一、垃圾(jī)滲濾液膜濃縮液低溫蒸發設備先搞清楚膜濃縮液到底是個什麽東西
垃圾滲濾液經過DTRO等膜係統處理後,清液回用(yòng),汙染物全部被截留(liú)到濃縮液裏。膜濃縮液一般占原液量(liàng)的百分之二十到三十,但它是整個滲濾液處理係統裏難(nán)啃的骨頭。
膜濃縮液的典型水(shuǐ)質特征(zhēng):COD五千到一萬(wàn)五千毫克每升(shēng),甚至更高。電導率兩萬到五萬微西門子每厘米,屬於(yú)超高(gāo)含鹽廢(fèi)水。氯離子含量高,氨氮(dàn)含量高,鈣鎂硬度高,總硬度可達四千到五千毫克每升。硫酸根七十到一千一百毫克每升。pH一般調到微酸性。色度五十到一千五(wǔ)百倍,呈棕黑色。含(hán)有(yǒu)十多種重金屬離子。BOD和COD的比值小於零點一,可(kě)生化性極差。有機物(wù)主要是腐殖酸類大(dà)分子物質,分子量小於一千五百(bǎi)道爾頓。
膜濃縮液讓人頭疼的(de)三個問(wèn)題:第一,嚴重起泡,蒸發過程中泡沫非常多(duō)。第(dì)二,極易結垢,硫(liú)酸鈣處於過飽和狀態,換熱麵上結垢傾向非常明顯(xiǎn)。第三,強腐蝕(shí),高氯(lǜ)加高氨(ān)加微酸性環境,對設備材質要求極高。
二、垃圾滲濾液膜濃縮液低溫蒸發設備選(xuǎn)型第一步:定技術路線
膜(mó)濃縮液成分極為複(fù)雜,鹽分含量(liàng)高,必須采(cǎi)用強製循環蒸發器。原因是強(qiáng)製循(xún)環能保證換熱器內料液的流動速度,達到一點八米每秒以上,同時配合變頻泵實現流速可調可控,防止結晶析出堵管(guǎn)。
蒸發器的具體形式推薦噴膜蒸發器。大流量循環的噴膜蒸發器傳熱(rè)係數高,運行穩定,能有效防止結晶進入換熱器造成堵管。有工程案例采用雙級(jí)噴膜蒸發方(fāng)式,配合MVR壓(yā)縮(suō)機係(xì)統(tǒng),效果很好。
低溫蒸發的核心是真空減壓(yā)加熱泵。真空度達到負(fù)九十四到負九十八千帕時,水的(de)沸(fèi)點可以降到三十七到四十度。在這個溫度下蒸發,能大幅減緩結垢(gòu)趨勢,抑製硫酸鈣等逆溶性鹽的析出,結垢風險可降低百分之八十。
關於除沫,這是膜(mó)濃縮液蒸發的重中之重(chóng)。膜濃縮液蒸發過程中有嚴重的起泡沫趨勢,必須采(cǎi)用複合功能的多層次除沫(mò)器,絕對不要選單一絲網除沫器或旋風除沫器。實際運(yùn)行中,濃縮液COD可達三千一百毫克每升時會出(chū)現嚴重氣泡,需要連續添加消泡劑配合除沫係統使(shǐ)用。
三、垃圾(jī)滲濾液膜濃縮液低溫蒸發設(shè)備選型第二(èr)步:定材質(這一步選錯,設備一兩年就(jiù)報廢)
膜濃縮液中氯離子含量高,氨(ān)根離子含量高,進蒸發(fā)前pH調至微酸性,這種工況對材質的腐蝕非常強。
與物料直接接觸的材質,優先選鈦材TA1或TA2,這是穩妥的選擇。其次選雙相不鏽鋼2205,性價比不錯。
二次蒸汽和冷凝水(shuǐ)接觸(chù)的材質,可以選(xuǎn)316L不鏽鋼。
絕(jué)對不能用304不鏽鋼,在高氯高氨微酸性環(huán)境下,304撐(chēng)不了多久。
有(yǒu)工程案(àn)例明確要求:主體設備采用鈦材質,冷凝水與二次蒸汽(qì)管道采用(yòng)2205不鏽鋼。罐體建議六毫米加厚,行業常規是四毫米。內壁做特殊防腐加氬弧焊加鈍化處理。腐(fǔ)蝕(shí)率應控製在小於零點零零(líng)五毫米每年。
四、垃圾滲濾液膜濃縮液低溫蒸發設備選型第(dì)三步:定處理量
膜濃縮液量一般是滲濾液原液量的百分之二十到三十。比如一個滲濾液處(chù)理量一百噸每天的項目,膜濃縮液大(dà)概二十到三(sān)十噸每天。
低溫(wēn)蒸(zhēng)發器的處理量檔位:日處(chù)理量小於五噸選緊湊型,五到(dào)十噸選標準單(dān)台,十到三十噸選標(biāo)準工業機型,大於三十噸選多台並聯。
選(xuǎn)型計算公式:選型處理量等(děng)於(yú)企業連(lián)續三天日均膜濃縮液產生(shēng)量乘(chéng)以一點一到(dào)一點二的餘量係(xì)數。
注意:膜濃縮液的水量和水(shuǐ)質隨季(jì)節和前端處理效果波動很大(dà),水(shuǐ)量波動大的項目(mù)優先選模塊化設計,後期可以並聯擴容。
五、垃圾滲濾液膜(mó)濃(nóng)縮液低溫蒸發(fā)設備選型第四步:定能耗和運行成本
低溫熱泵蒸(zhēng)發器(qì)噸水能耗約四十到七十千瓦時,噸水處理成本約八十到一百五十元。MVR蒸發器噸水能耗(hào)約二十三到七十千瓦時,噸水成本約五十到七十元。三效蒸發器噸水成本約九(jiǔ)十(shí)元。
但膜濃縮液這種(zhǒng)超(chāo)高含鹽廢水,實際運行中(zhōng)濃縮倍率不能太高。有工程數據顯示,設置四倍濃縮倍率連續運行四天,預熱器汙染速率達到兩(liǎng)攝氏度每(měi)天,換熱效率明(míng)顯下降(jiàng)。降低到兩倍濃縮倍率後,汙染速率降為零,換熱效率基本維持不變(biàn)。所以濃縮倍率與(yǔ)汙(wū)染速率正相關,過高的濃縮倍(bèi)率會造成嚴重汙染。
實(shí)際工程中,低溫蒸發係統處理膜濃(nóng)縮液後,濃縮液電導率可從(cóng)四萬微西門子每厘米濃縮到七萬五到九萬微西門子每厘(lí)米,平均濃(nóng)縮(suō)倍率約兩倍。產水電導率可降到二十六微西(xī)門(mén)子每厘米,脫鹽率高達百分之九十九點九,產水氯離子小於七毫克每(měi)升,可直接達(dá)標回(huí)用。
六、垃圾滲濾液膜濃縮液(yè)低溫蒸發設備選型第五步:定配置
必選項:PLC全自動加一鍵啟停。真空度(dù)、溫度、液位多重保護。強製循(xún)環泵(bèng)配變頻器(qì),流(liú)速可調可控。多層次複合除沫器。在線化學清(qīng)洗係統,這是穩定運行(háng)的關鍵保障。
加分項:遠程監控加手機APP。進水預處理係統,盡量降低懸浮物和鈣(gài)鎂硬度後再進蒸發器。密度計在(zài)線監(jiān)測母液(yè)濃度,自動調整蒸發速率。pH計(jì)控製加藥量。
不需要冷卻水。不需要外接蒸汽。撬(qiào)裝一體化,占(zhàn)地小。單台三噸每天處(chù)理量的設備占地僅約(yuē)六平方米。
七、垃圾滲濾液膜濃縮液低溫蒸發(fā)設備選型第六步:定預處理方案
膜濃縮液(yè)有較高的鈣鎂硬度和(hé)大量(liàng)懸浮物,有條(tiáo)件的話必(bì)須先做預處理,降低懸浮物和鈣鎂含量後再(zài)進蒸發係統。
常用預處理方法:加藥沉澱(diàn)加TUF軟化。TUF是燒結(jié)有機聚合物多(duō)孔(kǒng)支撐膜(mó),過濾孔徑在微濾和超濾範圍,可替代傳統沉澱池,獲得更好的過濾(lǜ)水質。常用藥劑有(yǒu)氫氧化鈣、氫氧化鈉、碳酸鈉,一(yī)般調pH到微酸性進蒸發。
如果確實沒條件做預處理,那(nà)就連續排放蒸發濃縮液到母液蒸發幹燥設備(bèi),在母液蒸發幹燥設備內實現固(gù)化,整體實現全量(liàng)化處理。
母液蒸發幹燥的主流技(jì)術是CSD旋(xuán)噴幹化。利用焚燒廠沼氣作為能源,將膜(mó)濃縮液幹化成粉末,含(hán)水率降(jiàng)到(dào)百分之五以下,幹化粉(fěn)末作為一般固廢處置。這個(gè)方案可以徹底解決膜濃縮液(yè)回噴爐膛帶來的腐蝕、飛(fēi)灰增含氯量(liàng)、降低焚(fén)燒效率(lǜ)等一係列問題。
八、垃圾滲濾液膜濃縮液低溫蒸發設備不同場景的推薦方案
場景一:膜濃縮液量小,日均小於五噸,場地(dì)有限。推薦緊湊型熱泵負壓蒸發器(qì),鈦(tài)材或2205雙相(xiàng)鋼,撬裝一體化,無(wú)人(rén)值守。
場景(jǐng)二:膜濃縮液量中等,日均(jun1)五到三十噸,有蒸汽條件。推薦MVR膜式蒸發器,鈦材主體,雙級噴膜加MVR壓縮機,噸水成本(běn)低,約五十元每噸。
場景三:膜濃縮液量大,日均三十噸以(yǐ)上,有沼氣鍋爐。推薦三效蒸發器加強製循(xún)環,利用沼氣蒸汽,運(yùn)行成本也很低。
場景四:膜濃(nóng)縮液(yè)要做到全量化零排放。推薦(jiàn)低(dī)溫蒸發(fā)加母液CSD旋噴幹(gàn)化(huà)組合(hé)工藝。低溫蒸發先濃縮兩倍左右,濃水進CSD幹(gàn)化成(chéng)粉末,真正實現吃幹榨淨。
場(chǎng)景五:膜濃縮液直接回噴爐膛有(yǒu)問題,想(xiǎng)徹底解決。推薦加藥沉澱加TUF軟化加高壓STRO再濃縮加(jiā)CSD旋(xuán)噴幹化的組合工藝。清液回(huí)滲濾液係統處理後回用,濃液進CSD幹化。
九、垃圾滲濾液膜濃縮液(yè)低溫蒸發設備三(sān)大避坑指南
第一個坑:不做水質檢測就選型。膜(mó)濃縮液的水質波動非常(cháng)大(dà),不同(tóng)項目差(chà)別巨大,必須先拿水樣去測COD、氯離子、氨氮、硬度、硫酸根、pH、電導率,拿著數據找廠家做小試中試,驗證設備適配性。
第二個坑:隻比(bǐ)價格不看材質。膜濃縮液是強腐蝕工況,用304冒充316L、用(yòng)普通鋼冒充雙相鋼的低價設備,一兩年就腐蝕穿(chuān)孔,總成本(běn)反而更高。必須要(yào)求廠家(jiā)提供材質證(zhèng)明,支持第三方檢測。
第三個(gè)坑:忽視除沫和清(qīng)洗係統。膜濃縮液蒸發時起泡極其嚴(yán)重,沒有多層(céng)次複合除沫器根(gēn)本跑不(bú)起來。沒有在線化(huà)學清洗係(xì)統,設備三天兩頭堵,根本沒法連續運行。
十、垃圾滲濾液膜濃縮液(yè)低溫蒸(zhēng)發設備選型總結
膜濃縮液低溫蒸發選型核心口訣(jué):強製(zhì)循環加噴膜,鈦材雙相鋼保命,多層除(chú)沫防起泡,預處理降硬度,兩倍濃縮穩運行(háng),低溫真空三十八度,全自動加(jiā)在線(xiàn)清洗(xǐ),算總賬看三年總成(chéng)本。
水量定機型,水質定材質,能耗(hào)定成本,售(shòu)後定長久。先測水,再定型,算總賬,看售後。