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系統結構

碟管式膜組件主要由RO膜片、導流盤、中心拉桿、外殼、兩端法蘭各種密封件及聯接螺栓等組件組成。把過濾膜片和導流盤疊放在一起,用中心拉桿和端蓋法蘭進行固定,然后置入耐壓外殼中,就形成一個碟管式膜組件。

工作原理

 料液通過膜堆與外殼之間的間隙后通過導流通道進入底部導流盤中,被處理的液體以最短的距離快速流經過濾膜,然后180°逆轉到另一膜面,再從流入到下一個過濾膜片,從而在膜表面形成由導流盤圓周到圓中心,再到圓周,再到圓中心的切向流過濾,濃縮液最后從進料端法蘭處流出。料液流經過濾膜的同時,透過液通過中心收集管不斷排出。濃縮液與透過液通過安裝于導流盤上的O型密封圈隔離。

技術特點

避免物理堵塞現象:DT組件采用開放式流道設計,料液有效流道寬,避免了物理堵塞。

組件易于維護:DT膜組件采用標準化設計,組件易于拆卸維護,打開DT 組件可以輕松檢查維護任何一片過濾膜片及其他部件,維修簡單,當零部件數量不夠時,組建允許少裝一些膜片及導流盤而不影響DT膜組件的使用,所有這些維護工作均在現場即可完成。

最低程度的結垢和污染現象:采用帶凸點支撐的導流盤,料液在過濾過程中形成湍流狀態,最大程度上減少了膜表面結垢、污染及濃差極化現象的產生,允許SDI值高達20的高污染水源,仍無被污染的風險。

過濾膜片更換費用低:DT組件內部任何單個部件均允許單個更換。過濾部分由多個過濾膜片及導流盤裝配而成,當過濾膜片需更換時可進行單個更換,對于過濾性能好的膜片仍可繼續使用,這最大程度減少了換膜成本。

膜使用壽命長:DT膜組件有效減少膜的結垢,膜污染減輕,清洗周期長,同時DT的特殊結構及水力學設計使膜組件易于清洗,清洗后通量恢復性非常好,從而延長了膜片壽命。實踐工程表明,即使在滲液原液的直接處理中,DT膜片壽命可長達5年以上,這對一般的膜處理系統是無法達到的。

濃縮倍數高:DT組件操作壓力具有75bar,90bar,120bar,160bar,四個等級可選,是目前工業化應用壓力等級最高的膜組件,在一些濃縮倍數高的應用中,其含固量可以達到20%以上,濃縮倍數高。

應用范圍
該技術應用越來越廣泛,垃圾滲濾液、煤化工、石油化工、鋼鐵化工、電力化工等多個領域。

相關設備

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新型垃圾滲濾液處理工藝---厭氧+耗氧+兩級DT 

一、垃圾滲濾液特點

垃圾滲濾液是垃圾在堆放和填埋過程中由于發酵、雨水沖刷和地表水、地下水浸泡而滲濾出來的污水。來源主要有四個方面:垃圾自身含水、垃圾生化反應產生的水、地下水的反滲和大氣降水,其中大氣降水具有集中性、短時性和反復性,占滲濾液總量的大部分。滲濾液是一種成分復雜的高濃度有機廢水,一般來說有以下特點:

1、水質復雜,危害性大:不僅含有大量多種有機物,同時含有大量溶解性固體,如鈉、鈣、氯化物、硫酸鹽等;  

2、COD、BOD濃度高及氨氮含量高,并且隨填埋時間的延長而升高;   

3、水質變化大;垃圾滲濾液隨著填埋時間及降雨等因素,水質變化較大;

4、金屬含量較高:垃圾滲濾液中含有十多種金屬離子,并且隨著垃圾填埋場的填埋時間發生變化,其中鐵和鋅在酸性發酵階段較高;

5、滲濾液中的微生物營養元素比例失調:主要是C、N、P的比例失調。

對垃圾滲濾液的水質特點進行分析總結,垃圾滲濾液處理難點主要在于氨氮濃度較高、可生化性差等方面。

二、國內外垃圾滲濾液處理現狀

由于垃圾滲濾液受外界降水、生物發酵等多種因素的影響,屬于成分復雜且水質、水量變化大的高濃度有機廢水,其處理一直是水處理領域的一個世界性的難題。目前,國內外針對垃圾滲濾液處理的研究主要集中在高濃度氨氮的去除以及深度處理兩個方面。常見垃圾填埋場滲濾液處理工藝有以下幾種,見表2-1。

由此可見,傳統的生物垃圾滲濾液處理工藝雖然成本較低,但水力停留時間較長、占地面積較大、出水水質達不到相關要求。目前處理垃圾滲濾液一般是將生物法、物化法、膜技術、DTRO碟管式反滲透膜法以及其他方法進行組合,尤其是DTRO碟管式反滲透膜技術在垃圾滲濾液方面的應用越來越廣泛,出水效果好,但同時也存在膜成本高、壽命短、易受污染等問題。

三、新型垃圾滲濾液處理工藝——厭氧+好氧+兩級DTRO技術

1、工藝內容新型垃圾滲濾液處理工藝——厭氧+好氧+兩級DTRO技術工藝流程如下:

1)由于垃圾滲濾液水質水量變化較大,滲濾液經格柵除較大的懸浮物后進入調節池,調節池來儲存滲濾液,用以調節滲濾液處理廠進水的水質和水量。

2)經調節池調節水質水量后,滲濾液自UBF(上流式污泥床過濾器)底部布水器均勻進入進行厭氧處理,UBF反應器內主要由布水器、污泥層和填料層構成。反應器內環境適宜為:溫度25-30攝氏度pH6.5-7.8,容積負荷5-15kg/COD(m3.d)等。在UBF反應器處理中厭氧微生物分解有機物過程中能產生大量的甲烷、二氧化碳等氣體,其中甲烷占75%-85%,可回收利用,在UBF反應器上部設置集氣罩,收集產生的甲烷氣體。

3)經過UBF厭氧分解及反硝化反應后,滲濾液進入好氧型BAF反應器,同時對反應器底部進行曝氣,溶解氧DO控制在3-5mg/L。反應器內填充聚氨酯基填料,適宜微生物生長和繁殖,并且特殊的大孔網狀結構可使反應器形成內部厭氧、中部兼氧、外部好氧的微環境。使得硝化菌、反硝化菌能共同存在于反應器內,可發生同步硝化反硝化反應,去除有機物和氨氮。

4)通過UBF和BAF厭氧+好氧生化處理,滲濾液中的有機物大量被降解,再利用兩級DTRO(碟管式反滲透)進行深度處理。滲濾液通過膜堆與外殼之間的間隙后通過導流通道進入底部導流盤中,被處理的液體以最短的距離快速流經過濾膜,料液流經過濾膜的同時,透過液通過中心收集管不斷排出。濃縮液最后從進料端法蘭處流出,進入濃縮液池。

3技術優勢

1)厭氧UBF、BAF、DTRO反應器抗沖擊負荷能力強、進水水質波動對其影響較小。

2)UBF反應器內,下方是高濃度顆粒污泥組成的污泥床,上部是填料及其附著的生物膜組成的填料層,不僅使得滲濾液與污泥、填料充分接觸,增大降解效率,而且上層的填料層可有效防治污泥流失,同時UBF反應器處理時能產生大量甲烷可作燃料,能回收大量能源。

3)BAF內部形成厭氧+兼氧+好氧環境,可同時進行硝化反硝化,有效去除氨氮及總氮,占地面積小,通常為常規處理工藝占地面積的1/5-1/10,并兼有過濾功能,可減輕后續DTRO膜堵塞,延長膜的使用壽命。

4)通過碟管式反滲透膜(DTRO)將滲濾液分為濃縮液(污染物含量極高)和清水(含少量鹽)兩部分占地面積小、自動化程度高、對運行管理人員要求較低。

5)套處理系統啟動時間較快,能耗低。

四、展望與結論

新型垃圾滲濾液處理工藝——厭氧+好氧+兩級DTRO技術是在目前應用較多兩級DTRO處理垃圾滲濾液的基礎上進行技術改進,既保留了兩級DTRO技術的優點,啟動快、適應性強、運行穩定等優勢,同時,彌補兩級DTRO處理垃圾滲濾液的不足之處,不僅能去除垃圾滲濾液中的有機物、懸浮物等污染物,還能有效地去除氨氮及總氮,保證出水達標排放,適應于垃圾滲濾液的深度處理,但同時該技術在實際工程應用中也要不斷的改進,以適應工程的實際需求。

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