黃忠鋒(中國城市建設研究院有限公司,北京 100120)
MVR蒸發技術在滲濾液處理生產應用中成本分析
黃忠鋒(中國城市建設研究院有限公司,北京 100120)
以龍巖市黃竹坑生活垃圾填埋場滲濾液為處理對象,采用處理規模為100t/d的MVR蒸發設備,開展滲濾液生產運行,考察滲濾液處理出水的水質、運行周期和運行成本。運行結果表明滲濾液蒸餾出水,水質穩定、良好,MVR設備具有良好的除垢措施,運行穩定、周期長。
MVR蒸發;生產應用;運行成本
垃圾滲濾液是指垃圾在填埋堆放過程中,由于厭氧發酵、有機物分解、降水的淋溶和沖刷、地表水和地下水的浸泡等原因,產生多種代謝物質和水分,形成了含高濃度懸浮物和高濃度有機或無機成分的液體。
垃圾滲濾液的主要來源是:(1)填埋場內自然降水;(2)垃圾本身含水;(3)微生物厭氧分解水。
垃圾滲濾液的特點:(1)成份復雜機污染物種類多、濃度高,且含有多種致癌物、促癌物、輔致癌物、致突變物和金屬離子,對其進行處理的難度極大。(2)水質不穩定、季節性變化大,不同“年齡”的填埋場滲濾液水質也不也不同,新建填埋場滲濾液BOD含量較高,可生化性好,隨著填埋年限的增加,滲濾液中可生化處理的部分逐步降低,可生化性變差,同時氨氮濃度逐步增大。
正因為滲濾液成分復雜、處理難度大,國內外學者、專家開展了蒸發技術應用于滲濾液處置方面的研究。研究結果表明,蒸發是滲濾液處理的有效途徑。對此,本文開展了MVR蒸發設備處理滲濾液的生產應用研究,考察蒸發應用的經濟性及持久性,推動蒸發技術的發展和完善。
龍巖市黃竹坑生活垃圾填埋場滲濾液處理站,總占地面積為1100m2,處理中采用MVR蒸發工藝,設計規模為100t/d,。
蒸發系統處理工藝流程為:預處理+MVR蒸發+酸洗塔+堿洗塔。
滲濾液經預處理系統初步處理,將懸浮物絮凝沉淀后,進入MVR蒸發系統,來液經換熱器預熱后,在主體管束表面進行蒸發,產生的蒸汽依次進入酸、堿洗氣塔進行洗氣處理,去除蒸汽中的氨氮和COD,蒸汽經壓縮機加壓升溫后進入蒸發主體管束內,并與噴淋管束表面的滲濾液熱交換冷凝成蒸餾水,進出水池排放。
MVR設備自2016年4月27日設備驗收以來開始運行,截止到2017年4月27月,運行滿一年,設備運行穩定,進水能達到設計值的90%,出水效果良好、穩定,蒸餾出水經有資質的第三方檢測機構檢測,達到《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008)中的表2排放標準。
MVR蒸發設備運行成本主要由藥劑成本、電力成本、人工費用檢測費用組成。
3.1 藥劑成本
根據藥劑產家東莞市眾達環保科技有限公司和龍巖市銀豐化工有限公司提供的報價,計算得到MVR蒸發設備生產運行的藥劑成本,如表1所示。

表4-1 MVR蒸發設備生產運行的藥劑成本表
3.2 電力成本
根據業主繳交電費的底單可知,MVR蒸發設備用電的電費單價為0.5元/千瓦時,每天實際用電4200千瓦時,每天實際處理水量為90噸,噸水耗電為46.67千瓦時,計算得到MVR蒸發設備生產運行的電力成本為:
46.67千瓦時/噸*0.5元/千瓦時=23.34元/噸。
3.3 人工費用
MVR蒸發設備是24小時連續運行,以一天8小時工作日計,則需要安排9名工人進行設備的維護及操作工作和2名的現場管理人員,根據勞資協議可得,每人每天實際需要160元,則一天的人工費用為W=160×11=1760(元)。每天實際處理水量為90噸,則噸水人工費用為:1760/90=19.56元。
3.4 化驗費用
根據龍巖市黃竹坑生活垃圾填埋場滲濾液處理站實際運行情況,每周兩次委托有資質的第三方檢測機構對出水中的COD、NH3-N和TP進行檢測,每次費用為170元,每月一次委托有資質的第三方檢測機構對出水進行《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008)表2中的14項指標檢測,費用為2500,每天檢測費為:3860/30=128.7元,以每天實際處理水量90噸計算所得,噸水檢測費用為1.43元。
綜合藥劑成本、電力成本、人工費用和化驗費用,可知MVR設備的運行成本為:77.97元/噸。
由于該設備還在質保期內,設備的維修成本由生產產家承擔,還未計算在內,故隨著運行時間的增加,MVR設備的運行成本會有所增加。
MVR設備經過一年左右連續運行,全面考核了系統運行的穩定性和設備的可靠性、經濟性。通過運行結果確定了適宜的預處理方法、操作參數、清垢方法等操作條件,蒸餾出水水質達到生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008)表2中的標準,并為該技術在滲濾液處理的推廣應用提供了設計依據和運行經驗。
[1]張立奎.深圳市百斯特環保工程有限公司[J].環境工程,2011,29(S):294-297.
[2]岳東北,劉建國,聶永豐,等.蒸發法深度處理濃縮滲濾液的實驗研究[J].環境科學動態,2005(1):44-45.
[3]顧承真,閔兆升,洪厚勝.機械蒸汽再壓縮蒸發系統的性能分析[J].化工進展,2011,33(1):30-35.
[4]鐘劍.垃圾滲濾液膜過濾濃縮液處理技術綜述[J].廣東化工,2011,38(8):264-266.
[5]楊琦,何品晶,邵立明.負壓蒸發法處理生活垃圾填埋場滲濾液[J].環境工程,2011,24(2):17-20.
[6]魏彥丹.垃圾填埋場滲濾液無害化處理實驗研究[D].北京:中國科學院工程熱物理研究所,2012.