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。
例如:重庆长生桥垃圾填埋场、北京南宫堆肥场、北京阿苏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霺/cm,要求回收率> 80%时,则考虑采用高压反渗透,压力可达12 MPa,例如北京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.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.
碟管式反渗透(DTRO)技术在垃圾渗滤液处理中的应用
———————————————————————————————— 作者：
———————————————————————————————— 日期：
碟管式反渗透(DTRO)技术在垃圾渗滤液处理中的应用
(烟台金正环保科技有限公司)
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谢物质,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,在垃圾渗滤液等高浓度、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,烟台金正环保成为国内DTRO生产商,该公司用RO502型DTRO产品在中国进行了渗滤液的处理试验.结果表明,RO502型DTRO对进水水质有较强的适应能力,完全可以处理国内的渗滤液.近年来采用DTRO系统相继在我国已建设多个工程项目.
2003年以来,碟管式反渗透处理系统在我国北京、上海等地已有多个工程项目,2005年以后国内主要工程应用项目、工程规模、主体工艺等见表1.
3碟管式反渗透处理系统典型工程实例分析
选用深圳老虎坑、上海黎明和沈阳老虎冲、大辛垃圾渗滤液处理系统进行典型工程实例分析.
3.1深圳老虎坑垃圾填埋场渗滤液处理系统
深圳市宝安区老虎坑老虎坑垃圾卫生填埋场采用的是MBR+单级DTRO/NF工艺,即生化处理部分采用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圾填埋场.
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.
3.2上海黎明坑垃圾填埋场渗滤液处理系统
上海市浦东新区黎明生活垃圾填埋场采用两套DTRO系统,分别为ROAW9152DTG74和ROAW9152DTG30(以下简称大、小系统).渗滤液处理能力近期为400 m3/d(并联工艺),远期为210m3/d(串联工艺),工艺流程见图4和图5.主体设备DTRO系统由预处理系统、膜组反渗透系统、膜污染控制系统、脱气器、自动控制系统等几部分组成,整套设备由中央控制系统集中控制.
本设计是一个室内安装式一级处理系统,DTRO/NF系统设计原水处理量为393.65 m3/d,原水电导率为15 000～20 000霺/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.
从表2可以看出,深圳老虎坑垃圾填埋场渗滤液处理系统的实际出水水质良好,可以达到系统设计指标.
（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DTRO主要用于污染指标较低的渗滤液;MBR+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.
1.4碟管式反渗透处理系统的特点
专门为处理高浓度料液而设计;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,提高了系统的稳定性;操作简便,可远程控制,远程诊断;土建设施少,占地面积小;浓缩倍数高,回收率高;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、室内式和车载式.例如:重庆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;北京南宫堆肥场为1个集装箱式设备,北京阿苏卫垃圾填埋场、北京安定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高压反渗透,一般垃圾填埋场渗滤液的电导率低于20 000霺/cm,要求回收率< 80%时,用常压反渗透,运行压力在2～4 MPa范围内.