DTRO设备/两级DTRO/渗滤液处理

DTRO设备/两级DTRO/渗滤液处理介绍
1.1 设计进水水质
垃圾填埋场的渗沥液原水水质的变化范围大，我们根据本项目垃圾填埋场所在区域其它填埋场渗滤液的水质特点，将渗滤液进水水质按如下指标进行设计：
 

项目	设计进水水质
CODcr（mg/l）	≤15000
BOD5（mg/l）	≤5000
NH3－N（mg/l）	≤1200
TN（mg/l）	≤1500
SS（mg/l）	≤800
pH值	≤6～9
电导率(μS/cm)	≤20000
水温（℃）	15-35

 设计出水水质

渗沥液处理后出水水质执行《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)中的一般地区标准，其出水水质指标如下表中所示：
 

序号	控制污染物	排放浓度限值
1	色度(稀释倍数)	≤40mg/L
2	化学需氧量CODcr	≤100mg/L
3	生化需氧量BOD5	≤30mg/L
4	悬浮物SS	≤30mg/L
5	氨氮NH4-N	≤25mg/L
6	总氮TN	≤40mg/L
7	总磷	≤3mg/L
8	粪大肠菌群数	≤10000个/L
9	总汞	≤0.001mg/L
10	总镉	≤0.01mg/L
11	总铬	≤0.1mg/L
12	六价铬	≤0.05mg/L
13	总砷	≤0.1mg/L
14	总铅	≤0.1mg/L

渗滤液pH值随着厂龄的增加、环境等各种条件的变化而变化，其组成成份复杂，存在各种钙、镁、钡、硅等种难溶盐，这些难溶无机盐进入反渗透系统后被高倍浓缩，当其浓度超过该条件下的溶解度时将会在膜表面产生结垢现象。而调节原水pH值能有效防止碳酸盐类无机盐的结垢，故在进入反渗透前须对原水进行pH值调节。同时为了减少渗滤液中悬浮物对膜造成污染，需对原水中的悬浮物进行预处理。
原水从调节池由提升泵输送至渗滤液原水储罐之前，先通过篮式过滤器除去进水中的可能带入的颗粒物质，篮式过滤器过滤孔径为1.0mm。滤后原水进入渗滤液原水罐。在渗滤液进入原水罐的同时，从酸储罐添加酸调节pH值。与此同时，酸搅拌泵开始工作进行回流混合，达到均衡pH值的目的。系统原液储罐回流管路设pH值传感器，PLC判断原水pH值并自动调节计量泵的频率以调整加酸量，*终使进入反渗透前的原液pH值达到6.1-6.5。如果原水pH在此范围内则不需要加酸调节。
通过砂滤增压泵泵送进入砂滤器，砂滤器设计一台，其过滤精度为50um。砂滤器进、出水端都有压力表，当压差超过1.5bar的时候须执行反洗程序。砂滤器反冲洗的频率取决于进水的悬浮物含量，对一般的垃圾填埋场，砂滤器反冲洗周期约100小时左右，对于SS值比较低的原水，砂滤运行100小时后若压差未超过1.5bar也须进行反冲洗，以避免石英砂的过度压实及板结现象，两者以先到时间为自动激活砂滤反洗时间。砂滤水洗采用原水清洗；气洗使用反洗风机产生的压缩空气。
渗滤液调节池的进水泵应避免悬浮物进入膜系统，从而引起砂滤器的堵塞。
一级DTRO膜系统为两级反渗透，一级反渗透需要从芯式过滤器后进水，二级反渗透处理一级透过水。
砂滤出水给一级DTRO设备供水，首先进入芯滤，芯式过滤器进一步去除渗滤液中的悬浮物，设备配有芯式过滤器1套，其进、出水端都有压力传感器，自动检测压差，当压差超过2.0bar的时候系统提示更换滤芯。芯式过滤器过滤的精度为10μm为膜柱提供*后一道保护屏障。为了防止各种难溶性硫酸盐、硅酸盐在膜组件内由于高倍浓缩产生结垢现象，有效延长膜使用寿命，在一级反渗透膜前需加入一定量的阻垢剂。添加量按原水中难溶盐的浓度确定。
经过芯式过滤器的渗滤液直接进入一级反渗透高压柱塞泵。
DT膜系统每台柱塞泵后边都有一个减震器，用于吸收高压泵产生的压力脉冲，给膜柱提供平稳的压力。经高压泵后的出水进入膜组件，膜组件采用碟管式反渗透膜柱，抗污染性强的优点，对渗沥液的适应性很强，膜寿命延长到3年以上。一级反渗透系统设一段。
为了保证膜表面足够的流量和错流流速，避免膜污染，在膜组件前设置循环泵。循环泵流出的高压力及高流量水直接进入膜柱。
膜柱组出水分为两部分：一级浓缩液和一级透过液。浓缩液端有一个伺服机控制阀，用于控制膜组内的压力，以产生必要的产水回收率。一级透过液进入二级高压泵等待二级DTRO进一步处理。一级浓缩液排入浓缩液储池，等待回灌或外运处置。
二级DTRO第二级DTRO用于对一级DTRO透过液的进一步处理，经一级DT膜系统处理后的透过液无需添加任何药剂直接送入二级DT膜系统高压泵，一级与二级之间无须设置缓冲罐，系统运行时流量自动匹配。二级高压泵设置了变频控制，二级高压泵运行频率和输出流量将根据一级透过液流量传感器反馈值自动匹配，同时二级高压泵入口管路设置了浓缩液自补偿，使得二级系统的运行不受一级系统产水量的影响。由于二级DTRO进水污染物浓度已大为降低，膜表面过滤流速要求低，回收率比较高，故第二级反渗透不需要在线增压泵，仅仅使用高压泵就可以满足要求。
二级DTRO浓缩液端也设有一个伺服电机控制阀，用于控制膜组内的压力和回收率。第二级DTRO浓缩液由于其水质远好于渗滤液原水，故排向一级系统的进水端，与一级DTRO的进水合并处理，同时提高系统的回收率，二级DTRO透过液排入脱气塔。
4）清水脱气及pH值调节
由于渗滤液中含有一定的溶解性气体，而反渗透膜可以脱除溶解性的离子而不能脱除溶解性的气体，就可能导致反渗透膜产水pH值会稍低于排放要求，经脱气塔脱除透过液中溶解的酸性气体后，pH值能显著上升达到6.0以上，若经脱气塔后的清水pH值仍低于排放要求，此时系统将自动加少量碱回调pH值至排放要求。由于出水经脱气塔脱气处理，只需加微量的碱液即能达到排放要求。
出水pH回调在清水罐中进行，清水排放管中安装有pH值传感器，PLC判断出水pH值并自动调节计量泵的频率以调整加碱量，*终使排水pH值达到排放要求。
5）设备的冲洗和清洗：
膜组的清洗包括冲洗和化学清洗两种。
系统冲洗：
膜组的冲洗在每次系统关闭时进行，在正常开机运行状态下需要停机时，一般都采取先冲洗后再停机模式。系统故障时自动停机，也执行冲洗程序。冲洗的主要目的是防止渗滤液中的污染物在膜包表面沉积。冲洗分为两种，一种是用渗滤液冲洗，一种是清水冲洗，两种冲洗的时间都可以在操作界面上设定，一般为2－5分钟。
化学清洗：
为保持膜包的性能，膜组应该定期进行化学清洗。清洗剂分酸性清洗剂和碱性清洗剂两种，碱性清洗剂的主要作用是清除有机物的污染，酸性清洗剂的主要作用是清除无机物污染。操作人员需要定期给储罐添加清洗剂，设定清洗执行时间，需要清洗的时候系统可自动执行。
 

清洗剂	污染物类型
清洗剂A（酸性）	酸性清洗剂，用于碳酸钙、铁盐、无机胶体，以及硫酸盐等难溶性无机盐
清洗剂C（碱性）	碱性清洗剂，用于脂肪、腐殖酸、有机物、胶体等

在清洗时，清洗剂溶液在膜组系统内循环，以除去沉积在膜包上的污染物质，清洗时间一般为1－2个小时，但可以随时终止。清洗完毕后的液体排出系统到调节池。膜组的化学清洗由计算机系统自动控制，可在计算机界面上设定清洗参数。