滲濾液處理中膜法應(yīng)用與反滲透應(yīng)用故障淺析
本文從膜法工藝在垃圾滲濾液處理過程中的主要功能出發(fā),結(jié)合垃圾滲濾液項(xiàng)目中遇到的兩個(gè)反滲透項(xiàng)目典型故障案例進(jìn)行介紹,指出垃圾滲濾液項(xiàng)目目前遇到的主要問題,并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。
一、垃圾滲濾液危害與膜法垃圾滲濾液處理特點(diǎn)
垃圾滲濾液是高濃度有毒有害物質(zhì),具有成分復(fù)雜,有機(jī)物含量高且處理困難等特點(diǎn),其對(duì)環(huán)境危害很大。目前主要處理垃圾滲濾液的方法有:并入城市污水廠處理、垃圾填埋場(chǎng)循環(huán)處理、到垃圾焚燒發(fā)電廠焚燒,廢渣再處理等。膜法工藝因其設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便及出水水質(zhì)較好等特點(diǎn),在垃圾滲濾液處理過程中得到廣泛的應(yīng)用。
二、常見膜法處理工藝簡(jiǎn)介
目前常見的膜法垃圾滲濾液處理工藝主要為:生化法(A/O或A2/O)+MBR/管式超濾+納濾+反滲透(+DTRO)。在常見的膜法垃圾滲濾液處理工藝中,各工藝的主要功能如下:
?。ㄒ唬┓悄しüに嚕ㄈ鐐鹘y(tǒng)的生化法或一些厭氧/好氧反應(yīng)器等)通常做為膜法工藝的預(yù)處理工藝;
?。ǘ㎝BR:MBR工藝是整個(gè)垃圾滲濾液處理系統(tǒng)的核心,是脫除垃圾滲濾液中有機(jī)物的主體之一。目前常見的MBR膜組件主要有板式膜組件和中空纖維膜組件,兩種MBR組件各有優(yōu)缺點(diǎn),板式MBR膜組件較中空纖維膜組件具有跨膜壓差低、污泥濃度較高、預(yù)處理要求較低、維護(hù)清洗頻率較低、無需反洗、操作相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn);中空纖維MBR膜組件則具有裝填密度相對(duì)較高,膜池占地面積較小,膜組件設(shè)備投資較低等優(yōu)點(diǎn)。垃圾滲濾液有機(jī)物濃度較高,在相同的污泥負(fù)荷情況下,MBR膜池內(nèi)活性污泥濃度越高,也就意味著其處理有機(jī)物能力越強(qiáng)。
(三)超濾:超濾能有效分離污水中的微生物和沉淀物,也能脫除廢水中一部分分子量較大的有機(jī)物。垃圾滲濾液經(jīng)過生化法處理,其含有的污染物濃度仍然較高,進(jìn)入超濾工藝的水往往具有較高的濁度、色度、COD以及較重的味道,因此,在垃圾滲濾液處理工藝中的超濾(常見管式超濾)作為MBR后處理,為NF和RO預(yù)處理,可進(jìn)一步去除水中雜質(zhì),確保后續(xù)工藝的穩(wěn)定運(yùn)行。
(四)納濾:納濾工藝可以去除MBR或超濾工藝產(chǎn)水中的絕大部分有機(jī)物和多價(jià)無機(jī)鹽,其產(chǎn)水基本達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。納濾工藝的濃水一般回流到垃圾填埋場(chǎng)或者進(jìn)一步蒸發(fā)處理;納濾系統(tǒng)回收率一般比較高(80%—85%),且進(jìn)水有機(jī)物含量較高,這導(dǎo)致了納濾面臨膜污染和結(jié)垢的問題,納濾處理膜元件壽命較低。目前大部分納濾工藝產(chǎn)水的水質(zhì)都不滿足反滲透進(jìn)水要求,一般都會(huì)帶有較高的色度以及難聞的味道,處理效果不理想。
?。ㄎ澹┓礉B透:反滲透工藝在滲濾液處理工藝中主要起到降低外排水電導(dǎo)率和有機(jī)物含量的作用,還可以大幅度截留垃圾滲濾液中離子態(tài)氮,降低產(chǎn)水中的總氮值,使排放水達(dá)標(biāo)?,F(xiàn)場(chǎng)反滲透使用存在以下問題:
1.濃水回流增大系統(tǒng)回收率:反滲透或納濾工藝往往考慮濃水回流的方式來提高系統(tǒng)回收率,很多垃圾滲濾液處理系統(tǒng)也采用了兩段式濃水回流的納濾或反滲透工藝,由于垃圾滲濾液進(jìn)水具有高含鹽量和高有機(jī)物的特點(diǎn),致使?jié)馑亓鲗?dǎo)致納濾或反滲透系統(tǒng)進(jìn)水進(jìn)一步惡化,加速膜污染的速度,進(jìn)而影響了膜元件的使用壽命。
?。玻蝺?nèi)循環(huán)增壓泵的使用:在垃圾滲濾液處理現(xiàn)場(chǎng),很多反滲透處理系統(tǒng)都設(shè)置了單段濃水回流,這樣做可增大膜元件進(jìn)水側(cè)流速,防止污染物沉積污染膜元件,但濃水大量回流又會(huì)加劇膜污染,導(dǎo)致膜清洗頻繁,影響膜元件壽命。
?。常畠x表設(shè)置存在問題:在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的垃圾滲濾液項(xiàng)目中,有一些系統(tǒng)設(shè)置監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)往往存在問題,如兩段式系統(tǒng)僅設(shè)置進(jìn)水和濃水壓力表,段間壓力不能監(jiān)控;或者單支膜殼設(shè)置段內(nèi)循環(huán)增壓泵,但無法檢測(cè)該支膜殼進(jìn)膜的壓力及電導(dǎo)率等,這都會(huì)造成無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)膜系統(tǒng)故障,最終導(dǎo)致膜元件的嚴(yán)重污染或損傷。
三、生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)
部分垃圾填埋場(chǎng)是通過膜法來去除滲濾液中的有機(jī)物,解決滲濾液處理過程中COD排放不達(dá)標(biāo)的問題。我國制定的生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB16889—2008)對(duì)污染物排放做出相關(guān)規(guī)定,參考表1:

四、垃圾填埋場(chǎng)故障介紹
下面結(jié)合兩個(gè)典型故障案例介紹一下垃圾填埋廠項(xiàng)目反滲透系統(tǒng)所面臨的主要問題,參考表2:

案例1是典型的垃圾滲濾液處理過程中由于回灌導(dǎo)致的膜系統(tǒng)無法正常運(yùn)行的案例。這類情況常發(fā)生于處理后的濃水無法外排或處理的垃圾滲濾液項(xiàng)目中,最終結(jié)果往往由于進(jìn)水含鹽量過高,導(dǎo)致反滲透膜系統(tǒng)無法繼續(xù)運(yùn)行,這個(gè)情況一般在2—3年左右就顯現(xiàn)出來。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,現(xiàn)場(chǎng)采用電導(dǎo)率為2000—3000us/cm的水源模擬初期設(shè)計(jì)反滲透進(jìn)水時(shí),反滲透產(chǎn)水電導(dǎo)率及產(chǎn)水量基本正常,但切換至垃圾滲濾液后,脫鹽率大幅度降低。見表3:

膜殼產(chǎn)水量過低無法在流量計(jì)上顯示,單支膜殼產(chǎn)水電導(dǎo)率因膜表面發(fā)生濃差極化導(dǎo)致產(chǎn)水電導(dǎo)率快速升高,這是由于循環(huán)泵設(shè)計(jì)導(dǎo)致濃水回流超出原有系統(tǒng)設(shè)計(jì)范圍,從而導(dǎo)致嚴(yán)重的濃差極化。通過對(duì)膜元件性能檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn),盡管膜元件已使用近3年且外觀有較多污染痕跡,但膜元件在標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)條件下的脫鹽率衰減不顯著。
五、垃圾填埋場(chǎng)故障淺析與改善建議
通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)垃圾填埋廠膜法滲濾液處理項(xiàng)目存在以下問題:
(一)膜污染較快,清洗頻繁,運(yùn)行故障較多,膜元件壽命普遍較短。
?。ǘ┰O(shè)備、管道以及儀表腐蝕比較嚴(yán)重。
?。ㄈ馑毓鄬?dǎo)致進(jìn)水含鹽量逐年提高,最終導(dǎo)致反滲透膜系統(tǒng)難以運(yùn)行。
?。ㄋ模┓礉B透系統(tǒng)自身的濃水回流是導(dǎo)致垃圾滲濾液項(xiàng)目膜元件壽命較低的重要原因。
(五)現(xiàn)場(chǎng)儀表設(shè)置不能滿足設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控的需要。
從垃圾填埋廠運(yùn)行項(xiàng)目的調(diào)查結(jié)果來看,需考慮從以下幾方面進(jìn)行改善:
(一)設(shè)備及儀表的及時(shí)檢測(cè)與更換,確保系統(tǒng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確。
?。ǘ?duì)于無法外排濃水的項(xiàng)目,可以考慮采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法,經(jīng)高濃度廢水轉(zhuǎn)化為固體廢棄物處理。如果后續(xù)有垃圾焚燒項(xiàng)目,可以將最終濃水引致焚燒爐焚燒處理。
?。ㄈ┘皶r(shí)進(jìn)行化學(xué)清洗,如無法恢復(fù)系統(tǒng)性能,則考慮更換膜元件,確保各工段水質(zhì)合格。
(四)面對(duì)高含鹽量導(dǎo)致的系統(tǒng)故障,可考慮更換為海水膜或高壓反滲透膜,并改造設(shè)備如高壓泵、耐壓管路、儀表量程和藥劑。但這只是臨時(shí)解決方案,因?yàn)殡S著濃縮液的不斷回灌仍會(huì)使含鹽量過高,導(dǎo)致反滲透系統(tǒng)無法運(yùn)行。因此解決循環(huán)液濃縮問題需考慮將其外運(yùn)或者轉(zhuǎn)換為固體廢棄物排出,避免系統(tǒng)內(nèi)無限循環(huán)濃縮。
?。ㄎ澹┛煽紤]采用高級(jí)氧化技術(shù)處理反滲透或納濾濃水,降低回灌水或后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶進(jìn)水中的有機(jī)物含量。
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
手機(jī)版
化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
化工儀器網(wǎng)小程序
官方微信
公眾號(hào):chem17
掃碼關(guān)注視頻號(hào)
















采購中心