碟管式反渗透(DTRO)工艺用在垃圾渗滤液处理中优缺点分析及改进措施

碟管式反渗透(DTRO)工艺用在垃圾渗滤液处理中优缺点及改进措施 碟管式反渗透(DTRO)工艺用在垃圾渗滤液处理 中优缺点分析及改进措施 淘宝流量软件 【摘 要】本文通过对国内、外DTRO工艺运行中的优、缺点进行分析，对DTRO工艺存在的问提出改进措施。 【关键词】垃圾渗滤液;DTRO工艺;优缺点分析;改进措施 1、渗滤液水质特点 垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，含有多种毒性物质和致癌物质，是世界公认的污染威胁大、性质复杂、难以处理的高浓度废水。渗滤液的水质与进入填埋场的垃圾类别有直接联系，发达国家如德国、日本垃圾分类较好。以使用DTRO工艺较多的德国为例，德国垃圾填埋场对有机质的填埋比例进行了严格限制，因此BOD5很低。我国除北京、上海、深圳等少数城市做了垃圾分类试点以外，其它绝大部分城市垃圾没有分类，同时我国各地气象条件各异域，因此我国垃圾渗滤液的水质与德国比，相差较大，有如下特点:1、填埋初期NH3-N浓度高，可以到3000mg/L以上，BOD5/COD值较高可达0.5以上，可生化性好，碳源充足，较易处理。2、随着填埋时间的变化(通常5年左右)，BOD5的浓度快速下降、COD的浓度缓慢下降，仍然保持较高浓度，BOD5/COD值较低，可生化性差，部分有机物(中等分子量的灰黄霉酸类物质)难生物降解;NH3-N浓度保持在1000mg/L左右，C/N比低，处理难度大。3、重金属:一般渗滤液中的重金属含量很低，不会超过排放，但当工业垃圾与生活垃圾混合填埋时，重金属溶出 数量会增加，与各地实际情况有关。可以看出，我国垃圾渗滤液水质与德国相差很大，BOD5浓度高很多，可生化性相对要好，特别是填埋初期。 2、DTRO工艺分析 2010年4月1日起实施的《生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术》(HJ 564-2010)，提出了“生化处理+膜过滤”的原则性处理。目前广西绝大多数市、县均采用卫生填埋处理垃圾，渗沥液处理工艺主要为以下两种:全膜过滤(DTRO)工艺和“生化处理+膜过滤”工艺，本文主要对全膜过滤(DTRO)工艺进行分析。 2.1 国外DTRO工艺运行情况。1988年颇尔水技术公司在德国首次推出DTRO装置用于垃圾渗滤液处理，在德国应用较多，因此以德国的实际应用为例进行介绍。德国垃圾填埋场对有机质的填埋比例进行了严格限制，渗滤液成分相对简单，收集的垃圾渗滤液一般先经过预处理，再进入反渗透系统，同时对浓缩液进行处理，该技术取得了很好的应用效果。 2.2 国内DTRO工艺运行情况。两级DTRO工艺流程及水量平衡图如下(Q为清水产量，DTRO产水率按80%计算): 图1:两级DTRO工艺流程及水量平衡图 两级DTRO系统具有以下优点:1、预处理系统简单，渗滤液通过保安过滤器(精密过滤)即可进入DTRO系统。2、抗冲击负荷能力强、进水水质波动对其影响较小。3、通过碟管式反渗透膜(DTRO)将渗滤液分为浓缩液(污染物含量极高)和清水(含少量盐)两部分，是纯物理分离。和生化处理比较，占地面积小、自动化程度高、对运行管理人员要求较低。4、发生故障时，启动和关闭时间短。5、采用膜组件结构，容易改建和扩建。6、缩短产生渗滤液的时间，减少填埋场封场后的维护时间。 由于国内渗滤液水质浓度高，浓缩液没采取处理措施直接回灌至填埋库区，渗透过垃圾堆体，由渗滤液收集系统收集再次排入调节池，进入渗滤液处理站，是内部循环的，存在以下 不足:1、污染物的降解主要依赖于垃圾堆体，垃圾堆体处于厌氧环境，系统中主要是两类细菌:产酸细菌(异养菌)和产甲烷菌(自养菌)，产酸菌比产甲烷菌增长快，产甲烷菌对PH值较敏感，最适宜pH值范围约在6.8,7.2之间，如果产酸菌增长过快，垃圾堆体的PH值将低于6.5，产甲烷菌会受到抑制，两类细菌数量将不平衡(新鲜渗滤液含有较高浓度的VFA，可生化性好，因此产酸菌增长很快，这种情况更容易出现)，从而使渗滤液停留在产酸阶段，污染物不能彻底分解，导致DTRO系统进水的有机物浓度较高，加速DTRO膜的污染。2、对于难生物降解的有机物和无机盐类在系统内积累，反渗透系统进水浓度会越来越高。含盐量越高渗透压越高，进水压力不变的情况下，产水量将降低。填埋初期渗滤液浓度较低，产水率较高，通常可以达到80%，中后期降到70%，甚至更低，从而缩短膜的使用寿命，大幅提高运行费用。3、浓缩液的回灌方式主要有三种:直接回灌至垃圾填埋层(垃圾在分层压实期间，将渗滤液浇灌在作业面上)、表面回灌(通常用穿孔管喷灌)、覆盖层下回灌(在垃圾填埋中间覆盖层下铺设管网或利用导气石笼回灌)。前两种方式会加速恶臭气体挥发、影响填埋作业，第三种方式容易形成短流(经导气石笼、库底渗滤液收集系统直接进入调节池)，污染物没有经过垃圾层的有效降解。4、回灌把渗滤液中的有机物重新送回填埋场，加快了填埋场产气速率，容易引发安全问题。 2.3 国内早期采用DTRO工艺的渗滤液处理站运行情况。国内早期(2003,2004年)采用二级DTRO工艺的垃圾处理场渗滤液处理站，经过几年的运行均进行了技术改造。改造后的工艺保留反渗透处理的同时增加了生化处理单元。 3、改进措施 针对两级DTRO工艺的分析和参照国内早期采用DTRO工艺的渗滤液处理站改造工艺，提出以下改进措施:1、新建填埋场在回灌初期为防止产酸菌增殖过快，保持产酸菌和甲烷菌数量的平衡以保证垃圾堆体的降解效果、降低渗滤液中有机污染 物的浓度，可采用两种方法:间断回灌(短时间回灌后停止)、接种产甲烷菌。2、填埋作业过程中，采取措施保证回灌的效果，延长渗滤液在垃圾堆体中的停留时间，使污染物得到充分降解。3、DTRO处理单元前加生化处理单元，对于后期氨氮浓度高，碳源不足时，考虑外加碳源。4、对浓缩液进行处理(如Fenton试剂法、臭氧氧化法等)，对于含有大量难生物降解的后期渗滤液，效果更明显，可降低DTRO系统的进水浓度，提高产水率、延缓膜污染，从而降低运行费用。 4、结语 两级DTRO工艺处理垃圾渗滤液有许多优点，但也存在一些不足，针对这些不足采取适当的措施可以更好地发挥DTRO工艺的优势。 【