DTRO膜在垃圾渗滤液处理中的应用

2014-01-31姜晓杰张栩聪

资源节约与环保 2014年4期

姜晓杰张栩聪

（重庆三峰卡万塔环境产业有限公司重庆 400084 重庆三峰科技有限公司重庆 400084）

近些年来，许多新技术被应用于垃圾渗滤液的处理，并取得了迅速的发展。其中最成功和最为广泛应用的就是膜技术，包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。而在众多的膜处理工艺中，反渗透工艺在垃圾渗滤液处理中的运用首先为人们所接受。

1 反渗透膜处理技术简述

反渗透膜处理技术是目前为止最精密的膜分离技术，它可以阻挡全部的溶解盐以及分子量超过100的有机物，但水分子可以通过。其中醋酸纤维膜的脱盐率通常高于95%，复合膜的脱盐率通常高于98%。反渗透膜的选择透过性与组分的溶解、吸附和扩散有关。因此除与膜孔径大小有关外，还与膜的物理、化学性质有密切关系，即与膜和组分之间的相互作用密切相关。从反渗透膜的膜壳结构分类，可分为卷式膜（RO）和碟管式反渗透膜（DTRO）两种形式。卷式膜的进水水质要求较为苛刻，通常需要UF或NF作为其前处理技术，使SDI小于5、悬浮物小于5 mg/l，防止膜污堵；DTRO膜工艺是基于碟管式反渗透膜的工艺运用，其核心技术在于碟管式反渗透膜的独特结构形式，使反渗透膜直接处理垃圾渗滤液成为可能。

2 DTRO膜的结构及特点

DT膜技术即碟管式膜技术，分为DTRO（碟管式反渗透）和DTNF（碟管式纳滤）两大类，是一种专利型膜分离设备。该技术是专门针对渗滤液处理开发的它的膜组件构造与传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，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，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4 mm，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，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。

3 DTRO膜在垃圾渗滤液处理中的应用

以重庆丰盛环保发电厂项目为例，该项目渗滤液产生量为600 m3/d，设计采用“生化处理+UF+DTRO”处理方案。

3.1 DTRO系统工艺简述

超滤系统出水经芯式过滤器过滤后进入DTRO膜柱，在DTRO膜柱前设置有高压泵及减震器，高压泵用于给DTRO膜提供足够的压力，减震器可以使后端的DTRO膜柱可以获得较为平稳的压力。此外，为了保证DTRO膜表面流速，DTRO膜部分浓缩液回流至膜柱入口，通过在线增压泵的作用，再进入DTRO膜柱。DTRO膜柱浓缩液端设有压力调节阀，用于控制膜组内的压力，以达到必要的净水回收率，系统最终产生的浓缩液排入浓缩液收集池。

在系统的进水管和出水管都设置了流量传感器和电导率仪，用于监测进水和产水流量和电导率。各循环泵、高压柱塞泵、膜内循环管路、清液管路和浓缩液管路上都设置了压力传感器，监控每个环节的压力。并配有PH传感器和温度传感器实时监测清液及浓缩液的变化情况。各罐体或储槽内设置液位开关监测液位，重要容器内设置液位计监测液位。

3.2 DTRO系统污染物去除率估算

根据目前重庆丰盛环保发电厂渗滤液处理系统的运行数据显示，系统进水水质参数：CODCr 40000～70000 mg/L，BOD520000～35000 mg/L，氨氮 1000～1500 mg/L，SS10000～15000 mg/L，p H 5～7；DTRO膜系统进水水质参数：CODcr≤1000 mg/L，BOD5≤200 mg/L，氨氮≤50 mg/L，SS≤100 mg/L，p H6～9；系统出水水质参数：CODcr≤100 mg/L，BOD5≤20 mg/L，氨氮≤15 mg/L，SS≤70 mg/L，p H6～9。从以上数据可以看出，DTRO膜对CODcr的去除率可达98%，对氨氮的去除率约为50%，对悬浮物的去除率75～80%，对盐的去除率可达96%，其中COD和盐的去除率尤为显著。