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    管式超滤膜在垃圾渗滤液处理工艺中的应用

    2016-03-22 19:53:37  来源:深圳三养环保
    管式超滤膜在垃圾渗滤液处理工艺中的应用

    1 垃圾渗滤液的来源和产生量 
      随着城市建设的飞速发展和城镇人口数量的增长,城市垃圾已经成为全球性环境污染的主要因素之一。它们在堆放、填埋处理过程中会产生多种代谢产物和水分,形成渗滤液,破坏周围土壤的生态平衡,降低土壤活力,造成土壤或水源污染。垃圾渗滤液的产生受诸多因素影响,不仅水量变化大,而且变化无规律性。其主要来自以下五个方面:
    ①降水的渗入。
    ②外部地表水的流入。
    ③地下水的渗入。
    ④垃圾本身含有的水份。
    ⑤微生物厌氧分解产生的水。
        所以降水量、蒸发量、地面流失、地下水流入、垃圾的特性、地下层结构、表面覆土和下层面排水设施情况对渗滤液的产生量都有影响。虽然渗滤液产生量波动较大,但对于同一地区填埋场,其单位面积的年平均产生量是在一定范围内变化的。 

      2 垃圾渗滤液的成分和特性 
      垃圾渗滤液除了水量变化以外,成份也很复杂。其主要特点是:
    (1)COD和BOD浓度高。COD*高可接近十万,而BOD一般也有数千;
    (2)金属含量较高。垃圾渗滤液中含有十几种金属离子,常见的有Fe、Cu、Pt、Ca等,其中铁的浓度可达到2050mg/L,铅的浓度可到12.3 mg/L,钙的浓度甚至达到4300mg/L;
    (3)垃圾渗滤液中氨氮的含量较高。废水中氨氮浓度很高(一般达到数千mg/L),尤其是中老填填埋场渗滤液中的氨氮含量更高;
    (4)水质复杂、水量变化大。垃圾渗滤液的成分与垃圾的组成有一定的相关性,由于垃圾种类、成分的多样性,使产生的垃圾渗滤液成分复杂,同时垃圾渗滤液的水量受垃圾的性质、填埋场的土质、气象和水文条件的影响。 

      3 垃圾渗滤液的处理 
      垃圾渗滤液的处理一直是世界性的一个难题,目前国内尚没有较成熟的处理技术。国内对垃圾渗滤液的处理一般是采用回灌法、物化法和膜法。循环回灌是一种非彻底的处理方法,而且处理能力有限,操作环境差,不适于年降水量大的南方。物化法处理成本一般较高,不适于大水量垃圾渗滤液的处理。生物处理法包括厌氧生物处理、好氧生物处理和两者相结合的方法,但实际运行中,生物菌常无法适应垃圾渗滤液水量、水质和COD 剧烈的变化,经常发生生物菌被抑制甚至死亡的现象,在实践中无法达到处理的目的。 
      自1953年由美国佛罗里达大学*早提出反渗透海水淡化开始,膜技术便逐渐在垃圾渗滤液的处理中应用,而且应用范围越来越广。泉州市室仔前垃圾填埋场是国内首批采用膜处理技术的填埋场。根据膜的分离特性,由德国维尔利设计的Pentair管式MBR+NF工艺开始应用于垃圾渗滤液处理, MBR+NF,即传统的微生物技术和目前先进膜分离技术的结合,经处理后的出水完全达到GB16889-2007规定的一级排放标准,整个系统可以分为生化系统以及膜分离系统。 
      (1)生化系统:整个系统的核心部分,利用微生物作用将BOD和氨氮分别转化为无污染的二氧化碳和氮气直接排放到大气中。由于采用了MBR反应器,超滤膜可以100%的分离微生物,返回到生化系统,使生化反应器内的污泥浓度从3-5 g/L提高到20-30g/L,大大的提高了生化系统的反应效率。 
      (2)膜分离系统:实现物理分离,根据膜分离系统直径的不同,又将分离系统分为超滤(UF)和纳滤(NF)部分。 
      超滤(UF)部分:超滤是将粒径大于0.02m的颗粒悬浮物(主要是指微生物)以及大分子的有机物从中分离出来,作用相当于传统的沉淀池,出水清澈,主要是含有大量的盐分和重金属离子,由于超滤的众多优点现在正在逐渐取代传统的钢筋混凝土结构的沉淀池。 
      纳滤(NF)部分:超滤出水由超滤清水罐经预处理进入纳滤系统,在此系统,将重金属离子,糖类等小分子的有机物,以及大于等于二价的盐分进行分离,分离后的出水分为两部分:出水和截流液。出水占纳滤总进水的85%,完全达到GB16889-2007规定的一级排放标准。截流液一般占纳滤进水的15%,水量少但是几乎包含了整个原水的盐分和重金属离子,以及在生化系统中难以被微生物降解的有机物,因此浓缩液成为*终的污染物。 
      特里高-BERGHOF管式膜
    BERGHOF公司生产PVDF、PES、PA/PS管式超滤膜,膜管直径从5mm-12.7mm。截留分子量5000-250000(2万5千)不等。具有优异的强度、抗污染、抗氧化、耐酸碱性能(PH2-12),纯水通量高达750L/m2h,工作压力可达10bar,工作温度可达80℃。即使直接过滤活性污泥浓度高达40g/L的生化污水,膜通量仍然高达80-140L/m2,寿命长达7年以上。
    BERGHOF公司管式膜组件除常规3”3m、4”3m、6”3m、8”3m规格外,还特有8” 4m、10” 3m、10” 4m超大型膜组件,可大大降低大型工程投资与运行成本,广泛用于垃圾渗透液、含油废水、电子废水、制药废水、焦化废水等高浓度工业污水以及食品、发酵液、茶饮料等物料分离诸多领域。BERHOF低能耗管式膜在处理中低浓度污水(市政污水)方面,也具有独特的特点和优势,在低能耗条件下,设计通量可达到30~70L/(m2*h),并且容易维护清洗,总成本低。
    BERGHOF管式MBR膜主要用途:

    1高浓度有机污水系列:
    · 垃圾渗滤液
    · 特种化工废水(焦化、制革、纺织等) 
    · 电子废水处理 
    · 油水分离(油田回注水) 
    · 洗涤、乳液废水处理
    2物料分离:
    ·  茶饮料、果汁澄清浓缩 
    ·  食品、生物制药发酵液的过滤 
    ·  乳化油、电泳漆等物质回收 
    ·  PVA、CMC、CA颗粒回用
    3中低浓度污水:
    ·  市政污水