碟管式反渗透技术在垃圾渗滤液处理中的应用

1、碟管式反渗透(DTRO)技术在垃圾渗滤液处理中的应用(金正环保科技)垃圾渗滤液是指垃圾填埋过程中，由于厌氧发酵、有机物分解、雨 水冲淋等产生多种代物质，形成污染严重的高浓度有机废液，它具有水 质复杂、化学耗氧量(COD)和氨氮浓度高、水质变化大等特点，且用常规 的生化等处理方法出水难以达标.与生化法相比，膜分离技术受原水水 质的变化影响小，能够保持出水水质稳定，在垃圾渗滤液等髙浓度、难降 解废水的处理中具有明显的优势.碟管式反渗透(DTRO)是一种新型的反 渗透处理技术，分为碟管式反渗透(DTRO)和碟管式纳滤(DTNF)两大类， 该技术是专门针对垃圾渗滤液处理开发的一种专利型膜分离设备，目前

2、 已经在垃圾渗滤液的处理中得到较为广泛的应用.1碟管式反渗透技术介绍1.1碟管式反渗透技术的发展历程DTRO技术源于德国，1988年,DTRO系统进入渗滤液处理市场，第一座 DTRO设备处理垃圾渗滤液工程在德国Ihlenberg建成.到1997年,DTRO在 欧洲、美洲、远东等国家或地区已有200多个成功的工程实例，占反渗透 法处理渗滤液市场的75%,到1999年，市场份额为80%. 2012年，金正环保 成为国DTRO生产商，该公司用R0502型DTRO产品在中国进行了渗滤液的 处理试验.结果表明,R0502型DTRO对进水水质有较强的适应能力，完全 可以处理国的渗滤液.近年来采用DTRO系

3、统相继在我国已建设多个工程 项目.1.2碟管式反渗透系统简介DTRO膜组件构造与传统的卷式膜截然不同，膜柱是通过两端都有螺 纹的不锈钢管将一组导流盘与反渗透膜紧密集结成筒状而成的（见图1）. 碟管式膜组的优良性能依赖于品质优良的反渗透膜片和导流盘（图2）. 导流盘表面有一定方式排列的凸点，使处理液形成湍流，增加透过速率 和自清洗功能.导流盘将膜片夹在中间，使处理液快速切向流过膜片表 面。（图1）(图2)1.3碟管式反渗透处理系统工艺流程根据不同的进水水质、出水要求及工程成本，垃圾渗滤液处理系统 可采用两级DTRO、单级DTRO、MBR+单级DTRO/NF、DTRO与DTNF组合等工 艺.目前采

4、用较多的是两级DTRO工艺，一般来讲可以达到生活垃圾填埋 场污染控制标准(GB16889- 2008)排放标准，满足中水回用要求；单级 DTR0主要用于污染指标较低的渗滤液;IBR+单级DTRO/NF适合处理可生 化性较好的渗滤液类型；如果在出水指标允许的条件下，还可以应用 DTNF,或使用DTRO与DTNF组合系统，既满足去除率又可去除部分单价盐 类.典型两级DTRO工艺流程如下：填埋场的渗滤液从调节池由漂浮泵输 送至原水罐，先经砂滤器和芯滤器作预处理，经过预处理的渗滤液直接 进入一级DTRO系统，第一级反渗透系统产生的透过液排向第二级反渗透 的进水端，浓缩液排入浓缩液储池，第二级反渗透处理

5、第一级透过液，二 级的透过液进入清水池，浓缩液进入第一级反渗透的进水端，进行进一 步的处理.浓缩液回灌、蒸发或外运.1.4碟管式反渗透处理系统的特点专门为处理髙浓度料液而设计；解决了膜片堵塞问题，不依赖特别 的预处理;膜片使用寿命超过3年，提髙了系统的稳定性；操作简便，可远 程控制，远程诊断；土建设施少，占地面积小；浓缩倍数髙，回收率髙；出 水稳定达标.2碟管式反渗透处理系统的工程应用碟管式反渗透设备根据用户的需求可以设计成集装箱式、室式和车 载式.例如：长生桥垃圾填埋场渗滤液处理系统为3个集装箱式碟管式反 渗透设备WWW. dtro-china.；南宫堆肥场为1个集装箱式设备，阿卫垃圾 填埋

6、场、安定垃圾填埋场渗滤液处理系统为室式设备，碟管式反渗透中 试车演示设备为车载式设备；碟管式反渗透设备根据所要求的系统回收 率可选择是否需要髙压反渗透，一般垃圾填埋场渗滤液的电导率低于20 000薇/cm,要求回收率80%时，用常压反渗透，运行压力在24 MPa虱例如:长生桥垃圾填埋场、南宫堆肥场、阿卫垃圾填埋场渗滤液处 理设备，现有垃圾填埋场渗滤液处理系统中多数为常压反渗透设计.若 电导率高于30 000薇/cm,要求回收率80%时，则考虑采用高压反渗透， 压力可达12 MPa,例如安定垃圾填埋场渗滤液处理设备.碟管式反渗透设备的控制系统可以根据用户需求进行设计，主要分 为全自动和部分全自动

7、.全自动为进水和出水系统完全自动控制，目前， 大部分垃圾填埋场的碟管式反渗透处理系统采用全自动控制方式.部分 全自动多用于单级反渗透，适合出水水质要求灵活的系统.2003年以来，碟管式反渗透处理系统在我国、等地已有多个工程项目，2005年以后国主要工程应用项目、工程规模、主体工艺等见表1.表I DTRO系炖19内应用项目Tabic I The applied present situation of DTRO system in ChinnT：桎地点UM：艺Him/Cm1 d 执行fl放怀准it设邨份啊1:海挪济关烧厂MBR+ IS DTRO300匕訓三级标准2005上渺缪明舱圾览埋场 ft

8、DTRO出联/井联210/400(GB16X891997)级2005沈阳大7竝圾境埋场二级 DTRO230(GB168891997 -级2005沈闭匕虎冲垃圾址埋场二级 DTRO230(GBI6X89 1997 2005瓦胁朋垃圾处用厂ZtR DTRO150GBI68K9 1997)级2005长点三道舱圾加堆场:级 DTRO200(GBI68891997 X 级2006大连E噬沪垃圾轨埋场MBRF级 DTRO200(GBI68891997 2006ix圳老虎坑垃圾m埋场MBR- DTNF+DTROXOO(GBI6XK9 1997 i2007工程地点主件工艺WfR/Cm*d*)快行兀徹标1厂1E

9、伙年份(準广州李城坨圾m埋场MBR4- DTRO800(GBI6889 IWT)- 级2007女邀潭州坨圾加理场级DTRO 左式RO200(；BI6m1997)级2007湖北亢八坨圾竝埋场:级 DTRO240GBI689 200S)级2008湖南戌堆圾m理场:7ft DTRO100(GBI6889200&级2008山东东評炖圾址理场.级 DTRO100一级2008 级20094；淡垃圾加用场为 DTRO200CGBI68X9 200&)级2009快岭垃圾堆斤场DTRO150(GB16R89 200JU-级2009汝Ri垃圾绒坪场二後 DTRO302009调兵山竝圾堆埋场:级 DTRO100(G

10、BI6889200&级2009包头垃圾址埋场.级 DTROISO(GBI6X89 2(M)K 级2009执标准M时整求达対的以准.3碟管式反渗透处理系统典型工程实例分析选用老虎坑、黎明和老虎冲、大辛垃圾渗滤液处理系统进行典型工 程实例分析.3.1老虎坑垃圾填埋场渗滤液处理系统市宝安区老虎坑老虎坑垃圾卫生填埋场采用的是MBR+单级DTR0/NF 工艺，即生化处理部分釆用MBR工艺，深度处理采用碟管式纳滤和碟管式 反渗透相结合的处理工艺，采用部分纳滤工艺，一方面可以增加水的透 过量，另一方面，纳滤膜对于一价离子的截留率低，而对高价态离子截留 率高，纳滤工艺降低了浓缩液的含盐量，有利于浓缩液回灌到垃

11、圾填埋 场.本设计是一个室安装式一级处理系统,DTR0/NF系统设计原水处理量为393. 65 m3/d,原水电导率为15 00020 0001/cm时，系统回收率 为81. 3%,具体工艺流程见图3,表2为渗滤液的处理效果.图3 老虚坑湊濾液处理DTRO/NF系统流程图Fig. 3 Diagram of DTRO/ NF process in Laohukeng leachate purification表2 老虎坑渗滤液处理系统的效果Table 2 Treatment result of DT system in Laohukeng Landfill水质指标进水（为MBR出水）出水设计值实

12、际值设计值买际值COD / 15 0004 00010016BOD / 7 0001200302氨氮/ (mg L 1)2 5002 000W1510SS/(mg a L 1 )8007 500-22 50023 2001 0002030020BO【lmg * L 1)2 50() - 7 5009 94(1冬600201505氨氮/img o L U1 250 - 3 7501 20077.6C2514SS400-1 20013540045 000- 15 000U 040849120PJ6.516-97.696-97.22注】实际进出水水威由上海环境检测中心检漱黎明渗滤液处理系统从2005

13、年运行至今将近5年，一直以单级并联 方式运行，运行情况良好.在设备连续运行期间，毎7天用清洗剂A（碱性 清洗剂）进行一次化学清洗,A类清洗剂主要用于去除有机沉淀物和污 染；14天用清洗剂C进行一次酸性清洗,C类清洗剂用于去除铁锈、无机物 结垢等.由于设备运行期间膜片的清洗和保养情况较好，所以尽管膜片已使 用接近5年，且目前的实际进水水质与设计值相比较差，但是碟管式反渗 透设备出水仍能满足系统设计要求.3.3老虎冲、大辛垃圾渗滤液处理系统老虎冲生活垃圾处理场是市第一座规化生活垃圾填埋场，于2003年 正式投入使用，老虎冲垃圾填埋场原有一套渗滤液处理工程，于2004年5 月建成，为两级厌氧-好氧深

14、度处理辅以气浮、消毒工艺.2005年，由于原 工艺不能满足渗滤液水质变化,业主经过考察，决定采用两级碟管式反 渗透系统.大辛生活垃圾处理场是市第二个卫生填埋场，采用的也是两级DTR0 处理工艺，老虎冲和大辛生活垃圾处理场的渗滤液处理量均为230 m3/d, 这两套设备的设计进、出水水质见表4,主要技术参数见表5.表4 DTRO系统设计进、出水水质Tabic I The designed parameters of water quality for the DT_ RO system水质指标设计进水水质设计出水水质COD/ (mg a L 1 )25 000100BOD/(mg 0 L_1 )

15、 10 00030NH3-N/(mg L_l )1 50015SS/ (mg )Wi 00070电导率/ (MS。cm1 )16 000PH696-9表5 DTRO系统技术参数Table 5 Specifications and Operating parameters for the DTRO system项|丨一级反渗透装置(9154DTG68)二级反渗透装置(9154 DTG 18)渗透液回收率/ %7790进水电导率/ WS cm 1) 16 0002 1 18进水量/(L。h_l )10 3807 990浓缩液/(L h_1)2 400800渗透液M/ (L - h 1 )7 9907 190DTG膜柱数呈6XIX膜组支架数鱼32离压泵数量22任线泵数量20额定工作压力/MPa6.05.0工作最大压力/MPa6.56.5消耗功率/kV62.222膜总面积/n?630160老虎冲和大辛生活垃圾处理场碟管式反渗透处理装置投入运行后, 最终的的出水水质经检测均可达到设计指标。4结语1) 近几年来，碟管式反渗透系统在国渗滤液处理中得到了较快的推 广与应用.碟管式反渗透设备敞开式的膜柱结构及特殊水力设计克服了 卷式膜容易被污染及堵塞的缺点，因而对进水水质要求较低，出水水质 稳定，运行效果良好.2) 在膜法处理垃圾渗滤液中，浓缩液的处理一直是个难点.已经在 进行“浓缩液零排