渗滤液零排放处理方案

1、 100T/D垃圾渗滤液处理技术方案编制单位： 编制日期：*年*月文档编号：1目录1.项目概况51.1.概述51.2.设计原则51.3.垃圾渗滤液水质特点及影响因素分析51.3.1.垃圾渗滤液来源51.3.2.垃圾渗滤液的水质特点61.4.进水水质61.5.排放水水质62.工艺选择82.1.工艺选用82.2.选用工艺的突出优势83.工艺设计93.1.设计规模93.2.工艺流程图93.3.物料平衡图93.4.工艺描述103.4.1.预处理系统113.4.2.低能耗MVR蒸发装置123.4.3.催化氧化装置163.4.4.辅助装置183.5.系统技术参数183.5.1.预处理183.5.2.低能耗

2、MVR蒸发装置技术参数193.5.3.催化氧化装置技术参数213.5.4.浓缩液和污泥处理系统技术参数214.结垢处理及水质保证论述234.1.结垢处理措施234.1.1.结垢形成234.1.2.结垢处理方案234.2.氨氮去除措施254.3.排水达标保证措施264.3.1.概述264.3.2.确保达标排放的独有技术特点264.4.维修便捷性论述285.设备清单295.1.设备清单296.工程投资和运行成本分析356.1.运行成本分析356.2.水电356.3.占地35331. 项目概况1.1. 概述本项目采用MVR蒸发装置的方式处理渗滤液，处理规模100吨/日。处理工艺为“MVR蒸发+洗气+

3、催化氧化”垃圾渗滤液处理工艺。本设计致力于解决本项目垃圾渗滤液的污染问题,力求从根本上解决本项目中的污水对地下水、周围环境以及对周边居民造成的影响。同时，也满足国家对现有和新建生活垃圾填埋场水污染物控制标准日益严格的要求。垃圾渗滤液经处理后的出水水质能完全满足业主及国家相关标准出水排放限值要求。本设计的垃圾渗滤液，各种物质的含量如COD、BOD、TN、NH3-N、TDS等含量都较高，属于高难处理废水。1.2. 设计原则根据垃圾渗滤液的水质特点，现有和在建生活垃圾所处的地理环境及相关的配套设备以及现行国家环保标准对生活垃圾水污染物控制的要求，本方案将根据以下原则进行设计：垃圾渗滤液处理工艺设施处

4、理后的达标排放水能完全满足业主的要求。u 运行稳定，有较强的耐冲击能力，能适应垃圾渗滤液水质不稳定，水量变化大的需要。u 能适应高含盐量的水质环境。u 材料需有良好的耐腐蚀性。u 自动化程度高，安装、操作、运行及维护简单。u 结构紧凑，占地面积少。u 能耗低，节能环保。u 工程投资少，电耗及运行费用低。u 能适应未来垃圾渗滤液的处理需要。u 能达到零液体排放。1.3. 垃圾渗滤液水质特点及影响因素分析1.3.1. 垃圾渗滤液来源垃圾渗滤液是指垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵和降水的冲刷、地表水和地下水浸泡而滤出的污水。渗滤液中不仅含有大量的有机污染物。还含有重金属和高浓度的植物性营养物，某些工业

5、垃圾的渗滤液中甚至还有剧毒有害污染物。垃圾渗滤液有成分复杂、水质水量变化巨大、有机物和氨氮浓度高、微生物营养元素比例失调等特点。垃圾渗滤液中污染物主要有以下几个来源:垃圾本身含有大量的可溶性有机物、无机物在雨水、地表水或地下水的浸入过程中溶解而进入渗滤液，垃圾通过生物、化学、物理等作用产生的可溶性物质进入渗滤液，覆盖和周围的土壤中进入渗滤液的可溶性物质。垃圾渗滤液为高浓度有机废水，具有BOD和COD浓度高，金属含量、氨氮含量高，有毒有害物质多，水质水量变化大，且变化无规律性，化学性质不稳定，微生物营养比例失调等特点。渗滤液水质随垃圾填埋时间而变化，卫生填埋是垃圾的堆积、压实和覆土的反复循环过程

6、。渗滤液的水质随填埋体时间的延长而有较大的变化，一般地，新填埋体渗滤液的BOD/COD值较高，可生化性较好，老填埋体渗滤液的BOD/COD值较低，可生化性较差，而且渗滤液水中的营养比例(C:N:P)一般严重失调，其突出表现为氮高磷低。由于我国目前大部分城市生活垃圾都是采取混合收集处理的方式，厨余垃圾、工业废弃物甚至有毒有害物质混杂在一起，增加了渗滤液化学成分的复杂性和危害性。1.3.2. 垃圾渗滤液的水质特点垃圾渗滤液是一种特殊性质的废水，氨氮较高， BOD较高，渗滤液的COD也比较高，悬浮物较细小，悬浮物的浓度较高。1.4. 进水水质垃圾渗滤液预估水质如下：项目CODcrBOD5NH3-NT

7、DSpH设计范围50002000150025000691.5. 排放水水质垃圾渗滤液处理处理最终排放水水质达到现行最新的生活垃圾填埋场污染控制标准GB16889-2008中表2的要求，各项控制指标如下：水污染物排放浓度限值 单位：mg/L序号 控制污染物 排放浓度限值 1 色度（稀释倍数） 402 化学需氧量CODcr（mg/L） 1003 生化需氧量BOD5 （mg/L） 304 悬浮物（mg/L） 30 5 氨氮（mg/L） 256 总氮（mg/L） 407 总磷（mg/L） 38 粪大肠杆菌（个/L） 100009 总汞（mg/L） 0.001 10 总镉（mg/L） 0.01 11 总

8、铬（mg/L） 0.1 12 六价铬（mg/L）0.05 13 总砷（mg/L）0.1 14 总铅（mg/L）0.1 2. 工艺选择2.1. 工艺选用根据对各种工艺的比对，“MVR蒸发+洗气+催化氧化”垃圾渗滤液处理工艺在出水水质稳定性、抗腐蚀能力、抗冲击性能、占地及节能等各方面都具有较为显著的特点。并且，本工艺对进水水质的COD、BOD、TN、NH3-N、TDS等指标含量无要求，可满足各地区不同成分含量的渗滤液处理要求。据此本设计方案采用“MVR蒸发+洗气垃圾渗滤液处理工艺”对垃圾渗滤液进行处理。新填埋体渗滤液的BOD/COD值较高，可生化性较好，不仅COD、NH3-N等含量非常高，且BOD

9、/COD值低，可生化性差，对传统生物膜法处理不利。2.2. 选用工艺的突出优势² 处理范围：COD 2000-60000 mg/L。² 工艺链短，处理环节少。² 浓缩液量少，约占原始量的10%左右。² 与传统工艺相比：占地节省约80%。² 系统全自动运行，人员配备少，普通的操作管理人员即可满足要求。² 工艺简单，维护容易。² 安装、调试只需15天。² 不受季节限制。² 可灵活安排生产，无需保持连续不间断运行，任何情况下均可短时间重新启动。3. 工艺设计3.1. 设计规模根据所提供的资料，本方案设计渗滤液处

10、理规模为100 T/D。3.2. 工艺流程图本设计采用的工艺流程如下：有机钠盐碱洗气塔烧碱投加PAM投加PAC投加烧碱投加投加铵盐回收酸洗气塔硫酸投加90%蒸馏水催化氧化装置预处理达标水排放MVR蒸发装置渗滤液调节池10%浓缩液母液固体回填干化系统固体回填固体回填3.3. 物料平衡图3.4. 工艺描述为了使本工艺设计方案更加明了,以下将对工艺流程中的各组成部分作分别介绍。3.4.1. 预处理系统垃圾渗滤液的水质及形成过程受许多因素的影响，其成分也较为复杂。在垃圾渗滤液中，通常都含有大量的微粒、悬浮物及胶体。如果大量的微粒、悬浮物及胶体直接进入后段的MVR蒸发装置，当然MVR蒸发装置是能完全进行

11、处理的，但是这样势必会影响MVR蒸发装置效能的发挥，使其不能处于高效能的状态下工作。采用单纯的过滤器对含有大量微粒、悬浮物、胶体、钙、镁等物质的垃圾渗滤液和餐厨沼液进行处理，一方面过滤器堵塞严重，不能正常工作；另一方面由于过滤的不彻底，加速后段蒸发系统的结垢，造成设备不能正常工作。鉴于此，对进入系统的混合液有必要进行相应的预处理。本工艺根据需要采用混凝沉淀法对进入系统的混合液进行预处理，目的是尽可能去除混合液中所含的大量微粒、悬浮物、钙镁及胶体，降低此类物质进入系统中的含量，确保系统能保持在高效能的状态下工作。在预处理过程中，混合液首先进入混合器，同时加入烧碱对进水进行软化及进行PH值调节，使

12、PH值适合混凝剂的需要；接着进入混凝反应池加混凝剂进行混凝,经过加药混凝的作用,水中的微粒、悬浮物及胶体将会汇集成团，最后进入沉淀池进行沉淀。经过沉淀池沉淀后溢流出的上清液排至中间池后送入MVR蒸发装置进行处理；沉淀池底部的固液混合物排至污泥浓缩池，污泥浓缩池的固体送至脱水机房后运至填埋场指定区域填埋。3.4.1.1. 钙镁离子处理本混合液中钙镁离子、氯离子含量较高，故水中钙镁除了Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2等形态的临时硬度外，还存在较多量的CaCl2、MgCl2等形态，即水的永久硬度。在来水中加入烧碱（NaOH），其目的是去除进水中含有的大量钙离子、镁离子，消除进水中的临时硬度和永

13、久硬度，降低污堵在MVR蒸发系统中发生。通过化学软化可以去除90%以上钙镁离子、50-60%左右的二氧化硅及绝大部分的氟离子，同时最多可去除20%的COD有机物。氢氧化钠软化法的反应式如下：Ca(HCO3)2+2NaOH CaCO3+Na2CO3+2H2OMg(HCO3)2 + 4NaOH Mg(OH)2 + 2 Na2CO3 + 2H2OCaCl2+ Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl在预处理阶段加入足够量的烧碱，使水中钙镁离子与其发生充分的化学沉淀反应，生成沉淀物。根据实际工程经验，经过氢氧化钠软化法及混凝沉淀对来水进行处理后，水的总硬度(以CaCO3计)在250mg/L左右，钙离子

14、浓度小于30mg/L，镁离子浓度小于20mg/L。采用混凝沉淀的方法及配以其他相辅助的方式对进入系统的混合液进行预处理，其具有如下特点：通常采用结构简单；占地小；排泥方便；抗冲击性高。3.4.2. 低能耗MVR蒸发装置MVR（Mechanical Vapor Recompression）蒸发技术早在七十年代已开始用于海军军舰海水淡化装置，近年来该蒸发技术在化工、医药、食品、海水淡化等领域有着广泛的应用，在全球不同领域有数千套该种系统在正常运行。这种成熟可靠的蒸发技术在节能环保方面具有其他蒸发技术无可比拟的先进性，目前该种技术在垃圾渗滤液处理方面也得到广泛应用。低能耗MVR（Mechanical

15、 Vapor Recompression 机械蒸汽再压缩)蒸发装置是整个混合液处理系统的核心部分，绝大部分污染物的去除是通过该装置来完成。低能耗MVR蒸发装置是根据各种物料在同一压力下沸点各不相同的特性进行设计，通过加热的方式使物料达到某种溶剂的沸点而从溶液中蒸发分离出来，此处主要根据混合液中水的特性进行设计，根据水在不同压力下对应不同沸点的特性把溶液加热到沸腾状态使水从溶液中分离出来。其用于混合液处理的主要工作流程描述如下：混合液经过快速过滤器，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

16、混合，同时一部分循环液经过浓水排放管道排到污泥干化系统，污泥干化后回填到垃圾场的指定区域。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主体底部的热井与来液混合后再进行下一次循环。被蒸发的水分变成蒸汽，蒸汽经过除沫器进行气液分离后进入MVR装置的酸洗和碱洗气单元，洗气后被压缩机抽离洗气单元，经过压缩机压缩升温后，进入MVR装置。在酸洗单元，混合液中挥发进入蒸汽中的氨氮和硫酸反应，生成硫酸铵，99%以上的氨氮被去除，蒸馏水氨氮的浓度很低，能直接达到排放要求。酸洗气后的蒸汽继续进入碱洗气单元，蒸汽中的有机物和氢氧化钠反应，90%以上的CODcr被去除。硫酸铵可

17、以作为肥料使用。有机钠盐根据情况可以回收利用或者送填埋场填埋处理。MVR蒸发工艺流程图经酸碱洗气后的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进入洗气塔的蒸汽。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设备与来液进行热交换，后离开蒸发系统送至催化氧化装置进一步处理。酸碱洗汽过程中，在酸洗塔中生成的物质主要是硫酸铵，在不断的洗气过程中，生成硫酸铵在溶液中逐渐达到过饱和状态，并有部分的硫酸铵晶体从溶液中析出，析出的硫酸铵与溶液一起经降液管后进入结晶器，在结晶器中分层后由浆液泵

18、送至脱水机房脱水，母液返回洗气塔重复利用，晶体可作为肥料进行利用，如种树及花草等，具有一定的经济价值。碱洗气塔的工作过程与酸洗塔类似，只是碱洗气塔生成的有机钠盐只能作为固体废物进行填埋处理。在工业上应用的蒸发器有数十种之多，低能耗MVR蒸发装置是蒸发器中的一种，但它与传统的蒸发器不同，低能耗MVR蒸发装置是一种高效、节能的蒸发设备，其在蒸发器中是最节能环保的蒸发设备。该装置蒸发体内由水平管束构成，蒸汽在管内加热，料液经泵由专门设计的分配器从顶部喷洒在管外壁形成下降液膜时进行蒸发。采用该种蒸发器可以完全消除由液体静压头所造成的温度差消失，从而非常有效地改善了加热室中热交换管的传热性能。低能耗MV

19、R（Mechanical Vapor Recompression 机械蒸汽再压缩)蒸发装置有别于传统的主要依靠生蒸汽作为热源的单效蒸发装置或多效蒸发装置。其主要的优点如下：1. 不依赖于生蒸汽作为热源，即使在没有蒸汽供给的地方，主要有电源供给，蒸发装置也可正常工作；2. 热源主要采用自身所产生的二次蒸汽，它把二次蒸汽收集在一起后，再经过蒸汽压缩机进行升压提温，后把它输送到蒸发体的热交换管内作为自身的加热源，在冷凝的同时把自身的焓热传递给另一侧的冷物料，冷物料被加热蒸发再产生二次蒸汽。3. 无需设置专门大型的冷却装置。经过升压提温后作为热源的二次蒸汽冷凝后，会通过泵输送到一个专门的热交换器与来液

20、进行热交换，在把自身绝大部分的热量传递给来液后才离开系统，既回收了能量，也起到了冷却降温的作用。渗滤液也一样，经过专门的热交换器进行能量回收后才离开系统；4. 能耗最低。它把二次蒸汽作为热源再次利用，相当于一个多效蒸发器，但它不需要生蒸汽供给，其只需要少量的电能供给蒸汽压缩机，通过蒸汽压缩机将二次蒸汽升压提温到一个比二次蒸汽略高的能位即可。5. 投资低，结构简单，操作运行容易。在结构上它相当于一个单效蒸发器，在功效上相当于一个多效蒸发器，它没有多效蒸发器所要求的复杂的控制系统，设备制造成本也较多效低。6. 低能耗MVR蒸发装置与传统的蒸发装置相比，无论从设备结构、能耗、控制的容易性以及周边所需

21、的配套设备等方面都有其显著的特点。在能源日益紧迫及环保要求越来越高的状况下，把它作为首要的选择无可厚非。在低能耗及高环保要求的垃圾渗滤液处理行业，采用该装置对垃圾渗滤液进行处理也是一个可选方案之一。7. 低能耗MVR蒸发装置采用一体式的方法进行设计，所有部件都集中于一个平台上，运输及安装方便，结构紧凑，外表美观。8. 低能耗MVR蒸发装置采用PLC进行全自动控制，操作人员可于控制室进行所有相关的运行操作，并具有一键式启动功能，操作人员只需于控制室的上位机上按一个按键即可启动蒸发装置。自动化程度高，对人员的专业水平要求低。9. 蒸发体内设备有高效的除雾装置，可以极大地减少气体的夹带，保证出水水质

22、。在蒸发主体上设有多个观察孔，可以从外界非常清楚地看到蒸发体内的工作状况。10. 蒸发装置于所有与介质接触高温部分采用具有优良耐腐蚀性能的316L不锈钢材料制造，装置抗腐蚀能力强。11. 蒸发器一旦压缩机起动，浸入式的加热器自动保持蒸发器的压力稳定。启动时采用全电热方式，从冷机到正常操作一般在60-120分钟以内。MVR节能原理：MVR系统热流图如下：如图可见，系统输入的能量来自电能，浓液与来液热交换，蒸馏水也与来液热交换，尽量回收排出系统的热能，最大限度实现能量回收。可以看出，MVR系统的能量损失分以下几部分：Ø 浓缩液与来液由于传热温差造成的能量损失；Ø 蒸馏水与来液由

23、于传热温差造成的能量损失；Ø 系统热辐射；Ø 用电设备的效率；Ø 排出不凝气体带走的能量。生蒸汽作为热源利用一次后，产生的二次蒸汽中蕴含的大部分的低品位能量，经过压缩机收集起来并在提供很少能量的代价基础上，将这部分二次蒸汽提高为高品位能量，送回蒸发器作为热源使用，而对于传统的多效蒸发系统，由上一效蒸发器产生的蒸汽虽然在下一效得到使用，但是无论有多少效，最后一效产生的二次蒸汽最终被冷凝器冷凝并最终由冷却塔将这些能量从系统中带走，这样系统损失大量的热量。由此可见MVR在能源节约上较其他蒸发技术的优势所在，也是目前为止已知蒸发技术中能耗最低。为使蒸发装置的制造尽可能简单

24、和操作方便，经常使用单效离心再压缩器。这些机器在1：1.2到1：2压缩比范围内其体积流量较高。对于低的蒸发速率，也可用活塞式压缩机、滑片压缩机或是螺杆压缩机。MVR蒸发设备紧凑，占地面积小、所需空间小、自动化程度高，还可省去锅炉系统和冷却系统。对于需要扩建蒸发设备而供汽、供水能力不足，场地不够的现有工厂，特别是低温蒸发需要冷却水的场合，可以收到既节省投资又取得较好的节能效果。MVR低能耗蒸发的蒸馏水的产生量大于90%，经催化氧化后可达到上述要求的排放标准。3.4.3. 催化氧化装置1) 采用催化氧化技术作为深度处理工艺。2) 催化氧化工艺增加的构筑物有蒸馏水暂存池、混凝沉淀池、反冲水暂存池。蒸

25、馏水暂存池的作用是催化反应塔反洗时，对MVR蒸发器产生的蒸馏水进行缓存；混凝沉淀池的作用是蒸馏水经过催化反应塔进行深度处理后，排出的水经调pH后，出水中会有沉淀物生成，混凝沉淀池把水中的沉淀物分离出来；反冲水暂存池的作用是缓存催化反应塔的反冲水，避免瞬时的大流量对混凝沉淀池造成冲击，反冲水暂存池把反冲水暂存后，通过小流量慢慢再输送回混凝沉淀池。3) 催化氧化的工作流程：a) 蒸馏水进入蒸馏水暂存池后，通过增压泵送到第一个静态混合器，该混合器加入硫酸和双氧水，在混合器后设有pH计，通过pH计控制硫酸计量泵的加药量，混合后pH值控制在5左右；b) 接着蒸馏水进入第二个混合器，该混合器通过硫酸亚铁计

26、量泵加入硫酸亚铁，在COD小于100时，可不加硫酸亚铁；c) 经过第二个混合器后蒸馏水从塔顶进入催化反应塔，在催化反应塔内，有机污染物被分解成水和二氧化碳，蒸馏水在塔内停留时间约为1小时左右；d) 蒸馏水从塔底离开塔后进入第三个静态混合器，该混合器内加入氢氧化钠，混合器后设有pH计，通过pH计控制氢氧化钠计量泵的加药量，混合后pH值控制在8.5左右；e) 经过第三个混合器后蒸馏水进入第四个混合器，该混合器通过PAM计量泵加入PAM；f) 最后蒸馏水进入混凝沉淀池进行固液分离，上清液溢流至出水池排入。4) 催化氧化工艺反冲流程：深度处理催化反应塔反冲周期一般为1次/天。反冲水采用出水池的排放水，

27、通过反冲水泵从塔底进入，从塔顶排出，后通过管道送至反冲水暂存池，然后再通过反冲水输送泵定量送回混凝沉淀池。5) 催化氧化工艺工作原理：a) 催化氧化反应起主要作用的是在催化分解过氧化氢过程中产生的具有强氧化性的羟基自由基（OH）。羟基自由基的产生过程可用如下反应进行描述：Fe2+H2O2Fe3+OH-+OHFe3+H2O2Fe2+OH2+H+b) 羟基自由基进攻废水中的污染物（RH）的过程可描述为：OH +RHR +H2OR+Fe3+R+Fe2+c) 催化氧化是将Fe2+固载在载体表面，在催化剂与废水界面降解水中污染物的高级氧化过程。由于Fe2+的固载减少了铁的流失，提高了过氧化氢产生羟基自由

28、基的效率，因此，与均相芬顿相比，多相芬顿在降解污染物效率、减少药剂用量及污泥产量方面均具有优势。6) 催化氧化工艺特点：a) 催化氧化工艺具有简单快速、可絮凝、无二次污染等优点而倍受关注，该法能有效地降解醚类、苯酚类、芳香族胺类、多环芳香族等多种有毒有害难降解有机污染物。催化氧化体系具有适应pH值宽、催化剂易分离回收、不易产生铁污泥等优点，是难降解废水处理的新兴技术和重要手段。目前其研究热点主要集中在高效催化剂的研制上。设置这一装置可确保水质达标排放。3.4.4. 辅助装置辅助装置主要单元包括氨基磺酸溶解罐、氢氧化钠溶解罐、浓硫酸储罐、PAC溶解罐、PAM溶解罐。对预处理，辅助装置主要为氢氧化

29、钠溶解罐、PAC溶解罐及PAM溶解罐，其主要作用是对来水进行软化及PH值调节和药剂的投加及混凝剂的投加。对蒸发装置，辅助装置主要为氨基磺酸溶解罐、氢氧化钠溶解罐。其主要作用是对设备进行清洗。清洗主要采用酸及碱交替的方式进行。蒸发器的结垢可从玻璃视镜中观察到结垢的情况，通过酸及碱循环清洗，可很容易将换热管外表面的垢去除。结垢的成分为有机和无机两部分，无机垢采用氨基磺酸将其溶解，溶解效果好，同时对316L不锈钢材料的腐蚀也不大；而有机结垢则采用稀氢氧化钠溶液将其溶解。结垢经过酸碱轮流清洗后，可去除蒸发系统换热管、管道、阀门等可能结垢的部件，蒸发系统不会因为结垢导致问题。低能耗MVR蒸发装置可以采用

30、停机进行专门清洗的方法进行，也可采用在线清洗的方法进行，系统在设备时已进行考虑。对于洗气塔，辅助装置主要为氢氧化钠溶解罐、浓酸酸储罐。浓硫酸储罐其主要作用是当酸洗气塔酸浓度低时，往酸洗气塔中补酸。氢氧化钠溶解罐其主要作用是当碱洗气塔碱浓度低时，往碱洗气塔中补碱。3.5. 系统技术参数3.5.1. 预处理预处理采用混凝沉淀的处理方式，主要由反应池、沉淀池、中间水池组成。预处理单元构筑物采用钢筋混凝土建造，内作防腐处理。混合器采用316SS不锈钢材料制造，具有优良的防腐性能。药剂通过计量泵准确投加。投加的药剂包括氢氧化钠、PAC、PAM。药剂投加量为：NaOH 1.0kg/T, PAC 1.2kg

31、/T ，PAM 0.01kg/T。混合器混合反应时间5min。混凝沉淀池采用竖流式沉淀池。沉淀池设计停留时间：1.5h，表面负荷：0.3m3/m2.h。中心管管内流速0.03m/s,采用316SS不锈钢制造。3.5.1.1. 工艺设计参数3.5.1.2. 进水参数进水流量100 T/D进水温度4进水压力2 BarG化学需氧量（CODcr）5000 mg/L生化需氧量（BOD5） 2000 mg/L氨氮（NH3-N） 1500 mg/LTDS 25000 mg/LpH6-93.5.1.3. 药剂烧碱0.1T/DPAC0.12T/D PAM0.001T/D3.5.1.4. 固体固体1.25T/D（

32、含水60%）3.5.2. 低能耗MVR蒸发装置技术参数本装置采用集约一体化设计，安装在同一底盘上。预留进液口、清水口、浓缩液口、排气口和电力接口。装置触液部分为316L不锈钢材料，底盘和加强部分为碳钢，2英寸以上保温，保温层外覆板为不锈钢。蒸发温度控制在100-102之间，蒸发温度范围窄。配有酸碱洗气单元，直接从气体中去除氨氮及COD。设计进出水水质参数如下：3.5.2.1. 工艺设计参数3.5.2.1.1. 进水流量103.971 T/D温度4压力4 BarG化学需氧量（CODcr）4600 mg/L生化需氧量（BOD5） 1800 mg/L氨氮（NH3-N）1470 mg/LpH6-93.

33、5.2.1.2. 蒸馏水流量93.965 T/D温度8压力4 BarG化学需氧量（CODcr）100 mg/L生化需氧量（BOD5） 30 mg/L氨氮（以N计）25 mg/LSS30 mg/LpH7-83.5.2.1.3. 浓缩液流量10 T/D温度8压力3 BarG化学需氧量（CODcr）42500 mg/L生化需氧量（BOD5） 17000 mg/L氨氮（NH3-N）1950 mg/LpH7-83.5.2.1.4. 酸碱及生成物98%硫酸0.375T/D30%烧碱0.388T/D铵盐0.495T/D有机钠盐0.274T/D3.5.3. 催化氧化装置技术参数催化氧化装置分为一套，处理量为1

34、00T/D。催化氧化装置参数：Q=5m³/h，筒体：碳钢内防腐，外覆防腐涂料，设计温度：常温，设计压力：0.4MPa。单塔停留时间3小时。反冲洗周期：24-36h或根据实际情况调整。反冲洗采用气水联合反冲洗。气冲强度为1012L/(m2s)、历时为35min，水冲强度为8-10L/(m2s)、历时为810min。3.5.3.1. 工艺设计参数3.5.3.1.1. 进水流量93.965T/D温度40压力2 BarG化学需氧量（CODcr）100 mg/L生化需氧（BOD5）30 mg/L氨氮（NH3-N）25 mg/LpH7-83.5.3.1.2. 出水流量93.965T/D温度40压

35、力1 BarG化学需氧量（CODcr）100 mg/L生化需氧（BOD5）30 mg/L氨氮（NH3-N）25 mg/LpH7-83.5.4. 浓缩液和污泥处理系统技术参数蒸发系统日产生的浓缩液量：10吨/天。预处理系统产生污泥量： 1.25吨/天，含水率约60%，脱水后污泥回填埋场。处置方式：预处理系统产生污泥在混凝沉淀池沉淀浓缩后，用泵抽送至脱水机房脱水, MVR蒸发装置产生的浓缩液将会进入到污泥干化系统进行进一步的处理，在污泥干化系统中进行固液分离，经过固液分离后，将会产生母液和固体污泥，母液将重新进入MVR蒸发装置进行再次蒸发，固体污泥将送到垃圾填埋场的指定区域进行回填处理，最终将会达

36、到零液体排放的处理效果。污泥干化系统产生的污泥量：5吨/天，含水率60%。4. 结垢处理及水质保证论述4.1. 结垢处理措施结垢是在水处理过程中必然会遇到的问题，要解决该问题关键在于了解垢的形成过程、如何提前防止结垢的发生、在结垢发生后如何清除结垢，使系统恢复正常。4.1.1. 结垢形成结垢的形成主要来自如下几方面：1、液体由于浓缩而使溶于其中的物质过饱和而析出，如CaSO4、BaSO4、SrSO4、SiO2以及一些有机物等。2、加热过程中，溶于液体中的钙、镁等盐类（如碳酸氢盐类）由于受热分解而形成难溶于液体而从液体中析出的盐类，如CaCO3，Mg(OH)2等。4.1.2. 结垢处理方案根据垃

37、圾渗滤液混合液水质表分析，混合液中含有大量的Ca2+、Mg2+、HCO3-、SS以及COD，这些都是构成结垢的主要成份。如不经任何处理直接进入MVR蒸发器，势必会造成严重的结垢，使系统在很短的时间内失效。据此，来水在进入MVR蒸发器前一定要采取相应的预处理措施。本设计方案将采取如下措施来解决MVR蒸发器在工作过程中发生的结垢的问题。4.1.2.1. 氢氧化钠软化+混凝沉淀混合液中的硬度以碳酸盐硬度为主，在进入MVR蒸发系统前，采用石灰软化的方法来消除来水中的碳酸盐硬度。同时，加入混凝剂PAC、PAM进行混凝，使生成的固体和液体中含有的大量SS、胶体等一起凝结成团并长大，最后在竖流式沉淀池中得以

38、沉淀分离出来，氢氧化钠软化的反应式如下：Ca(HCO3)2 + 2NaOH CaCO3+ Na2CO3 + 2 H2OMg(HCO3)2 + 4NaOH Mg(OH)2 + 2 Na2CO3 + 2H2OCaCl2+ Na2CO3CaCO3 + 2NaCl通过采用氢氧化钠软化和混凝沉淀相结合的预处理方法，可以极大地去除来水中的钙、镁离子，去除率达90%以上，COD的去除率最高达20%，SiO2的去除率达50%。根据实际工程经验，经过氢氧化钠软化法及混凝沉淀对来水进行处理后，水的总硬度(以CaCO3计)在250mg/L左右，钙离子浓度小于30mg/L，镁离子浓度小于20mg/L。可以极大地降低M

39、VR蒸发系统的结垢风险。4.1.2.2. 添加专用阻垢剂来水在进入MVR蒸发系统前，通过添加专用的阻垢剂来改善水体环境，提高防止结垢的安全系数。添加专用的阻垢剂后，CaSO4的溶度积Ksp可提高10倍，SrSO4的溶度积Ksp可提高1000倍，BaSO4的溶度积Ksp可提高2000倍。各盐类的溶解度大大提高，不会在MVR蒸发系统中由于盐类达到过饱和而析出，造成污堵。4.1.2.3. 结构改进采用卧管喷淋布膜式蒸发器对来水进行蒸发浓缩。该类型的蒸发器换热管为水平式布置，液体通过循环泵送至喷淋布液器均匀地分布在各换热管外表上，并在重力的作用下形成布膜。蒸发在管外进行，结垢也发生在管外，容易清理。同

40、时，管外的蒸发状况、结垢状况以及结垢后清洗的效果都可通过蒸发体上的观察孔清楚地看到。结垢的清洗过程与工作过程相同，不同之处只在于清洗时用的是清洗药剂而不是物料。这样非常容易实现在线化学清洗。该类型的蒸发器在主体底部的液体收集井内还设有滤网，蒸发过程中产生的垢块将在这里被滤除，不会再进入液体分布器。4.1.2.4. 设置在线机械清垢在换热管束管间垂直安装尼龙机械刷，管束顶部由一卧式刷柄将全部机械刷固定，刷柄沿管束方向做往返运动，机械刷就像梳子一样在管束间梳理管束，清除结垢。由伺服电机控制的螺杆带动刷柄的移动，将旋转运动转化为直线运动。根据结垢情况，控制伺服电机的转数可直接控制机械刷“梳理”管束的

41、频率。机械刷的往返运动有利于喷淋布膜均匀形成，可完全抑制管束间结垢的粘连。在线机械清垢装置采用螺旋传动，机械效率高，清垢过程不影响蒸发系统产水量，也不会造成液位、压力等参数变化，保证系统的稳定连续运行。在线机械清垢原理图4.1.2.5. 设置在线化学清洗由于在线机械清垢过程存在一定的“梳理”死角，当对蒸发量要求极高时，可采用在线化学清洗与在线机械清垢相结合的方法。常规化学清洗必须将整个系统停机，然后排出全部料液，注入化学药剂采用循环喷淋的方式清洗主体和换热器。这种清洗方式清垢后开机过程时间长，同时停机开机过程损耗大量的热能，也使设备产能大大降低。本设计方案采用的独特的化学清洗方式进行清垢，其过

42、程如下：当产水量降低到一定程度后，启动化学清垢程序。根据程序系统会逐渐降低压缩机的转速，使其在较小的压缩比下工作，后关断进料阀，当控制液位降到设定的低位时，开始将清垢药剂和蒸馏水一起输入系统，约5分钟时间完成，化学清垢过程开始。由于整个过程中压缩机没有停止运转，主体内清垢液的温度很高，这加快了药剂与结垢的反应速度，同时配合运动的机械刷，通常在30分钟内可去除设备内90%结垢，清垢完成后，开启来料控制阀，逐步切换到正常生产运行程序。4.2. 氨氮去除措施垃圾渗滤液的氨氮较高，并且在蒸发的过程中容易挥发出来。本系统设置有蒸汽洗气单元，蒸汽通过酸洗气塔的过程中，和浓硫酸反应生成硫酸铵而沉淀下来。在酸

43、洗单元，混合液中挥发进入蒸汽中的氨氮和硫酸反应，生成硫酸氨，99%以上的氨氮被去除，蒸馏水氨氮的浓度很低，可以确保蒸馏水的氨氮浓度达标。在洗气过程中，塔里面的硫酸溶液通过循环泵不断打循环，蒸汽从塔底进入，硫酸溶液从塔顶喷淋下来，气液两相能够得到充分传质及传热，最终把氨氮从蒸汽中分离出来，确保蒸馏水氨氮达标。4.3. 排水达标保证措施4.3.1. 概述垃圾渗滤液难处理的最根本的原因是含较高浓度的氨氮和难生物降解的腐殖酸，这2类物质的常规处理方法要么处理效果差，要么处理费用高。垃圾渗滤液中的腐殖质是一类极难挥发的有机物，采用蒸发技术从二者混合液中分离腐殖质是十分有效的。本项目采用的低能耗MVR蒸发

44、装置能够有效的分离腐殖质，腐殖质留在蒸发浓液中，不会随蒸汽一起排放。蒸发过程中产生的蒸汽先通过酸洗气塔洗气后去除绝大部分氨氮，再通过碱洗气塔去除部分CODcr，能够确保蒸馏水的达CODcr、氨氮达标排放。低能耗MVR蒸发是完全的物理过程，蒸馏水的SS基本为零。总汞、总铬等重金属基本留在浓缩液中，不会随蒸汽挥发出来，蒸馏水的重金属浓度很低。同时高温蒸发过程中能把粪大肠菌群等细菌全部杀死。4.3.2. 确保达标排放的独有技术特点本项目中采用的技术方案，与其他同类型蒸发系统相比，具有如下的特点，能够确保水质长期稳定达标排放：4.3.2.1. 特有的酸洗气单元酸洗气单元采用无填料式进行设计，用稀硫酸对

45、MVR蒸发装置输送过来的蒸汽进行直接洗气，在洗气过程中，硫酸与蒸汽中的氨氮发生化学反应生成硫酸铵，稀硫酸是不断循环使用的，并在浓度不足是由外部补充。在不断的循环洗气过程中，硫酸铵将会达到过饱和状态从酸洗气单元析出。氨氮在洗气过程中直接去除，产生的硫酸铵也可作为肥田料直接使用。通过酸洗气单元可使蒸馏水中氨氮直接达标。酸洗单元设有高效的除雾器，可防止酸液夹带对碱洗单元造成影响。4.3.2.2. 特有的碱洗气单元碱洗气单元采用的也是无填料式设计，用稀碱液对经过酸洗后的蒸汽进行直接洗气，在洗气过程中，烧碱与蒸汽中的有机物发生化学反应生成有机钠盐，稀碱液也是不断循环使用的，并在浓度不足时由外部补充。在不

46、断的循环洗气过程中，有机钠盐将会达到过饱和状态从碱洗气单元析出。有机物在洗气过程中直接去除，产生的有机钠盐可作为固体废弃物统一固化填埋。极大地降低后续深度处理系统的负荷。本系统酸碱洗气采用双塔设计，通过在线检测系统自动控制酸碱浓度，吸收反应完全，蒸馏水（出水）品质高。具有工艺简单、能耗低、运行稳定等优点。4.3.2.3. 除沫器设计 选择合理的蒸汽流速和分离高度设计，配合特殊网状结构的除沫器，降低液滴夹带几率。4.3.2.4. 蒸发沸点的控制 变频调节压缩机转速，稳定控制压缩比，控制蒸发沸点波动，使高沸点介质不会蒸发。4.3.2.5. 在线仪表实时监控 出水管路设置实时检测，不合格出水将回流至

47、蒸发前端。 4.3.2.6. 螺旋喷淋布膜 大液滴喷淋有助于破坏泡沫表面张力，抑制泡沫形成。4.3.2.7. 特制高效消泡剂 根据垃圾渗滤液的特性特别研制的高效消泡剂，抑泡和破泡有良好的效果。4.3.2.8. 采用催化氧化装置一般情况下，通过对MVR蒸发系统的蒸汽进行酸碱洗气处理后，蒸馏水可以直接达标排放，如果由于来水浓度较高，水质有波动，为了保证出水稳定达标排放，可以让蒸馏水进入催化氧化装置进行处理。经过催化氧化处理后，可确保蒸馏水可以达标排放。4.3.2.9. 设备的选材与寿命防止腐蚀关键在于材料的选择和加工技术，本系统针对垃圾渗滤液专项设计，具有优良的抗腐蚀性能，保证寿命超过20年。在选

48、材及制造时，遵循如下原则：1. 分析介质成分，确定材料的取向；2. 根据工艺过程的温度、压力，选择不同的材料；3. 采用先进的焊接技术，严格控制焊接的品质；4. 选择具有优良耐腐蚀性能的316L作为主材，部分酸碱触液材质采用玻璃钢。4.4. 维修便捷性论述我公司自主生产的MVR蒸发装置，广泛应用于垃圾渗滤液处理等领域。该技术成熟稳定，工艺可靠，设备制造技术先进。在整套垃圾渗滤液设备安装调试完毕，正式投产运行后，设备运行成本主要是电耗和药剂损耗、人工等。由于MVR蒸发装置制造技术先进合理，技术成熟，所以在整套设备正式投产运行后设备维护比较简单，工作量少。主要是进行日常的简单维护保养，如添加机械润

49、滑油、更换水泵机械密封、电机轴承、底盘刷漆防腐、螺栓等紧固件更换等。一般的维修工人即可完成。5. 设备清单5.1. 设备清单项次名称规格描述单位数量备注一预处理1原液输送泵离心式，流量：5m³/h,扬程：20m,三相，380V，功率：1.5KW,泵壳：SS316，叶轮：SS316，轴：碳钢，轴套：SS316台22原液池螺杆泵流量：3m³/h,扬程：50m,三相，380V，功率：4.0KW，触液材质：316SS台13中间池螺杆泵流量：3m³/h,扬程：50m,三相，380V，功率：4.0KW，触液材质：316SS台14上清液输送泵离心式，流量：5m³/h,

50、扬程：40m,三相，380V，功率：4.0KW,泵壳：SS316，叶轮：SS316，轴：碳钢，轴套：SS316台25浓缩液泵流量：3m³/h,扬程：50m,三相，380V，功率：4.0KW，触液材质：316SS台26污泥输送泵流量：3m³/h,扬程：50m,三相，380V，功率：4.0KW，触液材质：316SS台27浓缩液输送泵流量：3m³/h,扬程：50m,三相，380V，功率：4.0KW，触液材质：316SS台28污泥脱水机处理能力：3 m³/h,功率：22 KW,频率：50Hz，触液材质：316SS套19母液泵流量：3m³/h,扬程：30

51、m,三相，380V，功率：3.0KW，触液材质：316SS台210混合器接触液体部分材料： 316SS个1二MVR蒸发装置1MVR蒸发器处理量：100吨/天。水平卧管式，换热元件：316L，筒体：316L，管板：316L，除雾器：316L，液体分布器： 316L，管箱： 316L，盖板：碳钢衬里，加强件：碳钢外覆防腐涂料，框架：碳钢外覆防腐涂料，设计压力： 0.1MPa,设计温度：120套12在线清垢装置触液材质：316SS,电机功率：3kW，3相380V套13MVR蒸汽压缩机组流量：100 T/D，外壳：碳钢+316SSL内衬，叶轮：2205，轴：2205，加强件：碳钢外覆防腐涂料，外框：碳

52、钢外覆防腐涂料组14来液过滤器Q=5m³/H,过滤精度<100u,筒体：316L，滤元：316L套25蒸汽产生器处理量：100吨/天。电加热式，加热元件：316L，筒体：316L，加强件：碳钢外覆防腐涂料，框架：碳钢外覆防腐涂料，设计压力： 0.1MPa,设计温度：105套16蒸馏水热交换器Q=4.5T/H，换热元件：316L，框架：碳钢外覆防腐涂料，设计压力： 1.0MPa,设计温度：150台17浓水热交换器Q=0.5T/H，换热元件：316L，框架：碳钢外覆防腐涂料，设计压力： 1.0MPa,设计温度：150台28浓缩液过滤器5m³/H,过滤精度30u,筒体：31

53、6L，滤元：316L套29蒸馏水罐处理量：100吨/天。立式圆柱形，筒体： 316L，外框：碳钢外覆防腐涂料，设计压力： 0.1MPa,设计温度：105个110排气冷凝器处理量：100吨/天，管壳式，换热元件：316L，筒体：316L，框架：304L，设计压力：0.5MPa,设计温度：110台111MVR循环泵离心式，流量：62.5m³/h,扬程：15m,三相，380V，功率：5.5KW,泵壳：SS316，叶轮：SS316，轴：碳钢，轴套：SS316台112MVR浓缩液泵离心式，流量：3m³/h,扬程：40m,三相，380V，功率：3KW,泵壳：SS316，叶轮：SS316，轴：碳钢，轴套：SS316台213MVR蒸馏水泵流量：4.5m3/h；扬程：40m；功率4.0KW：轴封：HQQE；泵壳： CF 8M；叶轮：316台114清洗泵离心式，流量：5m³/h,扬程：40m,三相，380V，功率：4.0KW,泵壳：衬氟，叶轮：氟塑料，轴：碳钢，轴套：氟塑料台215洗气系统Q=4.5m³/h,酸洗气筒体：玻璃钢，碱洗