不了多久。
有工程案例明确要求:主体设备采用钛材质,冷凝水与二次蒸汽管道采用2205不锈钢。罐体建议六毫米加厚,行业常规是四毫米。内壁做特殊防腐加氩弧焊加钝化处理。腐蚀率应控制在小于零点零零五毫米每年。
四、垃圾渗滤液膜浓缩液低温蒸发设备选型第三步:定处理量
膜浓缩液量一般是渗滤液原液量的百分之二十到三十。比如一个渗滤液处理量一百吨每天的项目,膜浓缩液大概二十到三十吨每天。
低温蒸发器的处理量档位:日处理量小于五吨选紧凑型,五到十吨选标准单台,十到三十吨选标准工业机型,大于三十吨选多台并联。
选型计算公式:选型处理量等于企业连续三天日均膜浓缩液产生量乘以一点一到一点二的余量系数。
注意:膜浓缩液的水量和水质随季节和前端处理效果波动很大,水量波动大的项目优先选??榛杓疲笃诳梢圆⒘┤?。
五、垃圾渗滤液膜浓缩液低温蒸发设备选型第四步:定能耗和运行成本
低温热泵蒸发器吨水能耗约四十到七十千瓦时,吨水处理成本约八十到一百五十元。MVR蒸发器吨水能耗约二十三到七十千瓦时,吨水成本约五十到七十元。三效蒸发器吨水成本约九十元。
但膜浓缩液这种超高含盐废水,实际运行中浓缩倍率不能太高。有工程数据显示,设置四倍浓缩倍率连续运行四天,预热器污染速率达到两摄氏度每天,换热效率明显下降。降低到两倍浓缩倍率后,污染速率降为零,换热效率基本维持不变。所以浓缩倍率与污染速率正相关,过高的浓缩倍率会造成严重污染。
实际工程中,低温蒸发系统处理膜浓缩液后,浓缩液电导率可从四万微西门子每厘米浓缩到七万五到九万微西门子每厘米,平均浓缩倍率约两倍。产水电导率可降到二十六微西门子每厘米,脱盐率高达百分之九十九点九,产水氯离子小于七毫克每升,可直接达标回用。
六、垃圾渗滤液膜浓缩液低温蒸发设备选型第五步:定配置
必选项:PLC全自动加一键启停。真空度、温度、液位多重?;ぁG恐蒲繁门浔淦灯?,流速可调可控。多层次复合除沫器。在线化学清洗系统,这是稳定运行的关键保障。
加分项:远程监控加手机APP。进水预处理系统,尽量降低悬浮物和钙镁硬度后再进蒸发器。密度计在线监测母液浓度,自动调整蒸发速率。pH计控制加药量。
不需要冷却水。不需要外接蒸汽。撬装一体化,占地小。单台三吨每天处理量的设备占地仅约六平方米。
七、垃圾渗滤液膜浓缩液低温蒸发设备选型第六步:定预处理方案
膜浓缩液有较高的钙镁硬度和大量悬浮物,有条件的话必须先做预处理,降低悬浮物和钙镁含量后再进蒸发系统。
常用预处理方法:加药沉淀加TUF软化。TUF是烧结有机聚合物多孔支撑膜,过滤孔径在微滤和超滤范围,可替代传统沉淀池,获得更好的过滤水质。常用药剂有氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠,一般调pH到微酸性进蒸发。
如果确实没条件做预处理,那就连续排放蒸发浓缩液到母液蒸发干燥设备,在母液蒸发干燥设备内实现固化,整体实现全量化处理。
母液蒸发干燥的主流技术是CSD旋喷干化。利用焚烧厂沼气作为能源,将膜浓缩液干化成粉末,含水率降到百分之五以下,干化粉末作为一般固废处置。这个方案可以彻底解决膜浓缩液回喷炉膛带来的腐蚀、飞灰增含氯量、降低焚烧效率等一系列问题。
八、垃圾渗滤液膜浓缩液低温蒸发设备不同场景的推荐方案
场景一:膜浓缩液量小,日均小于五吨,场地有限。推荐紧凑型热泵负压蒸发器,钛材或2205双相钢,撬装一体化,无人值守。
场景二:膜浓缩液量中等,日均五到三十吨,有蒸汽条件。推荐MVR膜式蒸发器,钛材主体,双级喷膜加MVR压缩机,吨水成本低,约五十元每吨。
场景三:膜浓缩液量大,日均三十吨以上,有沼气锅炉。推荐三效蒸发器加强制循环,利用沼气蒸汽,运行成本也很低。
场景四:膜浓缩液要做到全量化零排放。推荐低温蒸发加母液CSD旋喷干化组合工艺。低温蒸发先浓缩两倍左右,浓水进CSD干化成粉末,真正实现吃干榨净。
场景五:膜浓缩液直接回喷炉膛有问题,想彻底解决。推荐加药沉淀加TUF软化加高压STRO再浓缩加CSD旋喷干化的组合工艺。清液回渗滤液系统处理后回用,浓液进CSD干化。
九、垃圾渗滤液膜浓缩液低温蒸发设备三大避坑指南
第一个坑:不做水质检测就选型。膜浓缩液的水质波动非常大,不同项目差别巨大,必须先拿水样去测COD、氯离子、氨氮、硬度、硫酸根、pH、电导率,拿着数据找厂家做小试中试,验证设备适配性。
第二个坑:只比价格不看材质。膜浓缩液是强腐蚀工况,用304冒充316L、用普通钢冒充双相钢的低价设备,一两年就腐蚀穿孔,总成本反而更高。必须要求厂家提供材质证明,支持第三方检测。
第三个坑:忽视除沫和清洗系统。膜浓缩液蒸发时起泡极其严重,没有多层次复合除沫器根本跑不起来。没有在线化学清洗系统,设备三天两头堵,根本没法连续运行。
十、垃圾渗滤液膜浓缩液低温蒸发设备选型总结
膜浓缩液低温蒸发选型核心口诀:强制循环加喷膜,钛材双相钢保命,多层除沫防起泡,预处理降硬度,两倍浓缩稳运行,低温真空三十八度,全自动加在线清洗,算总账看三年总成本。
水量定机型,水质定材质,能耗定成本,售后定长久。先测水,再定型,算总账,看售后。