本实用新型属于污染物处理技术领域，具体而言，本实用新型涉及一种膜浓缩液的热蒸发浓缩处理装置。
背景技术：
渗滤液指垃圾在堆放和填埋过程中由于压实、发酵等生物化学降解作用，同时在降水和地下水的渗流作用下产生的一种高浓度的有机或无机成份的液体，目前几乎所有的垃圾渗滤液都来自于垃圾填埋场和焚烧厂。
垃圾渗滤液由于成分复杂，含有多种有毒有害的无机物和有机物，渗滤液中还含有难以生物降解的萘、菲等非氯化芳香族化合物、氯化芳香族化物，磷酸醋，酚类化合物和苯胺类化合物等。垃圾渗滤液中CODcr、BOD5浓度最高值可达数千至几万，和城市污水相比，浓度高出许多，所以渗滤液不经过严格的处理、处置是不可以直接排入城市污水处理管道的。一般而言，CODcr、BOD5、BOD5/CODcr随填埋场的“年龄”增长而降低，碱度含量则升高。所以对垃圾渗滤液要经过处理后才能排放。
目前对填埋场和焚烧厂渗滤液采用综合处理的方式比较多，一般都采用前期预处理后先厌氧后好氧处理，然后再超滤、纳滤和反渗透。超滤可以将大分子和悬浮物滤出，透过超滤膜的主要成分为腐殖酸和各种小分子以及Ca2+、Mg2+、Na+、Cl-、CO2-、SO42-等离子，需要进入纳滤进一步处理；纳滤膜将几乎所有的腐殖酸和二价及以上离子分离出，分离出的浓缩液约占到进入纳滤的20％。纳滤浓缩液由于盐分和有机质浓度较高，不容易存放或填埋，需要进一步处理。透过纳滤膜的溶液由于含有较高的Na+、Cl-等一价离子，未达到排放标准，仍然需要进一步处理，因此还需要反渗透过程。反渗透处理后的清液达到排放标准后可以排放或用来公共事业浇灌等，反渗透浓缩液约占到进入反渗透系统的总量的25％左右，主要成分为Na+、Cl-等一价离子的溶液。
对于反渗透浓缩液，由于污染性较低，可以采取自然风干后再填埋的方式，但是靠自然风干效率较低、占地面积较大；也可以通过工艺加工成工业盐，但是成本较高；还可以通过热处理浓缩的方式促使蒸发，但是选用热处理工艺不当容易造成换热接触面结晶，导致受热面导热不均、换热效果下降。
对纳滤浓缩液的处理，有的工艺采取回流重新进入渗滤液处理系统，采取该种方式虽然可以降低腐殖酸的总量，但是随着循环次数增加，Ca2+、Mg2+、CO2-、SO42-等离子浓度升高，对纳滤前的渗滤液处理系统造成影响，所以回流也不能最终解决纳滤浓缩液；喷入垃圾焚烧炉膛会对受热面造成腐蚀和结垢损害；回灌到填埋场最终还是要再次进入渗滤液。因此各种研究解决纳滤浓缩液的处理方法和工艺应运而生。
纳滤浓缩液和反渗透浓缩液统称膜浓缩液。
当前国内外对膜浓缩液处置的典型方法有回灌、膜蒸馏、蒸发、高级氧化等。但在实际运行应用中也发现了一些问题。
回灌法。回灌可提高回收率，增大膜表面冲洗流速；但随着时间的推移，回灌的弊端逐渐显现出来，国内垃圾填埋场均不同程度出现了污染物的积累，渗滤液电导率升高，膜产水率下降，甚至出现电导率的增高导致膜过滤失效的问题。
膜蒸馏法即浸没燃烧蒸发技术。其是一种无固定传热面的蒸发方式，将燃料与空气送入紧靠液面或浸没在液面之下的燃烧室进行完全燃烧，然后将高温烟气直接喷入液体之中以加热液体。高温烟气进入液体后以大量小气泡形式上升，由于烟气与液体的混合与搅动十分强烈，从而大大强化了传热过程，尾气在排放之前降至与液体相差不多的温度，传热效率可高达95％以上。
蒸发法。蒸发是指在一定的温度和压强下，把混合溶液中的相对易挥发的组分分离出去的过程。蒸发处理工艺可以将待处理溶液体积浓缩到不足原液体积的2％～10％。蒸发包括常压高温蒸发和新型热泵蒸发等，常压高温蒸发工艺在实际运行过程中都会碰到一个相同的问题——设备的腐蚀。这已成为常压高温蒸发处理垃圾渗滤液或膜浓缩液的最主要的限制因素。新型热泵蒸发属于真空蒸发，而真空蒸发方法需配备抽真空设备，蒸发浓缩系统本身也要有较好的承压性和密封性，因此，系统的设计、制造、安装及操作要求均较高，系统的初投资和运行费用也较高，因此也不具备成熟的大规模应用。
高级氧化法。目前来说，相对以上几种技术，高级氧化技术是处理垃圾渗滤液、膜浓缩液比较好的选择，主要表现在：①高效，高级氧化技术降解有机物的速度非常快，这是其它几个技术无法相比的。②产物无害，高级氧化法氧化过程中的中间产物均可以继续同羟基自由基反应，直至最后完全被氧化成二氧化碳和水，从而达到了彻底去除TOC、COD的目的。③由于它是一种物理化学过程，很容易加以控制，以满足处理需要。
目前以上方法虽然理论上可行，但是还存在这样那样的问题，需要进一步改进。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种膜浓缩液的热蒸发浓缩处理装置，以至少解决现有技术中存在的资源浪费的技术问题，同时能够解决现有技术中存在的膜浓缩液无法回收再次利用的技术问题。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种膜浓缩液的热蒸发浓缩处理装置，所述装置包括：
换热器，所述换热器用于将蒸汽的热量传递给膜浓缩液，蒸汽加热膜浓缩液后生成疏水，膜浓缩液经过蒸汽加热后产生膜浓缩液和水蒸汽的混合物；和，
汽水分离器，所述汽水分离器用于将膜浓缩液经过蒸汽加热后产生的膜浓缩液和水蒸汽分离。
优选地，在所述换热器上设有第一液体入口、蒸汽入口、第一液体出口和疏水口；膜浓缩液从所述第一液体入口进入所述换热器，蒸汽从所述蒸汽入口进入所述换热器，蒸汽加热膜浓缩液后生成的疏水从所述疏水口排出，膜浓缩液经过蒸汽加热后形成的膜浓缩液和水蒸汽从所述第一液体出口排出。
优选地，在所述汽水分离器上设有第二液体入口、蒸汽出口和排出口；所述第二液体入口与所述第一液体出口相连，用于接收膜浓缩液和水蒸汽的混合物；膜浓缩液和水蒸汽在所述汽水分离器内分离之后，分离出来的水蒸汽通过所述蒸汽出口排出，分离出来的浓缩膜浓缩液通过所述排出口排出。
优选地，所述换热器为管壳式换热器，所述第一液体入口和所述第一液体出口通过位于所述换热器内部的传热管连接，从而使得膜浓缩液由所述第一液体入口进入所述传热管内，并在所述传热管内向所述第一液体出口流动；蒸汽通过所述蒸汽入口进入所述传热管和所述管壳式换热器壳体之间的空间，在所述传热管外流动，从而使得膜浓缩液和蒸汽通过传热管完成换热，蒸汽生成疏水从所述疏水口排出，换热后的膜浓缩液变成了膜浓缩液和水蒸气的混合物，并通过所述第一液体出口排出。
优选地，所述膜浓缩液包括纳滤浓缩液和反渗透浓缩液。
优选地，当用于处理纳滤浓缩液时，所述膜浓缩液的热蒸发浓缩处理装置还包括用于对纳滤浓缩液进行前置处理的前置处理装置；所述前置处理装置包括：
调节容器，用于容纳纳滤浓缩液，在所述调节容器内加入NaOH，用于降低纳滤浓缩液中的Ca2+、Mg2+，纳滤浓缩液在所述调节容器内分层形成上部清液层和下部浓缩液层，所述下部浓缩液层进入所述换热器；和
腐殖酸膜提取系统，用于吸收所述上部清液层。
本实用新型提供的膜浓缩液的热蒸发浓缩处理装置采用换热器+汽水分离串联的方式，充分利用了垃圾焚烧产生的蒸汽余热来加热蒸发膜浓缩液，既利用了蒸汽余热的能源、减少了耗水量，又将膜浓缩液减量化。
附图说明
图1为本实用新型优选实施例的膜浓缩液的热蒸发浓缩处理装置的结构示意图。
图中：1-换热器；11-第一液体入口；12-蒸汽入口；13-第一液体出口；14-疏水口；2-汽水分离器；21-第二液体入口；22-蒸汽出口；23-排出口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型优选实施例的膜浓缩液的热蒸发浓缩处理装置主要包括换热器1和汽水分离器2。
关于换热器1的结构作用详述如下。在换热器1的上部设有第一液体入口11，用于接收膜浓缩液(膜浓缩液可以在一定压力下输送进入第一液体入口11)，在换热器1的上部还设有蒸汽入口12，用于接收蒸汽(该蒸汽可以在一定压力下输送进入蒸汽入口12)，在换热器1的下部设有第一液体出口13和疏水口14。通过蒸汽入口12输送到换热器内的蒸汽用于加热膜浓缩液，蒸汽形成的疏水由疏水口14排出，换热后的膜浓缩液因为受热而从中产生水蒸汽(实际上为膜浓缩液因高温而产生气泡)，在接近第一液体出口13时已经变成了混有水蒸汽的膜浓缩液(为了与刚进入第一液体入口11的膜浓缩液加以区分，在此将混有水蒸汽的膜浓缩液称为膜浓缩液与水蒸汽的混合物)，并由第一液体出口13排出。
关于汽水分离器2的结构作用详述如下。在汽水分离器2上设有第二液体入口21、蒸汽出口22和排出口23，第二液体入口21与第一液体出口13相连，用于接收膜浓缩液与水蒸汽的混合物，膜浓缩液与水蒸汽的混合物在汽水分离器2中实现膜浓缩液与水蒸汽的分离，分离出来的水蒸汽通过蒸汽出口22排出，与水蒸汽分离后的膜浓缩液变成了浓缩膜浓缩液并通过排出口23排出。
优选地，本实用新型中的换热器1为管壳式换热器，第一液体入口11和第一液体出口13通过位于换热器1内部的传热管连接，从而使得膜浓缩液由第一液体入口11进入传热管内，并在传热管内向第一液体出口13流动(即：膜浓缩液为管程流体)；蒸汽通过蒸汽入口12进入传热管和管壳式换热器壳体之间的空间，在传热管外流动(即：蒸汽为壳程流体)，从而使得膜浓缩液和蒸汽通过传热管完成换热，蒸汽形成疏水从疏水口14排出，而被加热过的膜浓缩液形成的膜浓缩液和水蒸汽的混合物通过第一液体出口13排出。
本实用新型提供的膜浓缩液的热蒸发浓缩处理装置采用换热器+汽水分离串联的方式，由蒸汽入口12输入的蒸汽可以是来自汽轮机的蒸汽(包括抽汽和排汽)，利用该蒸汽加热蒸发膜浓缩液，既利用了汽轮机的蒸汽余热的能源、减少了耗水量，又将膜浓缩液减量化。
为了能够充分利用资源，从疏水口14排出的疏水可以进入汽轮机低压加热器系统回收利用。
以某额定功率12MW、主蒸汽压力3.85Mpa(g)、主蒸汽温度395℃的汽轮机为例，其一抽压力为1.1MPa(g)、温度为286℃；二抽压力为0.74MPa(g)、温度为237℃；四抽压力为0.07MPa(g)、温度为85.7℃，排汽温度为42℃。从余热利用的角度出发，采用汽轮机越低品质的抽汽或排汽来加热膜浓缩液，对整个垃圾焚烧余热的热效率越高。但是由于排汽温度越低换热越困难，尤其是当蒸汽温度低于100℃时需要对换热系统的膜浓缩液侧抽真空，导致初投资成本升高、操作困难。所以从经济性和操作性综合考虑，优先采用汽轮机一抽和二抽蒸汽，汽轮机主蒸汽和四抽以及汽轮机排汽作为利用的次要考虑；也即：汽轮机一抽或二抽蒸汽(均是在一定压力下)通过蒸汽入口12进入换热器1内，另外也可以考虑采用蒸汽品质更高的主蒸汽或汽包饱和蒸汽。
本实用新型还包括前置处理装置(未图示)，用于对纳滤浓缩液进行前置处理，前置处理装置包括：调节容器，用于容纳纳滤浓缩液，在调节容器内加入NaOH，用于降低纳滤浓缩液中的Ca2+、Mg2+，纳滤浓缩液在调节容器内分层形成上部清液层和下部浓缩液层；和腐殖酸膜提取系统，用于吸收上部清液层。具体为：首先需要降低纳滤浓缩液中的Ca2+、Mg2+，即在纳滤浓缩液中加入NaOH，调pH值到12，然后静止沉淀，上部清液调pH值到7后进入腐殖酸膜提取系统。在调节容器内经过降低纳滤浓缩液中的Ca2+、Mg2+处理和经过腐殖酸膜提取系统处理过后的纳滤浓缩液进入本实用新型的热蒸发浓缩处理装置。对于反渗透浓缩液不需要降Ca2+、Mg2+，可以直接进入换热器1。
如图1所示，下面以膜浓缩液为例对本实用新型的具体工作过程进行详细描述：
整个垃圾焚烧厂发电效率较低，仅20％左右。如果能够利用垃圾焚烧余热蒸发膜浓缩液，既利用了余热，又将膜浓缩液进一步减量，便于后续处理。根据热力学第二定律和传热机理理论，蒸汽品质越高，传热能力越强，换热速率越快，所需要的换热面积越小。
膜浓缩液首先进入换热器1，被蒸汽加热后，产生浓缩膜浓缩液与水蒸汽的混合物，具体浓缩倍率依据进入的膜浓缩液浓度而定，原则是在保证换热器1内膜浓缩液源源不断进入换热器1内的传热管的情况下，在传热管内不发生结晶或即使产生结晶，产生的结晶也能被迅速带走而不在传热管内壁上积累。膜浓缩液经换热器加热后产生的膜浓缩液与水蒸汽的混合物进入汽水分离器2分离，水蒸汽从汽水分离器2顶端的蒸汽出口22排出后冷却为冷凝液回收，浓缩膜浓缩液自然风干或进入填埋场。
分析可知，与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：
本实用新型提供的膜浓缩液的热蒸发浓缩处理装置采用换热器+汽水分离串联的方式，充分利用了垃圾焚烧产生的蒸汽余热加热蒸发膜浓缩液，既利用了蒸汽余热的能源、减少了耗水量，又将膜浓缩液减量化。
由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。