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垃圾渗滤液膜法回收利用及碟管式反渗透D

来源:反渗透 时间:2023/4/22

生活垃圾渗滤液作为一种高浓度难处理的污水,现在比较成熟的工程技术工艺有MBR+NF、MBR+单级DTRO、两级DTRO,基本能够持续的保证达标排放。其中MBR+NF工艺更依赖于前级膜生物反应器生化处理的效果,即当生化处理效果不好时,NF不能完全保证出水达标(COD、氨氮)。相比较而言MBR+单级DTRO能持续保证出水达标,即使在生化效果出现偏差时,DTRO也能做到较强的后续保障。

而用膜法处理污水,必然存在浓缩液的问题。而工程中追求更高的清水产出率(浓缩比更高),则使产生的浓缩液更难处理。碟管式反渗透技术由于可直接应用于垃圾渗滤液,进行两级处理后,排放即可持续达到标准要求。虽然解决了生化法工程构筑物多周期长的缺点,但由于其比其他反渗透膜装置有更高的浓缩比,从而使其浓缩液问题更为突出。

通过对中国部分城市的垃圾成分调查,从垃圾渗滤液各种成分的来源可以看出,有机污染物的一部分来自厨房垃圾各种植物纤维、蛋白、脂肪、各种糖,很明显这一部分应是易降解部分;有机污染物的另一部分来自于人工聚合物(化纤、塑料、橡胶),而无机盐类则主要来自于泥沙和灰尘。

因此垃圾渗滤液有机污染物构成的复杂成分的应是由糖类、动植物蛋白、脂肪、聚合物溶于水的分子态和降解过程中间过程有机物,以及细菌和酶类蛋白质有机物的混合物。根据近几年实验表明微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)在渗滤液处理中可以起到各自的拦截作用。NF和RO分离后的渗滤液浓缩液,相比较而言可生化有机物质少,而重金属离子、盐类等对微生物具有毒害作用的物质增多,从而导致生化进行性很难。

传统的处理技术主要有物化处理、生物处理、物化生物联合处理、土地处理等。物化处理常常用来作为在预处理阶段使用,不受渗滤液水质的影响,出水水质也相对较为稳定,操作简单,反应速度快,对渗滤液中的NH3-N、色度、浊度以及一些难降解的有机物都有一定的处理效果,尤其是对可生化性差的水体有较好的处理效果,但由于处理成本问题导致物化方法不适用于渗滤液的大量处理。

生物处理通常用在处理中期工艺段,降低渗滤液中有机物浓度,其运行成本相对较低,无二次污染。以上渗滤液处理技术都有需要完善和改良的地方,传统工艺技术很难达到国家要求的渗滤液的排放标准。

综合考虑DTRO与传统的处理工艺相比较的突出优点,采用:“砂滤+DTRO+吹脱”作为主要工艺线路,能够有效保障垃圾渗滤液达标排放,也可满足不同阶段垃圾渗滤液的处理需求。

垃圾渗滤液主要来源

1、降水的深入:降水包括降雨和降雪,它是渗滤水产生的主要来源。

2、外部地表水的流入:这包括地表径流和地表灌溉。

3、地下水的渗入:当填埋场内渗滤水水位低于场外地下水水位,并没有设置防渗系统时,地下水就有可能。

4、垃圾本身含有的水分:这包括垃圾本身携带的水分及从大气和雨水中的吸附量。

5、垃圾在降解过程中产生的水分:垃圾中的有机组分在填埋场内分解时产生水分。

垃圾填埋场渗滤水质特点

1、有机物浓度高即COD、BOD浓度高,COD:-mg/L

2、污染物成份复杂、水质波动较大

3、氨氮浓度高:-mg/L

4、重金属离子浓度和盐份含量高

5、可生化性能差,B/C比失调,生化无法启动

垃圾渗滤液处理工艺

垃圾渗滤液是垃圾填埋场或者焚烧发电厂渗滤出来的成分及其复杂的废水,其水质水量会随填埋场的年龄、季节变换而变换,COD、氨氮与重金属都非常高。

传统生化+外置式MBR+NF/RO工艺:

两级DTRO工艺:

传统生化+外置式MBR+单级DTRO工艺:

MTRO/DTRO高倍浓缩工艺:

典型水质及去除效率

垃圾渗滤液DT处理进出水指标

集装化设备技术参数表

垃圾渗滤液处理工艺主要有RO、MBR、NF及组合工艺等,并根据各垃圾场渗滤液的特性和膜进水水质的要求,选择必要的预处理工艺。从技术上分析,可采用强化生物处理及膜处理技术相结合的处理工艺对传统的处理工艺进行改造。可以使用膜分离技术,在垃圾渗滤液处理中应用。目前,应用膜法处理的形式主要有以下几种:

1、RO膜处理工艺。采用膜技术处理垃圾渗滤液的工程实例中,RO工艺采用的膜装置主要是反渗透系统,绝大多数采用二级RO,水回收率一般为70%~80%,浓缩液多数采用回灌处理方式,也有采用蒸发和厂外处理方式,在选用反渗透工艺时,必须要选用适宜的预处理工艺,这是保证反渗透系统正常运行的前提。目前采用的预处理工艺主要以生化法为主。

2、DT膜处理工艺。垃圾渗滤液以重力流方式进入调节池,调节渗滤液的水质和水量。由泵提升进入纳滤系统和碟管反渗透系统进行深度处理,保证出水达到排放标准;处理后的出水贮存在出水池,然后用泵送至回用水点或达标排放。渗滤液处理产生的剩余污泥进入污泥浓缩池,污泥经浓缩后,上清液回流到调节池,浓缩污泥经过脱水机脱水后送至垃圾储坑;碟管反渗透浓缩液回流至垃圾储坑。通过污水泵提升至pH调节罐进行pH调节,经pH调节的渗滤液经过提升泵进入砂滤器和筒式过滤器,去除渗滤液中较大颗粒悬浮物。

3、ST膜处理工艺。生化二沉池出水自流至中间水池中,再经中间水泵升压后,经过砂滤器进行过滤,去除水中悬浮物和机械性颗粒。出水输送进原液罐后,采用硫酸或盐酸进行pH调节,pH值调节至6.0~6.5,以降低碳酸盐沉淀,同时将游离氨转化成NH4+,以提高反渗透对氨氮的去除率。经pH调节后的渗滤液经原水泵增压进入一级ST反渗透系统。在垃圾渗滤液处理中,ST装置每段均设置单独的浓水循环泵,在内部形成大流量的浓水循环,液体在膜表面高速流过,污染物不易附着。ST膜的优势在于进水流道宽、流速高、流程短以及循环流,促使液体进行剧烈高度混合,减轻了浓差极化,很大限度地减少了膜的污堵和结垢,膜的清洗和维护也容易。这些性能优势使得ST膜在高浓度、高盐分的垃圾渗滤液中得到了很好的处理效果。

垃圾渗透液处理系统的特点:

1)出水水质好

反渗透膜对各项污染物都具有极高的去除率,出水水质好,对于出水水质要求不高的情况,可以使用纳滤膜;

2)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,对于处理不宜采用生化处理的老垃圾场渗滤液有着明显的优势。

3)运行灵活

DTRO膜RO膜系统作为一套物理分离设备,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;

4)自动化程度高,操作运行简便

DTRO膜RO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;

5)占地面积小

DTRO膜RO膜系统为集成式安装,占地面积很小;

6)可移动性能强

可以安装在集装箱或厢式车内,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。

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