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    管式超濾膜在垃圾滲濾液處理工藝中的應用

    2016-03-22 19:53:37
    管式超濾膜在垃圾滲濾液處理工藝中的應用

    1 垃圾滲濾液的來源和產生量 
      隨著城市建設的飛速發展和城鎮人口數量的增長,城市垃圾已經成為全球性環境污染的主要因素之一。它們在堆放、填埋處理過程中會產生多種代謝產物和水分,形成滲濾液,破壞周圍土壤的生態平衡,降低土壤活力,造成土壤或水源污染。垃圾滲濾液的產生受諸多因素影響,不僅水量變化大,而且變化無規律性。其主要來自以下五個方面:
    ①降水的滲入。
    ②外部地表水的流入。
    ③地下水的滲入。
    ④垃圾本身含有的水份。
    ⑤微生物厭氧分解產生的水。
        所以降水量、蒸發量、地面流失、地下水流入、垃圾的特性、地下層結構、表面覆土和下層面排水設施情況對滲濾液的產生量都有影響。雖然滲濾液產生量波動較大,但對于同一地區填埋場,其單位面積的年平均產生量是在一定范圍內變化的。 

      2 垃圾滲濾液的成分和特性 
      垃圾滲濾液除了水量變化以外,成份也很復雜。其主要特點是:
    (1)COD和BOD濃度高。COD*高可接近十萬,而BOD一般也有數千;
    (2)金屬含量較高。垃圾滲濾液中含有十幾種金屬離子,常見的有Fe、Cu、Pt、Ca等,其中鐵的濃度可達到2050mg/L,鉛的濃度可到12.3 mg/L,鈣的濃度甚至達到4300mg/L;
    (3)垃圾滲濾液中氨氮的含量較高。廢水中氨氮濃度很高(一般達到數千mg/L),尤其是中老填填埋場滲濾液中的氨氮含量更高;
    (4)水質復雜、水量變化大。垃圾滲濾液的成分與垃圾的組成有一定的相關性,由于垃圾種類、成分的多樣性,使產生的垃圾滲濾液成分復雜,同時垃圾滲濾液的水量受垃圾的性質、填埋場的土質、氣象和水文條件的影響。 

      3 垃圾滲濾液的處理 
      垃圾滲濾液的處理一直是世界性的一個難題,目前國內尚沒有較成熟的處理技術。國內對垃圾滲濾液的處理一般是采用回灌法、物化法和膜法。循環回灌是一種非徹底的處理方法,而且處理能力有限,操作環境差,不適于年降水量大的南方。物化法處理成本一般較高,不適于大水量垃圾滲濾液的處理。生物處理法包括厭氧生物處理、好氧生物處理和兩者相結合的方法,但實際運行中,生物菌常無法適應垃圾滲濾液水量、水質和COD 劇烈的變化,經常發生生物菌被抑制甚至死亡的現象,在實踐中無法達到處理的目的。 
      自1953年由美國佛羅里達大學*早提出反滲透海水淡化開始,膜技術便逐漸在垃圾滲濾液的處理中應用,而且應用范圍越來越廣。泉州市室仔前垃圾填埋場是國內首批采用膜處理技術的填埋場。根據膜的分離特性,由德國維爾利設計的Pentair管式MBR+NF工藝開始應用于垃圾滲濾液處理, MBR+NF,即傳統的微生物技術和目前先進膜分離技術的結合,經處理后的出水完全達到GB16889-2007規定的一級排放標準,整個系統可以分為生化系統以及膜分離系統。 
      (1)生化系統:整個系統的核心部分,利用微生物作用將BOD和氨氮分別轉化為無污染的二氧化碳和氮氣直接排放到大氣中。由于采用了MBR反應器,超濾膜可以100%的分離微生物,返回到生化系統,使生化反應器內的污泥濃度從3-5 g/L提高到20-30g/L,大大的提高了生化系統的反應效率。 
      (2)膜分離系統:實現物理分離,根據膜分離系統直徑的不同,又將分離系統分為超濾(UF)和納濾(NF)部分。 
      超濾(UF)部分:超濾是將粒徑大于0.02m的顆粒懸浮物(主要是指微生物)以及大分子的有機物從中分離出來,作用相當于傳統的沉淀池,出水清澈,主要是含有大量的鹽分和重金屬離子,由于超濾的眾多優點現在正在逐漸取代傳統的鋼筋混凝土結構的沉淀池。 
      納濾(NF)部分:超濾出水由超濾清水罐經預處理進入納濾系統,在此系統,將重金屬離子,糖類等小分子的有機物,以及大于等于二價的鹽分進行分離,分離后的出水分為兩部分:出水和截流液。出水占納濾總進水的85%,完全達到GB16889-2007規定的一級排放標準。截流液一般占納濾進水的15%,水量少但是幾乎包含了整個原水的鹽分和重金屬離子,以及在生化系統中難以被微生物降解的有機物,因此濃縮液成為*終的污染物。 
      特里高-BERGHOF管式膜
    BERGHOF公司生產PVDF、PES、PA/PS管式超濾膜,膜管直徑從5mm-12.7mm。截留分子量5000-250000(2萬5千)不等。具有優異的強度、抗污染、抗氧化、耐酸堿性能(PH2-12),純水通量高達750L/m2h,工作壓力可達10bar,工作溫度可達80℃。即使直接過濾活性污泥濃度高達40g/L的生化污水,膜通量仍然高達80-140L/m2,壽命長達7年以上。
    BERGHOF公司管式膜組件除常規3”3m、4”3m、6”3m、8”3m規格外,還特有8” 4m、10” 3m、10” 4m超大型膜組件,可大大降低大型工程投資與運行成本,廣泛用于垃圾滲透液、含油廢水、電子廢水、制藥廢水、焦化廢水等高濃度工業污水以及食品、發酵液、茶飲料等物料分離諸多領域。BERHOF低能耗管式膜在處理中低濃度污水(市政污水)方面,也具有獨特的特點和優勢,在低能耗條件下,設計通量可達到30~70L/(m2*h),并且容易維護清洗,總成本低。
    BERGHOF管式MBR膜主要用途:

    1高濃度有機污水系列:
    · 垃圾滲濾液
    · 特種化工廢水(焦化、制革、紡織等) 
    · 電子廢水處理 
    · 油水分離(油田回注水) 
    · 洗滌、乳液廢水處理
    2物料分離:
    ·  茶飲料、果汁澄清濃縮 
    ·  食品、生物制藥發酵液的過濾 
    ·  乳化油、電泳漆等物質回收 
    ·  PVA、CMC、CA顆粒回用
    3中低濃度污水:
    ·  市政污水



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