“膜”法时代 助推垃圾渗滤液资源化利用

2022-08-24

　　随着经济社会的不断发展，人类生活和生产产生的废弃物对环境造成了严重的威胁，成为21世纪亟待解决的问题之一。根据相关数据，我国的垃圾总量正以每年10%的速度增长，种类也越来越多。目前，我国垃圾总量已进入高峰期，年垃圾产量达到1.3亿吨，占世界总产量的四分之一。随着生活垃圾产量的不断增加，垃圾渗滤液的处理也越来越受到人们的重视。那么，现阶段我国的垃圾渗滤液处理存在哪些问题呢?

U7彩票　　1、项目未按要求建设相应的垃圾渗滤液处理设备。

　　2、部分垃圾渗滤液处理设备技术不达标。

　　3、垃圾渗滤液未经任何处理直接排放。

U7彩票　　4、填埋场老龄化，碳氮比失调，脱氮问题明显。

　　5、垃圾渗滤液处理工程能耗偏高，成本偏高，去向不明。

U7彩票　　垃圾渗滤液又称渗沥液或浸出水，是指垃圾堆积或填埋过程中因发酵或雨水淋洗以及垃圾焚烧厂运行过程中的机械挤压而浸出的污水。垃圾渗滤液是由各种化合物和沤化腐烂物质产生的，含有浓度很高的BOD、COD、含氮化合物、有机卤化物和硫化物、无机盐类等，不仅气味难闻，并且其中许多是致癌物质。垃圾渗滤液排放到地面污染环境，渗入到地下污染水源，对城市环境和人体健康造成了巨大的危害。

　　总体来说，垃圾渗滤液具有如下特征：

U7彩票　　1、有机物浓度高：垃圾渗滤液总CODCr和BOD5浓度可高达30000mg/L。

U7彩票　　2、金属含量高：垃圾渗滤液中含有多种金属离子，其中铁和锌离子的含量较高，超出排放标准，需进行处理。垃圾渗滤液中可能含有多种有毒致癌的重金属，成分复杂。

　　3、氨氮含量高：垃圾渗滤液的氨氮浓度有时可高达2000~3000mg/L，在浓度过高的情况下会影响微生物的活性，降低生物处理的效果。

　　4、营养元素比例失调：一般垃圾渗滤液中的BOD5/TP普遍大于300，和微生物所需要的磷元素相差较大，不利于微生物的生长。

U7彩票　　根据垃圾填埋场的年限，通常可将垃圾渗滤液分为三类，即初期渗滤液、中期渗滤液和后期渗滤液。初期渗滤液(填埋0~5年)，其特点是CODCr和BOD5浓度高，CODCr可高达30000mg/L，BOD5可高达15000mg/L，CODCr/BOD5比值一般为0.5~0.7，可生化性好，金属含量较高，营养元素比例失调，pH值较低。后期渗滤液(填埋10年以上)，其特点是CODCr、BOD5较低，BOD5/CODCr也明显降低，氨氮浓度较高，pH值升高，金属离子浓度有所降低。中期的渗滤液(填埋5~10年)，其特点介于初期和后期之间。

　　DTRO膜工艺在处理垃圾渗滤液方面的应用

U7彩票　　碟管式反渗透技术的发展历程

　　DTRO膜技术源于德国，1988年，DTRO系统进入垃圾渗滤液处理市场，第1座DTRO设备处理垃圾渗滤液工程在德国建成。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，市场份额高达80%。

U7彩票　　碟管式反渗透系统简介

　　碟管式膜技术简称DT，常见的为碟管式反渗透(DTRO)和碟管式纳滤(DTNF)。这里我们主要讲的是DTRO，它的膜组件构造与传统的卷式膜截然不同。DT采用开放式流道，料液通过入口进入压力容器，被处理液体以较短距离流入导流盘，从膜的一面逆转180度流入膜的另一面，再进入下个导流盘，然后从出口流出。这种特殊的设计使液体流经膜表面时与板面凸点碰撞时形成湍流，增加透过速率和自清洗功能，从而延长膜的使用寿命。

U7彩票　　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：

　　1、两级DTRO: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。

　　2、单级DTRO:单级DTRO主要用于污染指标较低的渗滤液，如年龄比较大的垃圾填埋场。

　　3、单级MBR+单级DTRO/DTNF：MBR+单级DTRO/NF适合处理可生化性较好的渗滤液类型，如新建的垃圾填埋场。

　　4、DTNF与DTRO组合等工艺：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。

　　DTRO(碟管式反渗透膜系统)工艺原理

U7彩票　　垃圾渗滤液深度处理工艺—DTRO(碟管式反渗透膜系统)技术是以压力为驱动力的膜分离技术，其基本原理以压力差为推动力，施加超过溶液渗透压的压力于半透膜，将浓溶液中的水压渗到膜的稀溶液一侧，而浓溶液则不断浓缩留在膜的另一侧，达到溶质和水分离的目的。反渗透不对称膜中起分离作用的主要是高分子紧密排列的表面致密层，它通过物质的筛分作用和溶质-溶剂-膜面聚合物的过滤作用，几乎能去除水中所有的杂质包括各种无机盐、分子、有机胶体、细菌、病毒、热源等。在浓缩液一侧所施加的压力与溶液的渗透压有关，理论上，只要反渗透膜两侧所施加的压力超过渗透压，便可有反渗透现象发生。但在装置运行的实际过程中，由于浓度极化等因素的影响，所施加压力常为渗透压的几倍。

　　DTRO(碟管式反渗透膜系统)优点

U7彩票　　流体动力学和不受限制的开放通道的构造和完全湍流给水流量系统，在进料(原水)中的悬浮物不易堵塞膜柱件内部。特别是低频率和高效的内置自动清洗系统实现了膜柱件寿命延长到5年之久。根据对各种膜技术的优势和应用范围分析，要成功截留渗滤液中的污染物质(特别是总氮)，则必须是DTRO(碟管式反渗透膜系统)。

U7彩票　　DTRO处理垃圾渗滤液的优势

　　1、出水水质好，反渗透膜对各项污染物都具有很高的去除率，出水水质好。

U7彩票　　2、出水稳定，密闭系统不受外界的干扰，可确保出水水质达标，不受可生化性等因素的影响。

U7彩票　　3、运行灵活，DT膜系统是基于物理分离的设备，操作十分灵活，可以连续运行，也可间歇运行，并可以根据水量来调节设备的连接方式，可以串联或者并联设备。

　　4、建设周期短，调试、启动迅速DT膜系统的主要是靠机械来完成，组装快，能够迅速的运达施工现场。

　　5、自动化程度高，操作运行简便DT膜系统采用自动化控制的方式，系统带有在线监测、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，操作人员只需根据操作手册查找错误代码排除故障，对操作人员的经验没有过高的要求。

U7彩票　　6、占地面积小，DT膜系统为集成式安装，附属构筑物及设施也是一些小型构筑物，占地面积很小。

　　在环境保护政策的压力下，我国垃圾渗滤液处理产业迅速发展。DTRO膜技术以其运行稳定、工艺简单、能耗低、水质好、占地面积小、抗冲击负荷能力强等特点受到业界的好评。目前，DTRO处理垃圾渗滤液的工艺较为成熟，其性能优势决定了其在垃圾渗滤液处理过程中的广阔应用前景。