混合式蒸發在垃圾滲濾液零排放中的應用研究

李 賓

（光大環保能源（天津）有限公司，天津 300383）

隨著社會經濟的快速發展，人們的生活水平日益提高，生活垃圾和工業垃圾也逐漸增加。然而，我國垃圾分類起步比較晚，這給垃圾分類處理帶來了一定的困難。例如，填埋是目前使用比較多的的方法，不會產生空氣污染，但會產生垃圾滲濾液。這些垃圾滲濾液包含了大量的金屬離子和有機物，味道難聞而且具有強污染性和強毒性，所以必須對其進行正確處理。如果處理不當，會對填埋區的環境以及地下水系統造成很大的危害，目前，垃圾滲濾液的處理技術包括：污水聯合處理技術、回灌技術、生物處理技術、物化處理技術、蒸發技術等。

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過填埋，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污染、強毒性的液體，對環境有很大的破壞作用。

1.2 垃圾滲濾液的成分和特點

垃圾滲濾液的成分很復雜，主要會受到垃圾種類的影響。其特點如下：

1.2.1 色度大

垃圾滲濾液一般都是有顏色的，通常呈現黃色、紅褐色和黑紫色，這是因為垃圾滲濾液中含有有機物質。這些有機物質經過微生物的分解，產生的物質顏色不同，滲濾液的色度也會不同，其主要由當地環境和垃圾類型決定的[1]。

1.2.2 含有的有機物質種類復雜

垃圾滲濾液中含有的有機物質成分很復雜，這些污染物大致可以分為脂肪酸、灰黃霉酸、腐殖質等，在填埋初期，填埋場的滲濾液成分主要是脂肪酸，但經過一段時間的填埋，脂肪酸會逐漸轉化成灰黃霉酸和腐殖質。

1.2.3 重金屬離子含量高

工業垃圾和生活垃圾一起填埋，會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

垃圾滲濾液具有強污染性，因其由污染物質和水融合形成的，并不像水一樣容易流動，其流動緩慢而且滲濾時間久，這對地下水和地表環境都會造成很大的危害。垃圾滲濾液的危害程度會隨著堆填場的使用時間、垃圾存儲量、滲濾液的流量、流速等發生變化，并且堆填場的自身管理對滲濾液處理也會產生很大的影響。控制垃圾滲濾液的流量，最好的方式是減少垃圾滲濾液的產出，因為污染一旦形成，后期治理就無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。

垃圾滲濾液不僅會對水體造成很大的污染，也會對地表土質造成很大的污染。當其滲透進土壤，會與土壤發生反應并產生對植物生長有害的物質，甚至還會造成植物死亡，再經過食物鏈的積累，這些有害物質最終會隨著食物進入人體，影響人們的身體健康。

1.4 垃圾滲濾液處理技術

通過物化技術對垃圾滲濾液進行處理，首先在垃圾滲濾液中加入化學物質，通過化學技術減少垃圾滲濾液中的污染物，再對有害物質進行沉淀分離，然后對污染物進行分解，以減少垃圾滲濾液中的污染物含量，最后進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沉淀法。吸附法是使用吸附物質對污染物進行吸附，一般用于化工行業、重金屬行業、印染行業的污水處理。吸附法的成本較低，對消除色度和重金屬離子方面效果顯著。化學沉淀法是在垃圾滲濾液中加入化學試劑，通過化學反應，將溶于水的離子沉淀成不溶于水的固體物質，以方便去除污染物。絮凝沉淀是最常用的化學沉淀方式，這個方式是通過加入絮凝劑，沉降污染物，最終實現垃圾滲濾液處理的目的。

生物處理法是將生物活性物質和垃圾滲濾液混合，通過減少垃圾處理時間提高效率。通過活性物質穩定污染物的有機成分，對污染物進行分離，這種方法可以大規模處理污染物，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，這個技術是利用強氧化物質，將污染物進行分解，方便提取。比較常用的是光催化氧化法、電化學氧化法、Fenton氧化法。近年來，膜分離技術使用的也比較廣泛，其處理垃圾滲濾液的效果良好，二次污染程度也低，已經在很多行業得到應用。

回灌法是美國的學者提出的，主要是通過垃圾填埋層對垃圾滲濾液進行處理。垃圾滲濾液經過填埋，會在地表下進行一系列的反應分解，達到減少垃圾滲濾液的析出數量。回灌法不需要復雜的設備和成本投入，也不用花費較多的人力、物力，因此受到廣泛應用。

隨著人們環保意識水平的提高，對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的技術和經驗，提高垃圾處理水平，從側面也推動了我國垃圾處理和環保水平的整體提高。但是垃圾處理需要投入大量的成本，為了保證企業效益，還是采用比較經濟的生物處理為主。隨著垃圾種類不斷增多，處理難度也在不斷增加，只靠生物技術處理不能滿足垃圾處理的要求，需要企業不斷更新技術、設備，相關技術人員也需要加快對垃圾滲濾液處理的研究，盡快實現經濟實用、效率又高垃圾滲濾液處理方式。

2 混合式蒸發垃圾滲濾液工藝概述

2.1 垃圾滲濾液蒸發的目的

垃圾滲濾液的蒸發是通過蒸發水分，降低垃圾滲濾液中水分含量，使垃圾滲濾液中的污染物進行濃縮，以減少污染物的數量，同時，經過蒸發還可以解決垃圾滲濾液的二次污染。

2.2 混合式蒸發垃圾滲濾液的工藝

2.2.1 混合式蒸發的原理

該技術是對垃圾滲濾液進行不斷加熱，經過水平管和多排橫管構成的蒸發系統，在低溫度環境下，進行混合式蒸發，減少垃圾滲濾液中含有的污染物質，保證蒸發的效果。

2.2.2 技術特點

經過多效水平管降膜蒸發器對垃圾滲濾液進行高溫加熱，降低其水分含量，提高污染物濃度，結合濃縮滲濾液，降低豎管降膜蒸發器中的高壓蒸氣，滿足垃圾滲濾液處理過程中的經濟性和實用性，運用混合式蒸發技術將垃圾滲濾液進行零排放[2]。

2.2.3 所需設備和方法

混合式蒸發垃圾滲濾液的主要設備是水平管降膜低溫多效蒸發器和豎管降膜多效蒸發器。冷凝器使用多效水平管降膜對垃圾滲濾液進行加熱，蒸發垃圾滲濾液中所包含的水分，然后二次加熱，完成蒸發過程；豎管降膜蒸發器與水平管降膜蒸發器相互結合，對污染物進行結晶處理，滲濾液經高溫蒸發再次冷凝后完成混合式蒸發，以此減少了垃圾滲濾液的二次污染，提高垃圾處理效率。

3 混合式蒸發垃圾滲濾液實例

例如，某個垃圾處理廠處理滲濾液采用混合式蒸發垃圾滲濾液方式，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效豎管降膜蒸發器、3效水平管降膜蒸發器，蒸發初始溫度為70 ℃，末效溫度為60 ℃。

最終分析結果顯示，采用混合式蒸發系統蒸氣耗量為0.0628 t/h，MVC電耗為7.4 kW·h/t，假設高溫高壓蒸氣價格為210元/t，電價為0.6元/kW·h，采用2效豎管降膜蒸發系統，就可以從原來處理成本的85元/t降低到11.0元/t，因此該多效混合式蒸發系統在節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省成本，也可以提高處理效率，確保垃圾滲濾液處理的經濟實用性和高效性。

4 結論

綜上所述，隨著國家經濟的發展和人們生活水平提高，垃圾處理問題會越來越重要，大量垃圾經過填埋產生的垃圾滲濾液對環境和水體、空氣都會產生巨大危害。面對環境的日益惡化，需要相關技術人員不斷加大垃圾滲透液處理的研究，完善混合式蒸發垃圾滲濾液處理技術，同時，提高居民環保意識，進行合理垃圾分類，減少工業垃圾和生活垃圾的混合，避免垃圾滲透液重金屬離子超標，降低垃圾滲透液的處理難度，為減少環境污染做出貢獻。