渗滤液处理的高效方案-DTRO(碟管式反渗透)

在垃圾处理领域,最令人头疼的是关于垃圾渗滤液的处理,因为垃圾渗滤液中的CODcr、BOD5浓度最高值可达数千至几万,和城市污水相比,浓度高得多,所以处理起来,相较于一般的污水处理难度大、工艺要求高。

渗滤液处理后达到排放标准后可排放

渗滤液常见的处理方式有生化法、膜法、杜笙离子交换法,其中最高效的处理方法是碟管式反渗透法,也称DTRO。

DTRO渗滤液处理集成设备

碟管式反渗透是由碟片式膜片、导流盘、O型橡胶垫圈、中心拉杆和耐压套管所组成的膜柱。

DTRO主要组成部件

与普通的反渗透方案相比,碟管式反渗透具有以下几个明显的特点:

  1. 通道宽:DTRO组件两导流盘之间的距离为3mm,而卷式封装的膜组件只有0.2mm。因此,DTRO膜组件对进水水质要求比卷式膜低得多。
  2. 流程短:液体在膜表面的流程仅7cm,而卷式封装的膜组件为100cm(对于2-6芯装的卷式膜组件,相当于在一定程度上将流程增加至2-6倍)。不易形成浓差极化,通量维持稳定。
  3. 流体180连续转弯:DTRO流道的设计,让流体在膜柱内进行了高达数百次的180折向转弯,每一次转弯,对已经形成的浓差极化就进行了一次破坏。
  4. 湍流行:由于高压的作用,流体打到导流盘上的凸点后形成高速湍流,这种湍流的冲刷下,可以增加透过速率和自清洗功能,膜表面不易沉降污染物。在卷式封装的膜组件中,网状支架会截留污染物,造成静水区从而带来膜片的污染。
  5. 操作压力高:卷式膜最高操作压力一般41bar,DTRO最大操作压力160bar。浓缩倍数高,水回收率高,单根膜柱的最高回收率可达60%,而卷式膜不允许单根膜回收率超过20%。

DTRO内部示意图

DTRO膜组件采用开放式流道,料液通过入口进入压力容器中,从导流盘与外壳之间的通道流道膜组件的另一端,在另一端法兰处,料液通过配水端板上的通道进入导流盘中,被处理的液体以最短的距离快速流经过滤膜,然后180°逆转到另一膜面,再从导流盘中心的槽口流入到下一个导流盘,从而在膜表面形成由导流盘圆周到圆中心,再到圆周,再到圆中心的双“S”形路线,浓缩液最后从进料端法兰处流出。

两级DTRO渗滤液处理工艺图

以上特点,决定了碟管式反渗透技术在处理渗滤液时可以容忍较高的悬浮物和SDI,通俗一点讲,就是不会堵塞。

同时,这三个技术特点体现在具体实践中,使碟管式膜技术有如下几个工程特点:

  1. 膜组的结垢少,膜污染轻,膜寿命长。DTRO的特殊结构及水力学设计使膜组易于清洗,避免了结垢和其他膜污染,从而延长了膜片寿命。用于DTRO的膜片寿命可长达2年以上,甚至更长。
  2. 不依赖于预处理,具有良好的稳定性、安全性和适应性。由于DTRO膜组具有特殊的水力学设计,DTRO膜组不用预处理就可以直接处理渗滤液,使之适于处理高浑浊度和含砂系数高的废水。对于一般的反渗透系统,进入膜组的废水浑浊度不能超过1,含砂系数不能超过3。为使进水达到上述指标,往往需要比较复杂的前过滤和化学处理。由于DTRO膜片和导流盘之间有比较宽敞的通道,进入膜组的废水浑浊度可达到4,而含砂系数也可达到40。这样,只需要简单的砂滤器和精滤器就能满足膜组系统的要求。在具体工程中,预处理系统可有可无。对于有预处理的系统,无论预处理环结是否高效、稳定,反渗透系统都可以稳定的达标出水。同时由于不依赖于生物处理,碟管式反渗透对填埋场各个阶段的渗滤液具有良好的适应性。
  3. 具有十分可靠的处理效果。到目前为止,国外十几年来243个渗滤液处理工程实例无一例失败。碟管式反渗透设备在国内十余个垃圾场的处理实例,无一例因堵塞导致效果受影响。
  4. 安装、维修简单,操作方便,自动化程度高。由于DTRO系统采用的管道、零备件大多是标准件,安装、维修比较方便。同时,系统内的膜片可以单独抽换,不像卷式膜或中空纤维膜那样,只要一处膜片损坏,就得更换整个膜柱,这样就降低了DTRO系统的维护费用。该系统所有操作由计算机控制,具有先进的自动检测和显示系统,自动化程度高,操作方便。
  5. 系统可扩充性强。可据需要可增加一级、二级或高压膜组。即随着处理规模的增减而增减膜柱数量,随着水质要求的提高而增加第二级或第三级反渗透系统。

DTRO膜柱内部示意图

碟管式反渗透的核心是由碟片式膜片、导流盘、O型橡胶垫圈、中心拉杆和耐压套管所组成的膜柱。碟管式膜柱有大膜柱和小膜柱两种。小膜柱直径为200毫米,长1000毫米,有170个导流盘和169个膜片;大膜柱直径为214毫米,长1400毫米,由210个导流盘和209个膜片构成。膜片和导流盘间隔叠放,O型橡胶垫圈放在导流盘两面的凹槽内,用中心拉杆穿在一起,置入耐压套管中,两端用金属端板密封。

沁润泽环保可提供不同规格的膜组件,压力从75-160bar、膜组件长度从500-1400mm不等,满足不同原水水质和产水水质的要求,具体规格可以按照要求进行定制。

同时,沁润泽环保通过自主研发,完全掌握膜生物反应器(MBR)技术、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)、碟管式反渗透(DTRO)、高压碟管式反渗透(高压DTRO)、厌氧UASB技术等污废水处理专利技术,能够根据不同水质、不同出水要求,提供污废水处理综合解决方案。

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