聚丙烯酰胺厂家：DTRO在垃圾渗透液中的应用探讨

　　聚丙烯酰胺厂家：DTRO在垃圾渗透液中的应用探讨

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　　一、DTRO中文全称碟管式反渗透，渗透液水质特点：垃圾渗透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。

　　渗透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，典型的渗透液成分如下：

　　表1德国垃圾渗透液水质　

指标	电导率(μS/cm)	BOD5(mg/L)	COD(mg/L)	NH3-N(mg/L)
数值	15000~20000	300~500	3000~5000	1500~2000

 

　　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，因此我国垃圾渗透液的水质与德国比，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：一般渗透液中的重金属含量很低，不会超过排放标准，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。

　　我国垃圾渗透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。

　　二、DTRO工艺分析

　　从2011年7月1日起，现有的所有渗透液处理出水按新标准《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)执行，新标准对COD，总氮、重金属及外运处理等方面提出了更为严格的要求，根据渗透液的水质特点，有机物和氨氮是国家排放标准规定的两个主要去除目标，它决定了渗透液处理工艺的建设成本和运行费用。

　　2010年4月1日起实施的《生活垃圾填埋场渗透液处理工程技术规范》(HJ 564-2010)，提出了“生化处理+膜过滤”的原则性处理流程。

　　目前大多数垃圾填埋场滤液处理工艺为以下两种：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装置用于垃圾渗透液处理，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，渗透液成分相对简单，收集的垃圾渗透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。

　　两级DTRO系统具有以下优点：

　　1)、预处理系统简单，渗透液通过保安过滤器(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)将渗透液分为浓缩液(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)、缩短产生渗透液的时间，减少填埋场封场后的维护时间。

　　由于国内渗透液水质浓度高，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，由渗透液收集系统收集再次排入调节池，进入渗透液处理站，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(新鲜渗透液含有较高浓度的VFA，可生化性好，因此产酸菌增长很快，这种情况更容易出现)，从而使渗透液停留在产酸阶段，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。填埋初期渗透液浓度较低，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，将渗透液浇灌在作业面上)、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、库底渗透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)、回灌把渗透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工艺的渗透液处理站运行情况

　　国内早期(2003~2004年)采用二级DTRO工艺的垃圾处理场渗透液处理站，经过几年的运行均进行了技术改造，详下表。

　　表2 国内采用DTRO工艺的渗透液处理站改造情况

项目	改造前处理工艺	改造后处理工艺
重庆长生桥垃圾填埋场	二级DTRO	膜生物反应器(MBR)+二级DTRO
北京安定垃圾填埋场	二级DTRO+高压RO	膜生物反应器(MBR)+纳滤(NF)+反渗透(RO)
北京阿苏卫垃圾填埋场	二级DTRO	厌氧+反硝化+硝化+膜生物反应器(MBR)+纳滤(NF)+DTRO

改造后的工艺保留DTRO处理单元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工艺的渗透液处理站改造工艺，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、降低渗透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，延长渗透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透液，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。

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