碟管式反渗透(dtro)工艺用在垃圾渗滤液处理中优缺点分析及改进措施

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 碟管式反渗透(DTRO)工艺用在垃圾 渗滤液处理中优缺点分析及改进措 施 【摘 要】本文通过对国内、外 DTRO 工艺运行中的优、缺点进行分析， 对 DTRO 工艺存在的问题提出改进措施。 中国论文网 /5/view-5432115.htm 【关键词】垃圾渗滤液；DTRO 工艺；优缺点分析；改进措施 1、渗滤液水质特点 垃圾渗滤液是一种成分复杂的高 浓度有机废水，含有多种毒性物质和致 癌物质，是世界公认的污染威胁大、性 质复杂、难以处理的高浓度废水。渗滤 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 液的水质与进入填埋场的垃圾类别有直 接联系，发达国家如德国、日本垃圾分 类较好。以使用 DTRO 工艺较多的德国 为例，德国垃圾填埋场对有机质的填埋 比例进行了严格限制，因此 BOD5 很低。 我国除北京、上海、深圳等少数城市做 了垃圾分类试点以外，其它绝大部分城 市垃圾没有分类，同时我国各地气象条 件各异域，因此我国垃圾渗滤液的水质 与德国比，相差较大，有如下特点： 1、填埋初期 NH3-N 浓度高，可以到 3000mg/L 以上，BOD5/COD 值较高可 达 0.5 以上，可生化性好，碳源充足， 较易处理。2、随着填埋时间的变化 （通常 5 年左右） ，BOD5 的浓度快速 下降、COD 的浓度缓慢下降，仍然保 持较高浓度，BOD5/COD 值较低，可生 化性差，部分有机物（中等分子量的灰 黄霉酸类物质）难生物降解；NH3-N 浓 度保持在 1000mg/L 左右，C/N 比低， 处理难度大。3、重金属：一般渗滤液 中的重金属含量很低，不会超过排放标 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 准，但当工业垃圾与生活垃圾混合填埋 时，重金属溶出数量会增加，与各地实 际情况有关。可以看出，我国垃圾渗滤 液水质与德国相差很大，BOD5 浓度高 很多，可生化性相对要好，特别是填埋 初期。 2、DTRO 工艺分析 2010 年 4 月 1 日起实施的生活 垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范 （HJ 564-2010） ，提出了“生化处理+ 膜 过滤”的原则性处理流程。目前广西绝 大多数市、县均采用卫生填埋处理垃圾， 渗沥液处理工艺主要为以下两种：全膜 过滤（DTRO）工艺和“ 生化处理+膜过 滤”工艺，本文主要对全膜过滤 （DTRO）工艺进行分析。 2.1 国外 DTRO 工艺运行情况。 1988 年颇尔水技术公司在德国首次推出 DTRO 装置用于垃圾渗滤液处理，在德 国应用较多，因此以德国的实际应用为 例进行介绍。德国垃圾填埋场对有机质 的填埋比例进行了严格限制，渗滤液成 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 分相对简单，收集的垃圾渗滤液一般先 经过预处理，再进入反渗透系统，同时 对浓缩液进行处理，该技术取得了很好 的应用效果。 2.2 国内 DTRO 工艺运行情况。 两级 DTRO 工艺流程及水量平衡图如下 （Q 为清水产量，DTRO 产水率按 80% 计算）： 图 1：两级 DTRO 工艺流程及水 量平衡图 两级 DTRO 系统具有以下优点： 1、预处理系统简单，渗滤液通过保安 过滤器（精密过滤）即可进入 DTRO 系 统。2、抗冲击负荷能力强、进水水质 波动对其影响较小。3、通过碟管式反 渗透膜（DTRO）将渗滤液分为浓缩液 （污染物含量极高）和清水（含少量盐） 两部分，是纯物理分离。和生化处理比 较，占地面积小、自动化程度高、对运 行管理人员要求较低。4、发生故障时， 启动和关闭时间短。5、采用膜组件结 构，容易改建和扩建。6、缩短产生渗 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 滤液的时间，减少填埋场封场后的维护 时间。 由于国内渗滤液水质浓度高，浓 缩液没采取处理措施直接回灌至填埋库 区，渗透过垃圾堆体，由渗滤液收集系 统收集再次排入调节池，进入渗滤液处 理站，是内部循环的，存在以下不足： 1、污染物的降解主要依赖于垃圾堆体， 垃圾堆体处于厌氧环境，系统中主要是 两类细菌：产酸细菌（异养菌）和产甲 烷菌（自养菌） ，产酸菌比产甲烷菌增 长快，产甲烷菌对 PH 值较敏感，最适 宜 pH 值范围约在 6.87.2 之间，如果 产酸菌增长过快，垃圾堆体的 PH 值将 低于 6.5，产甲烷菌会受到抑制，两类 细菌数量将不平衡（新鲜渗滤液含有较 高浓度的 VFA，可生化性好，因此产酸 菌增长很快，这种情况更容易出现） ， 从而使渗滤液停留在产酸阶段，污染物 不能彻底分解，导致 DTRO 系统进水的 有机物浓度较高，加速 DTRO 膜的污染。 2、对于难生物降解的有机物和无机盐 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 类在系统内积累，反渗透系统进水浓度 会越来越高。含盐量越高渗透压越高， 进水压力不变的情况下，产水量将降低。 填埋初期渗滤液浓度较低，产水率较高， 通常可以达到 80%，中后期降到 70%， 甚至更低，从而缩短膜的使用寿命，大 幅提高运行费用。3、浓缩液的回灌方 式主要有三种：直接回灌至垃圾填埋层 （垃圾在分层压实期间，将渗滤液浇灌 在作业面上） 、表面回灌（通常用穿孔 管喷灌） 、覆盖层下回灌（在垃圾填埋 中间覆盖层下铺设管网或利用导气石笼 回灌） 。前两种方式会加速恶臭气体挥 发、影响填埋作业，第三种方式容易形 成短流（经导气石笼、库底渗滤液收集 系统直接进入调节池） ，污染物没有经 过垃圾层的有效降解。4、回灌把渗滤 液中的有机物重新送回填埋场，加快了 填埋场产气速率，容易引发安全问题。 2.3 国内早期采用 DTRO 工艺的 渗滤液处理站运行情况。国内早期 （20032004 年）采用二级 DTRO 工 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 艺的垃圾处理场渗滤液处理站，经过几 年的运行均进行了技术改造。改造后的 工艺保留反渗透处理的同时增加了生化 处理单元。 3、改进措施 针对两级 DTRO 工艺的分析和参 照国内早期采用 DTRO 工艺的渗滤液处 理站改造工艺，提出以下改进措施： 1、新建填埋场在回灌初期为防止产酸 菌增殖过快，保持产酸菌和甲烷菌数量 的平衡以保证垃圾堆体的降解效果、降 低渗滤液中有机污染物的浓度，可采用 两种方法：间断回灌（短时间回灌后停 止） 、接种产甲烷菌。2、填埋作业过程 中，采取措施保证回灌的效果，延长渗 滤液在垃圾堆体中的停留时间，使污染 物得到充分降解。3、DTRO 处理单元 前加生化处理单元，对于后期氨氮浓度 高，碳源不足时，考虑外加碳源。4、 对浓缩液进行处理（如 Fenton 试剂法、 臭氧氧化法等） ，对于含有大量难生物 降解的后期渗滤液，效果