混合式蒸发在垃圾渗滤液零排放中的应用研究

李 宾

（光大环保能源（天津）有限公司，天津 300383）

随着社会经济的快速发展，人们的生活水平日益提高，生活垃圾和工业垃圾也逐渐增加。然而，我国垃圾分类起步比较晚，这给垃圾分类处理带来了一定的困难。例如，填埋是目前使用比较多的的方法，不会产生空气污染，但会产生垃圾渗滤液。这些垃圾渗滤液包含了大量的金属离子和有机物，味道难闻而且具有强污染性和强毒性，所以必须对其进行正确处理。如果处理不当，会对填埋区的环境以及地下水系统造成很大的危害，目前，垃圾渗滤液的处理技术包括：污水联合处理技术、回灌技术、生物处理技术、物化处理技术、蒸发技术等。

1 垃圾渗滤液概述

1.1 垃圾渗滤液的定义

垃圾渗滤液通常是指垃圾经过填埋，随着微生物的分解，污染物流出的以混合雨水、地下水等混合形成的恶臭液体。垃圾渗滤液是一种强污染、强毒性的液体，对环境有很大的破坏作用。

1.2 垃圾渗滤液的成分和特点

垃圾渗滤液的成分很复杂，主要会受到垃圾种类的影响。其特点如下：

1.2.1 色度大

垃圾渗滤液一般都是有颜色的，通常呈现黄色、红褐色和黑紫色，这是因为垃圾渗滤液中含有有机物质。这些有机物质经过微生物的分解，产生的物质颜色不同，渗滤液的色度也会不同，其主要由当地环境和垃圾类型决定的[1]。

1.2.2 含有的有机物质种类复杂

垃圾渗滤液中含有的有机物质成分很复杂，这些污染物大致可以分为脂肪酸、灰黄霉酸、腐殖质等，在填埋初期，填埋场的渗滤液成分主要是脂肪酸，但经过一段时间的填埋，脂肪酸会逐渐转化成灰黄霉酸和腐殖质。

1.2.3 重金属离子含量高

工业垃圾和生活垃圾一起填埋，会造成两种垃圾包含的污染物成分混合，因此提高了重金属离子的浓度。

1.3 垃圾渗滤液的危害

垃圾渗滤液具有强污染性，因其由污染物质和水融合形成的，并不像水一样容易流动，其流动缓慢而且渗滤时间久，这对地下水和地表环境都会造成很大的危害。垃圾渗滤液的危害程度会随着堆填场的使用时间、垃圾存储量、渗滤液的流量、流速等发生变化，并且堆填场的自身管理对渗滤液处理也会产生很大的影响。控制垃圾渗滤液的流量，最好的方式是减少垃圾渗滤液的产出，因为污染一旦形成，后期治理就无法保证得到很好的治理效果，并且很有可能付出大量的人力、物力而处理效果甚微。

垃圾渗滤液不仅会对水体造成很大的污染，也会对地表土质造成很大的污染。当其渗透进土壤，会与土壤发生反应并产生对植物生长有害的物质，甚至还会造成植物死亡，再经过食物链的积累，这些有害物质最终会随着食物进入人体，影响人们的身体健康。

1.4 垃圾渗滤液处理技术

通过物化技术对垃圾渗滤液进行处理，首先在垃圾渗滤液中加入化学物质，通过化学技术减少垃圾渗滤液中的污染物，再对有害物质进行沉淀分离，然后对污染物进行分解，以减少垃圾渗滤液中的污染物含量，最后进行再次分解避免二次污染，以此提高垃圾渗滤液的处理效率。物化处理常用的是吸附法和化学沉淀法。吸附法是使用吸附物质对污染物进行吸附，一般用于化工行业、重金属行业、印染行业的污水处理。吸附法的成本较低，对消除色度和重金属离子方面效果显著。化学沉淀法是在垃圾渗滤液中加入化学试剂，通过化学反应，将溶于水的离子沉淀成不溶于水的固体物质，以方便去除污染物。絮凝沉淀是最常用的化学沉淀方式，这个方式是通过加入絮凝剂，沉降污染物，最终实现垃圾渗滤液处理的目的。

生物处理法是将生物活性物质和垃圾渗滤液混合，通过减少垃圾处理时间提高效率。通过活性物质稳定污染物的有机成分，对污染物进行分离，这种方法可以大规模处理污染物，解决大面积的垃圾渗滤液。生物处理法比较常用的是氧化技术，这个技术是利用强氧化物质，将污染物进行分解，方便提取。比较常用的是光催化氧化法、电化学氧化法、Fenton氧化法。近年来，膜分离技术使用的也比较广泛，其处理垃圾渗滤液的效果良好，二次污染程度也低，已经在很多行业得到应用。

回灌法是美国的学者提出的，主要是通过垃圾填埋层对垃圾渗滤液进行处理。垃圾渗滤液经过填埋，会在地表下进行一系列的反应分解，达到减少垃圾渗滤液的析出数量。回灌法不需要复杂的设备和成本投入，也不用花费较多的人力、物力，因此受到广泛应用。

随着人们环保意识水平的提高，对垃圾渗滤液处理的重视程度也不断提高，各垃圾处理厂都在不断吸收先进的技术和经验，提高垃圾处理水平，从侧面也推动了我国垃圾处理和环保水平的整体提高。但是垃圾处理需要投入大量的成本，为了保证企业效益，还是采用比较经济的生物处理为主。随着垃圾种类不断增多，处理难度也在不断增加，只靠生物技术处理不能满足垃圾处理的要求，需要企业不断更新技术、设备，相关技术人员也需要加快对垃圾渗滤液处理的研究，尽快实现经济实用、效率又高垃圾渗滤液处理方式。

2 混合式蒸发垃圾渗滤液工艺概述

2.1 垃圾渗滤液蒸发的目的

垃圾渗滤液的蒸发是通过蒸发水分，降低垃圾渗滤液中水分含量，使垃圾渗滤液中的污染物进行浓缩，以减少污染物的数量，同时，经过蒸发还可以解决垃圾渗滤液的二次污染。

2.2 混合式蒸发垃圾渗滤液的工艺

2.2.1 混合式蒸发的原理

该技术是对垃圾渗滤液进行不断加热，经过水平管和多排横管构成的蒸发系统，在低温度环境下，进行混合式蒸发，减少垃圾渗滤液中含有的污染物质，保证蒸发的效果。

2.2.2 技术特点

经过多效水平管降膜蒸发器对垃圾渗滤液进行高温加热，降低其水分含量，提高污染物浓度，结合浓缩渗滤液，降低竖管降膜蒸发器中的高压蒸气，满足垃圾渗滤液处理过程中的经济性和实用性，运用混合式蒸发技术将垃圾渗滤液进行零排放[2]。

2.2.3 所需设备和方法

混合式蒸发垃圾渗滤液的主要设备是水平管降膜低温多效蒸发器和竖管降膜多效蒸发器。冷凝器使用多效水平管降膜对垃圾渗滤液进行加热，蒸发垃圾渗滤液中所包含的水分，然后二次加热，完成蒸发过程；竖管降膜蒸发器与水平管降膜蒸发器相互结合，对污染物进行结晶处理，渗滤液经高温蒸发再次冷凝后完成混合式蒸发，以此减少了垃圾渗滤液的二次污染，提高垃圾处理效率。

3 混合式蒸发垃圾渗滤液实例

例如，某个垃圾处理厂处理渗滤液采用混合式蒸发垃圾渗滤液方式，渗滤液采取的处理量单位是100 t/d，使用蒸汽压力为0.5 MPa，采用2效竖管降膜蒸发器、3效水平管降膜蒸发器，蒸发初始温度为70 ℃，末效温度为60 ℃。

最终分析结果显示，采用混合式蒸发系统蒸气耗量为0.0628 t/h，MVC电耗为7.4 kW·h/t，假设高温高压蒸气价格为210元/t，电价为0.6元/kW·h，采用2效竖管降膜蒸发系统，就可以从原来处理成本的85元/t降低到11.0元/t，因此该多效混合式蒸发系统在节能效果方面取得了很大的成功。这样的处理方式值得广泛推广，既可以帮助垃圾处理厂节省成本，也可以提高处理效率，确保垃圾渗滤液处理的经济实用性和高效性。

4 结论

综上所述，随着国家经济的发展和人们生活水平提高，垃圾处理问题会越来越重要，大量垃圾经过填埋产生的垃圾渗滤液对环境和水体、空气都会产生巨大危害。面对环境的日益恶化，需要相关技术人员不断加大垃圾渗透液处理的研究，完善混合式蒸发垃圾渗滤液处理技术，同时，提高居民环保意识，进行合理垃圾分类，减少工业垃圾和生活垃圾的混合，避免垃圾渗透液重金属离子超标，降低垃圾渗透液的处理难度，为减少环境污染做出贡献。