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)危險廢物產生量為2801.8萬t，占工業(yè)廢物產生量約為1.46%；2014年工業(yè)危險廢物產生量為2436.7萬t，占比工業(yè)廢物產生量1.27%，總體而言，隨著我國經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)危險廢物產生量呈總體上漲趨勢；目前國內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)產能及后續(xù)煙氣排放溫度產生較大影響，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)化生產中使用的蒸發(fā)工藝一般具有通過蒸發(fā)來濃縮溶質的過程，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)；運營產生的廢氣直接引用回轉窯焚燒處置，產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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