在調研G內外相關文獻和實驗結果的基礎上，對滲濾液回灌處理技術的理論依據、旋轉蒸發器在處理垃圾(Rubbish)填埋滲濾液回灌的作用進行了探討，提出一些建議。
　　【1 MVR技術原理及特點】
　　MVR屬蒸發工藝，是用機械方法將二次蒸汽再壓縮到較高壓力，使其內能得以提高，重返原蒸發器取代新鮮蒸汽為熱源，實現這股能量的持續循環（continue)，即只要蒸發啟動產生二次蒸汽，可不再用外加蒸汽而使蒸發連續進行。該蒸發系統被簡稱為MVR(Mechanical Vapor RecomGOOGLE PRession)，有的稱MVC(Mechanical Vapor Compression)，本文認為稱MVR較確切。MVR過程示意見圖1。
　　【2 MVR+DI處理(chǔ lǐ)垃圾填埋滲濾液的現況】
　　筆者曾對潮州錫崗垃圾滲濾液處理廠現場調查，該廠設計規模200t/d，配置2臺美GJ&Y公司產單級離心壓縮機(90kW/臺)、一臺強制循環噴灑廢液的臥式列管蒸發器和一套陽離子交換系統，另有一套144kW的電鍋爐為MVR啟動和維持生產供應新鮮蒸汽，若干配套泵及槽罐設備。滲濾液抽樣送檢結果是DI出水COD=190mg/L(標準：100mg/L)、NH4-N=4.37mg/L(標準：25mg/L)、TN=8.31mg/L(標準：40mg/L)和pH值=3.45(標準：6-9)，DI出水帶黃色(色度未做，標準：40)。嚴格來說，MVR+DI的排水是不達標的，應進一步處理才能確保達標排放。回灌的廢液除蒸發濃縮液外，還有DI再生排放的含氯化銨鹽酸廢液和蒸發器氨基磺酸除垢廢液，所含污染物和無機鹽將累積于填埋場新生的滲濾液內，對填埋體的厭氧消化功能和滲濾液處理設備管道必將產生極不利的影響(influence)。潮州在投入運行**調查的一年內，更換過滲濾液循環泵，發生過管道破裂，蒸發器結垢（屬于化學**物）嚴重等，有記錄的**大日處理量116t，達不到設計能力。原設計除垢2~3d/次，實際要每天停機除垢，以致間歇生產。據統計，我G滲濾液成分Cl-=189~3262mg/
　　L、總硬度3000~10000mg/L[6]。旋轉蒸發儀通過電子控制，使燒瓶在**適合速度下，恒速旋轉以增大蒸發面積。通過真空泵使蒸發燒瓶處于負壓狀態。蒸發燒瓶在旋轉同時置于水浴鍋中恒溫加熱，瓶內溶液在負壓下在旋轉燒瓶內進行加熱擴散蒸發。材料防腐要求，Cl->300mg/
　　L、80℃以上蒸發時，需用鈦設備和管道，不用316L以下的不銹鋼材料[7]。潮州MVR接觸滲濾液的部分采用316L不銹鋼材料，101~105℃蒸發，所以，設備管道腐蝕損壞是難免的。結垢清洗難則與蒸發器選型有關。現場統計運行每噸滲濾液成本為：電耗27kWh/t;氨基磺酸0.6kg/
　　T、燒堿(化學式為NaOH)0.16kg/
　　T、消泡劑0.15L/
　　T、30%HCl5kg/t。尚未計人工、設備維修、管理、回灌、折舊等。原設計對DI再生排放的含銨鹽酸廢液(5%HCl)再進行MVR蒸發濃縮，實際上沒有實施。本文認為MVR與DI組合技術上不合理，DI再生含銨鹽酸廢液二次濃縮運行費用較高。
　　【3 MVR處理垃圾填埋滲濾液的合理途徑】
　　本文認為，MVR處理滲濾液合理的工藝組合和條件是：MVR+濃縮液焚燒+冷凝液生化處理。其中，蒸發條件為氫離子濃度指數=5，壓力0.02MPa(約60℃)，配用MVR壓縮比2.4，出口壓力0.048MPa，飽和蒸汽約80℃;濃縮液噴入填埋氣火炬850℃以上焚燒或回灌(火炬塔啟動前);蒸汽冷凝液進入SBR生化處理。此外，各單元應選用高效耐用的設備，確保實現工藝目標。
　　3.1蒸發工藝條件和設備的選擇
　　3.1.1蒸發溫度和酸堿度
　　清華大學岳東北等人的研究（research)表明[8]，滲濾液的pH值影響(influence)二次蒸汽冷凝液氨氮和COD濃度，pH值=4~5時、98℃下常壓蒸發時，冷凝液氨氮低而COD高;pH值=6時，冷凝液氨氮高而COD低。同濟大學康瑾等人對垃圾焚燒廠貯坑滲瀝液(原液pH值5.23、NH4-N917mg/L)在0.016MP
　　A、55℃下進行蒸發[9]，得到的冷凝液(占比85.6%)pH值=3.46、NH4-N=0，有21.58%有機物揮發進入蒸汽冷凝液;分析表明，揮發物基本上由碳(C)原子數小于7的有機酸組成。這意味著pH值=5和60℃下蒸發的話，蒸發過程只有水和少量低分子量脂肪酸蒸出而所含氨留在濃縮液內，冷凝液氨氮可低**0，不再需要DI裝置和處理(chǔ lǐ)含銨廢鹽酸;雖冷凝液COD比偏堿蒸發高，但容易生化處理。偏酸條件蒸發的防腐問題也不大，可用硫酸調pH值，316不銹鋼(不銹耐酸鋼)可耐濃度高**15%H2SO4。按材料防腐要求[10]，50~80℃下，Cl-=500~2000mg/L時，可用254不銹鋼材;60℃下，Cl-≤300mg/L時，可用316不銹鋼材。這樣，合理的工藝條件應選用pH值=5和60℃的真空蒸發，**后選材則按現場滲濾液Cl-的高低確定。滲濾液濃縮倍數則按所含鹽**接近飽和取值(估計15~20倍)。
　　3.1.2蒸發傳熱溫差
　　蒸發器設計主要技術參數是傳熱溫差、傳熱系數和傳熱面積。按傳熱公式，溫差與蒸發器傳熱面積大小成反比，溫差大則傳熱面積小，蒸發器造價低。在傳熱學上，飽和蒸汽溫度（temperature)高于進料沸騰溫度，這個溫差被稱為過熱度;當這個溫差很小時，沸騰還沒有發生，傳熱主要依靠對流給熱來達到，傳熱系數小;隨著溫差增大，在管壁表面產生汽泡，溫差愈大則汽泡擾動愈劇烈，這時稱為泡核沸騰，傳熱系數會急劇升高，一般工程上都選擇這個階段進行蒸發器設計。如果溫差再加大就容易發生過度沸騰，這時傳熱系數會很快下降，甚**發生料液通道堵塞，無法操作。因此，蒸發器傳熱溫差的選擇十分重要。生產實踐顯示，兩側流體的溫差不應超過80℃，超過會發生過度沸騰，合理的經驗值為14~20℃。本文考慮到包括(bāo kuò)沸點上升的各種傳熱損失，推薦溫差20℃。潮州選用溫升僅4℃，傳熱效率較低，按此設計的蒸發器將比溫升20℃的大5倍以上。
　　3.1.3蒸發器選型
　　在G內數10a成功的工程實踐中，對高硬度、高濁度廢液進行蒸發時，為了減輕結垢和便于清洗，在化工、醫藥等行業一般應用加熱管較短和結構簡單的熱虹吸再沸器(加熱室可打開清刷)。本文推薦采用G產帶兩個加熱室(1用1備)的熱虹吸再沸器。其運作如下：廢液自下端進加熱管內，蒸汽走管間，廢液在管內自下而上運動中受熱沸騰汽化，隨著沿程汽化率上升，**加熱管內上部時，形成汽液兩相密度差為推動力、汽帶液的高速湍流，進入蒸發室汽液分離，濃縮液部分外排，大部分經循環管靠自然熱虹吸與進料混合返回加熱室再受熱汽化，實現連續進液和排液。由于循環速度大，可減輕加熱管內表面的結晶和結垢，允許處理(chǔ lǐ)濁度較高的廢液。原理相近的實例有深圳市某垃圾焚燒發電廠滲瀝液濃縮焚燒[12]。
　　當結垢累積到影響蒸發時，可即時切換另一加熱室，對這加熱室進行清洗，不影響生產。旋轉蒸發儀主要用于在減壓條件下連續蒸餾大量易揮發性溶劑。尤其對萃取液的濃縮和色譜分離時的接收液的蒸餾，可以分離和純化反應產物。其基本原理就是減壓蒸餾，也就是在減壓情況下，當溶劑蒸餾時，蒸餾燒瓶在連續轉動。潮州選用的是管內加熱、管外強制循環噴灑廢液的臥式列管蒸發器，滲濾液在管外受熱汽化，流速慢，污垢容易粘結積聚在管的外表面，蒸發器內臥放數以百計的加熱管（Heating tube），由于管徑和間距小(一般只有幾厘米)，容易堵塞，結垢極難清洗，而熱虹吸再沸器加熱管內表面一般用堿液浸泡即可清洗。臥式列管蒸發器用于低濁度海水蒸發制淡水也許是可行的，用于垃圾滲濾液效果不理想。此外，臥式列管蒸發器外殼也接觸滲濾液，耗用**不銹鋼材多，熱虹吸再沸器外殼只需普通不銹鋼或碳鋼，不需設置和使用強制循環泵和濃液中間罐，流程(liú chéng)更簡化緊湊，省錢節能。
　　3.1.4 MVR技術參數和選型
　　MVR技術參數(parameter)有流量、進出口溫度和壓力、壓縮機(離心式5000~20000rpm)和馬達轉速、軸和電機功率等。MVR進出口溫度與蒸發傳熱溫差密切相關，流量大小與MVR機型有關。據西安德西羅茨鼓風機技術有限公司介紹，飽和蒸汽入口質量流量小于10t/
　　H、升壓小于100KPa，可選羅茨式MVR;流量大于10t/
　　H、升壓大于100KPa，可選離心式MVR。一般單級離心式MVR的溫升**大8℃，2臺串連可達16℃;羅茨式MVR可達30℃。潮州采用大約8t/h的單級離心壓縮機，2臺串連，溫升僅4℃。離心式MVR要求在蒸汽流量(單位:立方米每秒)穩定工況下工作，對氣體的壓力、流量、溫度變化較敏感，易發生喘振。喘振是離心壓縮機固有的一種現象，具有較大的危害性，是壓縮機損壞的主要誘因之一。羅茨式MVR則比較容易適應蒸汽流量波動，但流量較小。按本文推薦的傳熱溫差20℃，MVR要么選羅茨式一臺，要么選高性能離心式2臺串連。從投資和維護管理成本分析，本文推薦羅茨式蒸汽壓縮機。當滲濾液處理規模大于250t/d時，可設2條以上羅茨式MVR生產線，便于靈活應付各種情況變化。
　　在蒸發工藝條件確定之后，由于MVR價格高昂，其選型除了技術先進實用，還應貨比三家。目前已有幾家公司報導開發出了具有******的MVR蒸發器系統(system)。例如，沈陽科龍實業有限公司承諾可按同型號MVR進口工藝設備價格的55%供應G產化蒸發成套設備。這對于G內推廣MVR節能技術是有利的。
　　3.2濃縮液焚燒
　　衛生填埋場均設填埋氣焚燒火炬。填埋氣焚燒火炬由輸氣系統、塔體、燃燒器和自動控制系統組成[11]。
　　本文建議該燃燒器出口增設二次燃燒室，借助填埋氣焚燒產生的高溫，讓蒸發所產濃縮液霧化噴入，在850℃以上焚燒。濃縮液富集了具有相當熱值的有機污染物，焚燒過程可能（maybe)維持自熱平衡(或稍加填埋氣助燃)。殘渣籍重力沉降分離后固化填埋。填埋初期填埋氣少，焚燒火炬啟動前濃縮液可暫回灌填埋場。以潮州處理滲濾液200t/d(含氨氮1330mg/L)計，焚燒火炬啟動后，濃縮液帶入焚燒系統的硫（化學符號：S）按中和氨當量計為304kg/d，按垃圾產氣量0.1m3/kg[12]、日填埋垃圾500
　　T、火炬焚燒產氣量的10%約200m3/h計，廢氣含SO2約125mg/m3，低于《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485-2001)260mg/m3的標準規定(guī dìng)。
　　3.3冷凝液生化處理
　　蒸發所產偏酸蒸發的冷凝液COD較高(預計1000mg/L)，但生化性能良好，本文推薦常用的SBR工藝可處理**達標排放，技術十分成熟，這里不贅述。
　　4【總結如下】
　　本文認為，在有填埋氣或蒸汽供應或環境要求嚴格的場合，MVR+焚燒+SBR應是目前垃圾滲濾液處理(chǔ lǐ)各法中較佳的組合工藝。旋轉蒸發器定義：一種快速液體樣品濃縮的裝置。樣品在球形的玻璃容器中加熱、減壓，并不斷地旋轉增大蒸發表面積，加快蒸發速度。本文推薦的MVR組合由如下構成：
　　(1)滲濾液宜采用帶2個加熱室(1用1備)的熱虹吸再沸器與羅茨式MVR組成的蒸發系統濃縮;蒸發條件為氫離子濃度指數=5，壓力0.02MPa(約60℃)，MVR出口蒸汽約80℃。滲濾液宜采用蒸濃約15~20倍(以不高于所含鹽的結晶濃度為宜);
　　(2)濃縮液宜借助填埋氣焚燒火炬產生的高溫，增設二次燃燒室，在850℃以上焚燒;
　　(3)二次蒸汽冷凝液宜設SBR生化處理(chǔ lǐ)。在沒有填埋氣或沒有蒸汽供應或環境要求不高的場合，該組合工藝與現流行生化處理工藝相比，優勢（解釋:能壓倒對方的有利形勢)不明顯。MVR+焚燒+SBR還適用于垃圾焚燒發電廠瀝濾液處理。