垃圾渗滤液水处理工艺对比.docx

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1、垃圾渗滤液水处理工艺对比-方案选择的原则工艺成熟，技术领先出水稳定达标，可以满足不同填埋时期、不同季节的渗滤液处理需求投资及运行费用合理二.方案选择分析本着以上几点原则，分析如下：1 .目前处理渗滤液最为成熟的技术为管式MBR技术和DTRO技术（碟管式反渗透），两工艺在国内均有十几个成功工程案例，在渗滤液处理领域处于领先地位。2 .由于渗滤液浓度高、水质水量变化大，需要系统具有极强的抗冲击能力，具有极高的污染物去除能力，保证系统可以稳定达到国家排放标准。3 .垃圾填埋是一个跨越时间区域较大的过程，而渗滤液的水质会随着填埋年限发生变化，这也是渗滤液的一个显著特点和处理难点，渗滤液处理工艺的选择不

2、能以适合短期渗滤液处理要求为目的，而应考虑到远期水质变化等多种因素，避免处理设施使用寿命过短，用不了多少时间又需再次技改，重复投资。MBR作为一种生化处理工艺，可以将有机物转化为二氧化碳和水，氮污染物转化为氮气，还可以降低原水电导率，这使得后续的膜处理工艺负荷大大减轻，延长了膜寿命，增加了产水率，降低了浓缩液浓度。当然MBR作为一种生化工艺也同样具有生化工艺的缺点：处理效果依赖于渗滤液的可生化性由于MBR主要靠生化段去除污染物，故处理效果严重依赖于渗滤液的可生化性，对于可生化性差的中晚期渗滤液不适用；影响因素多影响出水水质的因素较多。季节的变化、垃圾成分的变化、填埋场年限的变化、天气的变化、人

3、为因素都会改变垃圾渗滤液的水质水量，对系统造成冲击负荷,进而影响的系统的出水水质。同时系统的负荷、温度、PH值、碱度、DO值、泥龄等等参数控制不当，同样会影响出水水质；出水不能满足高标准要求垃圾渗滤液中含有大量不可生物降解的污染物，生化法是无法去除的，MBR的出水COD浓度和色度值都仍然较高，这也就决定了MBR处理渗滤液出水并不能达到较高的排放标准，要想满足高标准的出水要求则需要应用去除效率更高的膜技术或其它物理方法。能耗较高管式MBR需要大流量高扬程循环泵提供动力在膜表面形成高速冲刷，避免膜污染、增大透水通量、增强清洗效果。同时也造成管式MBR的局J电耗。2 .DTRO工艺它的膜组件构造与传

4、统的卷式膜着截然不同，原液流道：碟管式膜组件具有专利的流道设计形式，采用开放式流道,料液通过入口进入压力容器中，从导流盘与外壳之间的通道流到组件的另一端,在另一端法兰处,料液通过8个通道进入导流盘中（如图所示），被处理的液体以最短的距离快速流经过滤膜，然后180。逆转到另一膜面，再从导流盘中心的槽口流入到下一个导流盘（如图所示），从而在膜表面形成由导流盘圆周到圆中心，再到圆周，再到圆中心的双S形路线，浓缩液最后从进料端法兰处流出。DT组件两导流盘之间的距离为4mm,导流盘表面有一定方式排列的凸点。这种特殊的水力学设计使处理液在压力作用下流经滤膜表面遇凸点碰撞时形成湍流，增加透过速率和自清洗功能

5、,从而有效地避免了膜堵塞和浓度极化现象，成功地延长了膜片的使用寿命；清洗时也容易将膜片上的积垢洗净，保证碟管式膜组适用于处理高浑浊度和高含砂系数的废水，适应更恶劣的进水条件。透过液流道：过滤膜片由两张同心环状反渗透膜组成，膜中间夹着一层丝状支架（如图），使通过膜片的净水可以快速流向出口。这三层环状材料的外环用超声波技术焊接，内环开口，为净水出口。渗透液在膜片中间沿丝状支架流到中心拉杆外围的透过液通道，导流盘上的O型密封圈防止原水进入透过液通道（如图）。如图所示透过液从膜片到中心的距离非常短，且对于组件内所的过滤膜片均相等。透过液透过液进料进料浓缩液浓缩液碟管式膜柱流道示意图DT膜片和导流盘DT

6、膜柱独特的结构使其具有以下特点，这也是膜分离工艺应用于渗滤液处理所必需的特性。最低程度的膜结垢和污染现象如前所述，DT组件具备4mm开放式宽流道及独特的带凸点导流盘，料液在组件中形成湍流状态，最大程度上减少了膜表面结垢、污染及浓差极化现象的产生，使得DT组件即使在高压200bar的操作压力下也能体现其优越的性能。膜使用寿命长DT膜组件有效避免膜的结垢，膜污染减轻，使反渗透膜的寿命延长。DT的特殊结构及水力学设计使膜组易于清洗，清洗后通量恢复性非常好，从而延长了膜片寿命。实践工程表明，在渗液原液处理中，一级DT膜片寿命可长达3年,甚至更长接在其它处理设施后（比如MBR）寿命长达5年以上，这对一般

7、的反渗透处理系统是无法达到的。产水率高常压DTRO系统操作压力为50-65bar,最大75bar,是传统卷式膜的2倍左右，可以克服更高的渗透压，产生更多的清水，净水回收率比传统卷式膜高出10-20%,这在渗滤液处理中具有非常积极的意义；组件易于维护DT膜组件采用标准化设计，组件易于拆卸维护，打开DT组件可以轻松检查维护任何一片过滤膜片及其它部件，维修简单，当零部件数量不够时组件允许少装一些膜片及导流盘而不影响DT膜组件的使用，这是其它形式膜组件所无法达到的。过滤膜片更换费用低DT组件内部任何单个部件均允许单独更换。过滤部分由多个过滤膜片及导流盘装配而成，当过滤膜片需更换时可进行单个更换，对于过

8、滤性能好的膜片仍可继续使用，这最大程序减少了换膜成本，这是卷式、中空纤维等其它形式膜组件所无法达到的，比如当卷式膜出现补丁、局部泄漏等质量问题或需更换新膜时只能整个膜组件更换。DT膜系统作为一种膜分离工艺相对传统的生化工艺具有如下优势：出水水质好反渗透膜对各项污染物都具有极高的去除率，同时由于反渗透截留率与操作压力成正比，DTRO操作压力要远高于传统卷式膜，也就是说出水水质也要优于卷式膜；出水稳定，受外界因素影响小由于影响膜系统截留率的因素较少，所以系统出水水质很稳定，不受可生化性、炭氮比等因素的影响，对于处理不宜采用生化处理的老垃圾场渗滤液有着很大的优势；运行灵活DT膜系统作为一套物理分离设

9、备，操作十分灵活，可以连续运行，也可间歇运行，还可以调整系统的串并联方式，来适应水质水量的要求；建设周期短，调试、启动迅速DT膜系统的建设主要为机械加工，附以配套的厂房、水池建设，规模很小，建设速度快。设备运抵现场后只需两周左右的时间安装调试工作就可完成；自动化程度高，操作运行简便DT膜系统为全自动式，整个系统设有完善的监测、控制系统，PLC可以根据传感器参数自动调节，适时发出报警信号，对系统形成保护，操作人员只需根据操作手册查找错误代码排除故障，对操作人员的经验没有过高的要求；占地面积小DT膜系统为集成式安装，附属构筑物及设施也是一些小型构筑物，占地面积很小；可移动性能强可以安装在集装箱内，

10、也可以安装在厂房里，一个项目结束后可以移至其它项目继续使用。3 .卷式膜工艺传统的卷式膜应用较为广泛，其中以卷式RO最为普遍，卷式NF操作压力低、产水率高、抗污染能力强于卷式RO,但由于NF具有选择透过性，对一价盐类包括氨氮、硝酸氮、亚硝酸氮截留率极低，很难满足现有排放标准，通常只用作卷式RO的前处理,只有与RO膜结合使用方可满足排放要求。传统的卷式RO更多的应用于给水、市政污水、中水回用、海水淡化等领域，包括卷式反渗透。这种膜组件是针对纯水领域设计的，德国从1986年开始尝试应用到渗滤液的处理中，但因为接下来的运行中出现了膜污染问题，从国外的工程实例来看目前已陆续报废，有些已被替换成碟管式反

11、渗透设备。由于卷式膜自身结构上的原因，决定了这种技术难以在渗滤液处理上稳定应用。在这种膜组件中，膜片间有网状支撑层，隔网厚度通常为3080mil,而流道的空间非常小，容易被污染物堵塞及产生浓差极化。所以对进水水质要求相当苛刻，必须进行复杂的预处理，使SDI小于5、悬浮物小于100mglo并且一旦当预处理系统运行不稳定时，卷式RO就会很快堵塞,造成不断的停机清洗,而膜更换时必须成卷废弃,运行费用很高。由于卷式膜对进水要求极其苛刻，所以卷式膜没有直接应用于渗滤液处理的可能性，但由于其填装密度高、价格便宜，有些项目将其与其它工艺相组合，作为其它工艺的后处理,比如作为MBR的后处理，MBR的膜分离采用

12、UF膜，可以截留大部分大分子污染物，为卷式膜的应用创造了一定条件，但MBR的出水COD值通常在100O以上，远高于卷式膜的有机物浓度极限要求，同时渗滤液中含有大量的金属离子和结垢离子，具有极高浓度的TDS,所以卷式膜的有机物污堵和无机结垢是难以避免的。卷式膜自身的结构缺陷使得这种膜分离形式即便在具有极完善的预处理前提下仍然存在易堵塞、浓差极化的现象，膜的寿命和产水率受到严重影响。卷式RO由于为传统的给水行业所设计，通常操作压力较低，膜系统的回收率也较低，拿与渗滤液净化接近的海水淡化来说，回收率通常只有40%-50%,即便是在低电导率的情况下，卷式RO的回收率通常也要低于75%,再加上卷式膜频繁

13、的清洗，卷式膜的产水率受到严重影响，这使得渗滤液处理的浓缩液产量成倍增加,增加浓缩液处理的难度。DTRO和卷式RO在渗滤液处理上的应用对比项目碟管式反渗透(DTRO)卷式反渗透首次应用于渗滤液19881986市场份额大于75%小于20%应用最多的领域渗滤液处理、应急水处理、高浓度料液分离给水、纯净水、海水淡化原理反渗透反渗透工艺碟管式膜片膜柱卷式封装流体运动方式切向流切向流单向流程7.62cm,均匀100cm,较均匀浓度极化无严重膜面水流速度0.3ms0.20.5ms最大SDI203是否堵塞不易容易膜片寿命3年以上，MBR后5年以上1年以下预处理有预处理可使用单级无预处理可使用两级有严格的要求

14、受预处理影响小很大最大操作压力常压为75bar40bar常用操作压力50-65bar20-30bar进水SS小于1000mgl小于IOomg/1膜片更换单张，容易整卷，容易反渗透回收率70-85%40-60%综述系统抗污染能力超强，原水只需经过简单的过滤处理便可以直接进入反渗透系统，同时具有极高的操作压力，可以克服更高的渗透压，产生更多的清水。鉴于渗滤液污染性强、渗透压高、水质变化大，以上DTRo卷式膜抗污染能力差、产水率低，寿命短，无法直接应用于渗滤液，只能接在MBR后，即使这样，MBR出水不稳定时系统仍会出现膜堵塞、污染，通量下降迅速等现象，甚者导致系统无法运行。但由于其造价便宜，目前在低档次中小型项的特点是处理渗滤液所必备的，碟管式反渗透的应用可以使整个系统处理能力及稳定性大大提高。目中仍有应用。