摘要：焚燒處理中的危險廢物多為無價有機類污染物，由于有機物成分的存在使得COD含量高，大部分焚燒有機危險廢物具有一定的揮發(fā)性。焚燒處理對系統(tǒng)產(chǎn)能和成本有較大的影響，焚燒過程中廢物含水量長期保持保持較高時，會對耐火材料造成一定的影響。本文筆者根據(jù)實際運營經(jīng)驗，對蒸發(fā)濃縮工藝在危險廢物焚燒預處理領域應用的優(yōu)勢進行簡要分析和總結。

關鍵詞：蒸發(fā)濃縮；危險廢物；預處理；優(yōu)勢

1 前言

我國的危險廢物是指列入國家危險廢物名錄或根據(jù)規(guī)定的危險廢物鑒別標準及鑒別方法認定的具有危險特性的廢物，具有毒害性、爆炸性、易燃性、化學反應性、傳染性、放射性等，2015年我國的工業(yè)危險廢物產(chǎn)生量為2801.8萬t，占工業(yè)廢物產(chǎn)生量約為1.46%；2014年工業(yè)危險廢物產(chǎn)生量為2436.7萬t，占比工業(yè)廢物產(chǎn)生量1.27%，總體而言，隨著我國經(jīng)濟社會文化等領域的快速發(fā)展和完善，基礎化工及制造業(yè)危險廢物產(chǎn)生量呈總體上漲趨勢；目前國內(nèi)對危險廢物的處理主要選擇焚燒、填埋、綜合利用等幾種途徑，但隨著國內(nèi)土地資源的不斷開發(fā)，尤其是大中城市普遍面臨嚴峻的土地開發(fā)局面及隨之而來的用地成本不斷上漲，居民環(huán)保意識不斷提升后對于環(huán)境處置設施的排斥，使得危險廢物處置的填埋作業(yè)逐步縮小，目前國內(nèi)除了對有價危險廢物的綜合利用外，廣泛推行無價危險廢物的焚燒處置法，主體處置工藝為回轉(zhuǎn)窯焚燒工藝及水泥窯協(xié)同處置工藝。

危險廢物焚燒過程中的預處理程度對整個焚燒系統(tǒng)的后續(xù)工況穩(wěn)定性，產(chǎn)能，成本控制、煙氣指標等具有重要作用，在可焚燒廢物中，有部分熱值低，組分相對較單一，來源廣泛的液體廢物，在不經(jīng)過進一步減量化處置直接進入焚燒系統(tǒng)時，將對焚燒系統(tǒng)產(chǎn)能及后續(xù)煙氣排放溫度產(chǎn)生較大影響，且焚燒廢物中含水率較高時，對耐火材料的使用壽命會產(chǎn)生影響，系統(tǒng)運營成本也會大幅上升，故在這類廢物進入回轉(zhuǎn)窯之前對其進行減量預處理就顯得尤為重要。

蒸發(fā)是在液體表面發(fā)生的汽化過程，沸騰是在液體內(nèi)部和表面上同時發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象。溶液的蒸發(fā)（evaporation）通常是指通過加熱使溶液中一部分溶劑汽化，以提高溶液中非揮發(fā)性組分的濃度（濃縮）或使溶質(zhì)從溶液中析出結晶的過程。一般情況下蒸發(fā)溫度越高、液面暴露面積越大，蒸發(fā)速率越快。工業(yè)化生產(chǎn)中使用的蒸發(fā)工藝一般具有通過蒸發(fā)來濃縮溶質(zhì)的過程，一般稱為蒸發(fā)濃縮工藝，目前化工行業(yè)所用的蒸發(fā)濃縮主要工藝為 MVR 機械蒸汽再壓縮低溫蒸發(fā)系統(tǒng)和單效蒸發(fā)系統(tǒng)，本文探討的是單效蒸發(fā)系統(tǒng)在危險廢物焚燒預處理領域中的應用。

2 動力優(yōu)勢

蒸發(fā)濃縮工藝系統(tǒng)的原理是溫度上升引起溶液中一部分溶劑汽化，其工業(yè)動力來源處冷卻系統(tǒng)消耗循環(huán)水，設備動力消耗電力能源外，最主要的動力來源為熱源，在現(xiàn)有工業(yè)化過程中，一般通過蒸汽加熱，做為焚燒系統(tǒng)預處理工藝配套的蒸發(fā)系統(tǒng)最大的優(yōu)勢在于其熱源的易得性和豐富程度，本文所在公司投建的焚燒系統(tǒng)由于現(xiàn)有場地的局限無法將余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽引用于目前廣泛應用的低壓蒸汽發(fā)電技術而言，而蒸發(fā)系統(tǒng)的設備設計可以根據(jù)用戶需求設計成豎形設備，再采用鋼平臺拓展，整體工藝占地面積小，且焚燒系統(tǒng)產(chǎn)生的余熱蒸汽若不加以利用，采用蒸汽外排，將給現(xiàn)有嚴峻的環(huán)境形勢造成更大的負擔，使得居民對環(huán)保設施的投建選址持有不同態(tài)度。

3 處置路徑優(yōu)勢

作為焚燒系統(tǒng)預處理的蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)在廢物處置路徑上可以利用焚燒系統(tǒng)原有管路，免去部分管道設計，節(jié)約成本：①不必另行設置專門的廢物卸車和暫存區(qū)域，只需要在廢物接受時，將可蒸發(fā)的廢液通過管路及泵類設備輸送至此前根據(jù)工業(yè)樣品的性質(zhì)和組分分析分類出的儲存設施暫存即可；②除卻主體設備連接管路外，濃縮液和冷凝液配套管道可以采用焚燒系統(tǒng)配套的廢液輸送管道，大大降低了工程造價及安裝成本，也減少了后期維護成本；③蒸發(fā)產(chǎn)生的廢氣也可以利用原焚燒系統(tǒng)的無組織廢氣處置設施進行處置，或直接并入焚燒系統(tǒng)燃燒風機系統(tǒng)通過負壓引入窯內(nèi)焚燒處置；④蒸發(fā)工藝運營過程中的水、電設備設施的布設都可以僅在原焚燒系統(tǒng)的設施上進行擴展，與新建基礎設施相比較，仍具有成本節(jié)約空間。

4 就近終端處置優(yōu)勢

作為焚燒系統(tǒng)預處理的蒸發(fā)工藝產(chǎn)生的濃縮液一般通過管道輸送至焚燒系統(tǒng)處置，由于蒸發(fā)產(chǎn)生濃縮液相對原液具有一定的熱值，且按照蒸發(fā)濃縮比5：1來核算，將實現(xiàn)有效原液減量80%左右，這對于減輕焚燒系統(tǒng)的處置負荷有重大貢獻。當然，濃縮液焚燒的前提依然是滿足焚燒系統(tǒng)廢物入窯標準的要求。

作為焚燒系統(tǒng)預處理的蒸發(fā)工藝產(chǎn)生的蒸發(fā)冷凝液可委托就近的廢水處理廠處置，就單效蒸發(fā)而言，低壓蒸氣控制在0.35MPa左右，產(chǎn)生的蒸發(fā)冷凝液COD含量小于5000，一般的物化工藝處理后即可達標排放，相對焚燒成本而言，廢水物化處理成本仍處于可接受狀態(tài)；運營產(chǎn)生的廢氣直接引用回轉(zhuǎn)窯焚燒處置，產(chǎn)生的收集池廢水可利用焚燒系統(tǒng)配套的廢水處置工藝，實現(xiàn)廢水達標排放，不存在環(huán)境風險。

5 結束語

目前，我國化工各行業(yè)已經(jīng)應用焚燒系統(tǒng)預處理的蒸發(fā)工藝，然而，危險廢物焚燒處置系統(tǒng)和蒸發(fā)工藝相結合的例子很少，根據(jù)現(xiàn)有項目的實際運營經(jīng)驗來看，目前該工藝應用危險廢物處理將大程度上降低我國內(nèi)危險廢物的焚燒成本，優(yōu)化焚燒爐入窯廢物固液比例，有效地在不更改焚燒系統(tǒng)主題設計的基礎上擴展充能，使環(huán)保企業(yè)在環(huán)保指標和利潤實現(xiàn)目標平衡，也使得環(huán)保企業(yè)有更大信息和精力去做技術探索，從而進一步促進我國危險廢物行業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻

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延伸閱讀：

固廢綜合利用中危險廢物處理現(xiàn)狀分析及對策

原標題:蒸發(fā)濃縮工藝在危險廢物焚燒預處理過程的應用

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