一、垃圾滲濾液膜濃縮液低溫蒸發(fā)設(shè)備先搞清楚膜濃縮液到底是個(gè)什么東西
垃圾滲濾液經(jīng)過DTRO等膜系統(tǒng)處理后，清液回用，污染物全部被截留到濃縮液里。膜濃縮液一般占原液量的百分之二十到三十，但它是整個(gè)滲濾液處理系統(tǒng)里難啃的骨頭。
膜濃縮液的典型水質(zhì)特征：COD五千到一萬五千毫克每升，甚至更高。電導(dǎo)率兩萬到五萬微西門子每厘米，屬于超高含鹽廢水。氯離子含量高，氨氮含量高，鈣鎂硬度高，總硬度可達(dá)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(diào)到微酸性。色度五十到一千五百倍，呈棕黑色。含有十多種重金屬離子。BOD和COD的比值小于零點(diǎn)一，可生化性極差。有機(jī)物主要是腐殖酸類大分子物質(zhì)，分子量小于一千五百道爾頓。
膜濃縮液讓人頭疼的三個(gè)問題：第一，嚴(yán)重起泡，蒸發(fā)過程中泡沫非常多。第二，極易結(jié)垢，硫酸鈣處于過飽和狀態(tài)，換熱面上結(jié)垢傾向非常明顯。第三，強(qiáng)腐蝕，高氯加高氨加微酸性環(huán)境，對(duì)設(shè)備材質(zhì)要求極高。
二、垃圾滲濾液膜濃縮液低溫蒸發(fā)設(shè)備選型第一步：定技術(shù)路線
膜濃縮液成分極為復(fù)雜，鹽分含量高，必須采用強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器。原因是強(qiáng)制循環(huán)能保證換熱器內(nèi)料液的流動(dòng)速度，達(dá)到一點(diǎn)八米每秒以上，同時(shí)配合變頻泵實(shí)現(xiàn)流速可調(diào)可控，防止結(jié)晶析出堵管。
蒸發(fā)器的具體形式推薦噴膜蒸發(fā)器。大流量循環(huán)的噴膜蒸發(fā)器傳熱系數(shù)高，運(yùn)行穩(wěn)定，能有效防止結(jié)晶進(jìn)入換熱器造成堵管。有工程案例采用雙級(jí)噴膜蒸發(fā)方式，配合MVR壓縮機(jī)系統(tǒng)，效果很好。
低溫蒸發(fā)的核心是真空減壓加熱泵。真空度達(dá)到負(fù)九十四到負(fù)九十八千帕?xí)r，水的沸點(diǎn)可以降到三十七到四十度。在這個(gè)溫度下蒸發(fā)，能大幅減緩結(jié)垢趨勢(shì)，抑制硫酸鈣等逆溶性鹽的析出，結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)可降低百分之八十。
關(guān)于除沫，這是膜濃縮液蒸發(fā)的重中之重。膜濃縮液蒸發(fā)過程中有嚴(yán)重的起泡沫趨勢(shì)，必須采用復(fù)合功能的多層次除沫器，絕對(duì)不要選單一絲網(wǎng)除沫器或旋風(fēng)除沫器。實(shí)際運(yùn)行中，濃縮液COD可達(dá)三千一百毫克每升時(shí)會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重氣泡，需要連續(xù)添加消泡劑配合除沫系統(tǒng)使用。
三、垃圾滲濾液膜濃縮液低溫蒸發(fā)設(shè)備選型第二步：定材質(zhì)（這一步選錯(cuò)，設(shè)備一兩年就報(bào)廢）
膜濃縮液中氯離子含量高，氨根離子含量高，進(jìn)蒸發(fā)前pH調(diào)至微酸性，這種工況對(duì)材質(zhì)的腐蝕非常強(qiáng)。
與物料直接接觸的材質(zhì)，優(yōu)先選鈦材TA1或TA2，這是穩(wěn)妥的選擇。其次選雙相不銹鋼2205，性價(jià)比不錯(cuò)。
二次蒸汽和冷凝水接觸的材質(zhì)，可以選316L不銹鋼。
絕對(duì)不能用304不銹鋼，在高氯高氨微酸性環(huán)境下，304撐不了多久。
有工程案例明確要求：主體設(shè)備采用鈦材質(zhì)，冷凝水與二次蒸汽管道采用2205不銹鋼。罐體建議六毫米加厚，行業(yè)常規(guī)是四毫米。內(nèi)壁做特殊防腐加氬弧焊加鈍化處理。腐蝕率應(yīng)控制在小于零點(diǎn)零零五毫米每年。
四、垃圾滲濾液膜濃縮液低溫蒸發(fā)設(shè)備選型第三步：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(gè)滲濾液處理量一百噸每天的項(xiàng)目，膜濃縮液大概二十到三十噸每天。
低溫蒸發(fā)器的處理量檔位：日處理量小于五噸選緊湊型，五到十噸選標(biāo)準(zhǔn)單臺(tái)，十到三十噸選標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)機(jī)型，大于三十噸選多臺(tái)并聯(lián)。
選型計(jì)算公式：選型處理量等于企業(yè)連續(xù)三天日均膜濃縮液產(chǎn)生量乘以一點(diǎn)一到一點(diǎn)二的余量系數(shù)。
注意：膜濃縮液的水量和水質(zhì)隨季節(jié)和前端處理效果波動(dòng)很大，水量波動(dòng)大的項(xiàng)目?jī)?yōu)先選模塊化設(shè)計(jì)，后期可以并聯(lián)擴(kuò)容。
五、垃圾滲濾液膜濃縮液低溫蒸發(fā)設(shè)備選型第四步：定能耗和運(yùn)行成本
低溫?zé)岜谜舭l(fā)器噸水能耗約四十到七十千瓦時(shí)，噸水處理成本約八十到一百五十元。MVR蒸發(fā)器噸水能耗約二十三到七十千瓦時(shí)，噸水成本約五十到七十元。三效蒸發(fā)器噸水成本約九十元。
但膜濃縮液這種超高含鹽廢水，實(shí)際運(yùn)行中濃縮倍率不能太高。有工程數(shù)據(jù)顯示，設(shè)置四倍濃縮倍率連續(xù)運(yùn)行四天，預(yù)熱器污染速率達(dá)到兩攝氏度每天，換熱效率明顯下降。降低到兩倍濃縮倍率后，污染速率降為零，換熱效率基本維持不變。所以濃縮倍率與污染速率正相關(guān)，過高的濃縮倍率會(huì)造成嚴(yán)重污染。
實(shí)際工程中，低溫蒸發(fā)系統(tǒng)處理膜濃縮液后，濃縮液電導(dǎo)率可從四萬微西門子每厘米濃縮到七萬五到九萬微西門子每厘米，平均濃縮倍率約兩倍。產(chǎn)水電導(dǎo)率可降到二十六微西門子每厘米，脫鹽率高達(dá)百分之九十九點(diǎn)九，產(chǎn)水氯離子小于七毫克每升，可直接達(dá)標(biāo)回用。
六、垃圾滲濾液膜濃縮液低溫蒸發(fā)設(shè)備選型第五步：定配置
必選項(xiàng)：PLC全自動(dòng)加一鍵啟停。真空度、溫度、液位多重保護(hù)。強(qiáng)制循環(huán)泵配變頻器，流速可調(diào)可控。多層次復(fù)合除沫器。在線化學(xué)清洗系統(tǒng)，這是穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵保障。
加分項(xiàng)：遠(yuǎn)程監(jiān)控加手機(jī)APP。進(jìn)水預(yù)處理系統(tǒng)，盡量降低懸浮物和鈣鎂硬度后再進(jìn)蒸發(fā)器。密度計(jì)在線監(jiān)測(cè)母液濃度，自動(dòng)調(diào)整蒸發(fā)速率。pH計(jì)控制加藥量。
不需要冷卻水。不需要外接蒸汽。撬裝一體化，占地小。單臺(tái)三噸每天處理量的設(shè)備占地僅約六平方米。
七、垃圾滲濾液膜濃縮液低溫蒸發(fā)設(shè)備選型第六步：定預(yù)處理方案
膜濃縮液有較高的鈣鎂硬度和大量懸浮物，有條件的話必須先做預(yù)處理，降低懸浮物和鈣鎂含量后再進(jìn)蒸發(fā)系統(tǒng)。
常用預(yù)處理方法：加藥沉淀加TUF軟化。TUF是燒結(jié)有機(jī)聚合物多孔支撐膜，過濾孔徑在微濾和超濾范圍，可替代傳統(tǒng)沉淀池，獲得更好的過濾水質(zhì)。常用藥劑有氫氧化鈣、氫氧化鈉、碳酸鈉，一般調(diào)pH到微酸性進(jìn)蒸發(fā)。
如果確實(shí)沒條件做預(yù)處理，那就連續(xù)排放蒸發(fā)濃縮液到母液蒸發(fā)干燥設(shè)備，在母液蒸發(fā)干燥設(shè)備內(nèi)實(shí)現(xiàn)固化，整體實(shí)現(xiàn)全量化處理。
母液蒸發(fā)干燥的主流技術(shù)是CSD旋噴干化。利用焚燒廠沼氣作為能源，將膜濃縮液干化成粉末，含水率降到百分之五以下，干化粉末作為一般固廢處置。這個(gè)方案可以徹底解決膜濃縮液回噴爐膛帶來的腐蝕、飛灰增含氯量、降低焚燒效率等一系列問題。
八、垃圾滲濾液膜濃縮液低溫蒸發(fā)設(shè)備不同場(chǎng)景的推薦方案
場(chǎng)景一：膜濃縮液量小，日均小于五噸，場(chǎng)地有限。推薦緊湊型熱泵負(fù)壓蒸發(fā)器，鈦材或2205雙相鋼，撬裝一體化，無人值守。
場(chǎng)景二：膜濃縮液量中等，日均五到三十噸，有蒸汽條件。推薦MVR膜式蒸發(fā)器，鈦材主體，雙級(jí)噴膜加MVR壓縮機(jī)，噸水成本低，約五十元每噸。
場(chǎng)景三：膜濃縮液量大，日均三十噸以上，有沼氣鍋爐。推薦三效蒸發(fā)器加強(qiáng)制循環(huán)，利用沼氣蒸汽，運(yùn)行成本也很低。
場(chǎng)景四：膜濃縮液要做到全量化零排放。推薦低溫蒸發(fā)加母液CSD旋噴干化組合工藝。低溫蒸發(fā)先濃縮兩倍左右，濃水進(jìn)CSD干化成粉末，真正實(shí)現(xiàn)吃干榨凈。
場(chǎng)景五：膜濃縮液直接回噴爐膛有問題，想徹底解決。推薦加藥沉淀加TUF軟化加高壓STRO再濃縮加CSD旋噴干化的組合工藝。清液回滲濾液系統(tǒng)處理后回用，濃液進(jìn)CSD干化。
九、垃圾滲濾液膜濃縮液低溫蒸發(fā)設(shè)備三大避坑指南
第一個(gè)坑：不做水質(zhì)檢測(cè)就選型。膜濃縮液的水質(zhì)波動(dòng)非常大，不同項(xiàng)目差別巨大，必須先拿水樣去測(cè)COD、氯離子、氨氮、硬度、硫酸根、pH、電導(dǎo)率，拿著數(shù)據(jù)找廠家做小試中試，驗(yàn)證設(shè)備適配性。
第二個(gè)坑：只比價(jià)格不看材質(zhì)。膜濃縮液是強(qiáng)腐蝕工況，用304冒充316L、用普通鋼冒充雙相鋼的低價(jià)設(shè)備，一兩年就腐蝕穿孔，總成本反而更高。必須要求廠家提供材質(zhì)證明，支持第三方檢測(cè)。
第三個(gè)坑：忽視除沫和清洗系統(tǒng)。膜濃縮液蒸發(fā)時(shí)起泡極其嚴(yán)重，沒有多層次復(fù)合除沫器根本跑不起來。沒有在線化學(xué)清洗系統(tǒng)，設(shè)備三天兩頭堵，根本沒法連續(xù)運(yùn)行。
十、垃圾滲濾液膜濃縮液低溫蒸發(fā)設(shè)備選型總結(jié)
膜濃縮液低溫蒸發(fā)選型核心口訣：強(qiáng)制循環(huán)加噴膜，鈦材雙相鋼保命，多層除沫防起泡，預(yù)處理降硬度，兩倍濃縮穩(wěn)運(yùn)行，低溫真空三十八度，全自動(dòng)加在線清洗，算總賬看三年總成本。
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