聚丙烯酰胺廠家：DTRO在垃圾滲透液中的應(yīng)用探討

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　　一、DTRO中文全稱(chēng)碟管式反滲透，滲透液水質(zhì)特點(diǎn)：垃圾滲透液是一種成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水，含有多種毒性物質(zhì)和致癌物質(zhì)，是世界公認(rèn)的污染威脅大、性質(zhì)復(fù)雜、難以處理的高濃度廢水。

　　滲透液的水質(zhì)與進(jìn)入填埋場(chǎng)的垃圾類(lèi)別有直接聯(lián)系，發(fā)達(dá)國(guó)家如德國(guó)、日本垃圾分類(lèi)較好。以使用DTRO工藝較多的德國(guó)為例，德國(guó)垃圾填埋場(chǎng)對(duì)有機(jī)質(zhì)的填埋比例進(jìn)行了嚴(yán)格限制，因此BOD5很低，典型的滲透液成分如下：

　　表1德國(guó)垃圾滲透液水質(zhì)　

　　我國(guó)除北京、上海、深圳等少數(shù)城市做了垃圾分類(lèi)試點(diǎn)以外，其它絕大部分城市垃圾沒(méi)有分類(lèi)，同時(shí)我國(guó)各地氣象條件各異域，因此我國(guó)垃圾滲透液的水質(zhì)與德國(guó)比，相差較大，有如下特點(diǎn)：

　　1)、填埋初期NH3-N濃度高，可以到3000mg/L以上，BOD5/COD值較高可達(dá)0.5以上，可生化性好，碳源充足，較易處理。

　　2)、隨著填埋時(shí)間的變化(通常5年左右)，BOD5的濃度快速下降、COD的濃度緩慢下降，仍然保持較高濃度， BOD5/COD值較低，可生化性差，部分有機(jī)物(中等分子量的灰黃霉酸類(lèi)物質(zhì))難生物降解;NH3-N濃度保持在1000mg/L左右，C/N比低，處理難度大。

　　3)、重金屬：一般滲透液中的重金屬含量很低，不會(huì)超過(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)，但當(dāng)工業(yè)垃圾與生活垃圾混合填埋時(shí)，重金屬溶出數(shù)量會(huì)增加，與各地實(shí)際情況有關(guān)。

　　我國(guó)垃圾滲透液水質(zhì)與德國(guó)相差很大， BOD5濃度高很多，可生化性相對(duì)要好，特別是填埋初期。

　　二、DTRO工藝分析

　　從2011年7月1日起，現(xiàn)有的所有滲透液處理出水按新標(biāo)準(zhǔn)《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-2008)執(zhí)行，新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)COD，總氮、重金屬及外運(yùn)處理等方面提出了更為嚴(yán)格的要求，根據(jù)滲透液的水質(zhì)特點(diǎn)，有機(jī)物和氨氮是國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的兩個(gè)主要去除目標(biāo)，它決定了滲透液處理工藝的建設(shè)成本和運(yùn)行費(fèi)用。

　　2010年4月1日起實(shí)施的《生活垃圾填埋場(chǎng)滲透液處理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ 564-2010)，提出了“生化處理+膜過(guò)濾”的原則性處理流程。

　　目前大多數(shù)垃圾填埋場(chǎng)濾液處理工藝為以下兩種：全膜過(guò)濾(DTRO)工藝和“生化處理+膜過(guò)濾”工藝，本文主要對(duì)全膜過(guò)濾(DTRO)工藝進(jìn)行分析。

　　2.1國(guó)外DTRO工藝運(yùn)行情況

　　1988年頗爾水技術(shù)公司在德國(guó)首次推出DTRO裝置用于垃圾滲透液處理，在德國(guó)應(yīng)用較多，因此以德國(guó)的實(shí)際應(yīng)用為例進(jìn)行介紹。德國(guó)垃圾填埋場(chǎng)對(duì)有機(jī)質(zhì)的填埋比例進(jìn)行了嚴(yán)格限制，滲透液成分相對(duì)簡(jiǎn)單，收集的垃圾滲透液一般先經(jīng)過(guò)預(yù)處理，再進(jìn)入反滲透系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)濃縮液進(jìn)行處理，該技術(shù)取得了很好的應(yīng)用效果。

　　兩級(jí)DTRO系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1)、預(yù)處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單，滲透液通過(guò)保安過(guò)濾器(精密過(guò)濾)即可進(jìn)入DTRO系統(tǒng)。

　　2)、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)對(duì)其影響較小。

　　3)、通過(guò)碟管式反滲透膜(DTRO)將滲透液分為濃縮液(污染物含量極高)和清水(含少量鹽)兩部分，是純物理分離。和生化處理比較，占地面積小、自動(dòng)化程度高、對(duì)運(yùn)行管理人員要求較低。

　　4)、發(fā)生故障時(shí)，啟動(dòng)和關(guān)閉時(shí)間短。

　　5)、采用膜組件結(jié)構(gòu)，容易改建和擴(kuò)建。

　　6)、縮短產(chǎn)生滲透液的時(shí)間，減少填埋場(chǎng)封場(chǎng)后的維護(hù)時(shí)間。

　　由于國(guó)內(nèi)滲透液水質(zhì)濃度高，濃縮液沒(méi)采取處理措施直接回灌至填埋庫(kù)區(qū)，滲透過(guò)垃圾堆體，由滲透液收集系統(tǒng)收集再次排入調(diào)節(jié)池，進(jìn)入滲透液處理站，是內(nèi)部循環(huán)的，存在以下不足：

　　1)、污染物的降解主要依賴(lài)于垃圾堆體，垃圾堆體處于厭氧環(huán)境，系統(tǒng)中主要是兩類(lèi)細(xì)菌：產(chǎn)酸細(xì)菌(異養(yǎng)菌)和產(chǎn)甲烷菌(自養(yǎng)菌)，產(chǎn)酸菌比產(chǎn)甲烷菌增長(zhǎng)快，產(chǎn)甲烷菌對(duì)PH值較敏感，最適宜pH值范圍約在6.8~7.2之間，如果產(chǎn)酸菌增長(zhǎng)過(guò)快，垃圾堆體的PH值將低于6.5，產(chǎn)甲烷菌會(huì)受到抑制，兩類(lèi)細(xì)菌數(shù)量將不平衡(新鮮滲透液含有較高濃度的VFA，可生化性好，因此產(chǎn)酸菌增長(zhǎng)很快，這種情況更容易出現(xiàn))，從而使?jié)B透液停留在產(chǎn)酸階段，污染物不能徹底分解，導(dǎo)致DTRO系統(tǒng)進(jìn)水的有機(jī)物濃度較高，加速DTRO膜的污染。

　　2)、對(duì)于難生物降解的有機(jī)物和無(wú)機(jī)鹽類(lèi)在系統(tǒng)內(nèi)積累，反滲透系統(tǒng)進(jìn)水濃度會(huì)越來(lái)越高。含鹽量越高滲透壓越高，進(jìn)水壓力不變的情況下，產(chǎn)水量將降低。填埋初期滲透液濃度較低，產(chǎn)水率較高，通常可以達(dá)到80%，中后期降到70%，甚至更低，從而縮短膜的使用壽命，大幅提高運(yùn)行費(fèi)用。

　　3)、濃縮液的回灌方式主要有三種：直接回灌至垃圾填埋層(垃圾在分層壓實(shí)期間，將滲透液澆灌在作業(yè)面上)、表面回灌(通常用穿孔管?chē)姽?span lang="EN-US">)、覆蓋層下回灌(在垃圾填埋中間覆蓋層下鋪設(shè)管網(wǎng)或利用導(dǎo)氣石籠回灌)。前兩種方式會(huì)加速惡臭氣體揮發(fā)、影響填埋作業(yè)，第三種方式容易形成短流(經(jīng)導(dǎo)氣石籠、庫(kù)底滲透液收集系統(tǒng)直接進(jìn)入調(diào)節(jié)池)，污染物沒(méi)有經(jīng)過(guò)垃圾層的有效降解。

　　4)、回灌把滲透液中的有機(jī)物重新送回填埋場(chǎng)，加快了填埋場(chǎng)產(chǎn)氣速率，容易引發(fā)安全問(wèn)題。

　　2.3國(guó)內(nèi)早期采用DTRO工藝的滲透液處理站運(yùn)行情況

　　國(guó)內(nèi)早期(2003~2004年)采用二級(jí)DTRO工藝的垃圾處理場(chǎng)滲透液處理站，經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行均進(jìn)行了技術(shù)改造，詳下表。

　　表2 國(guó)內(nèi)采用DTRO工藝的滲透液處理站改造情況

改造后的工藝保留DTRO處理單元的同時(shí)增加了生化處理單元。

　　3改進(jìn)措施

　　針對(duì)兩級(jí)DTRO工藝的分析和參照國(guó)內(nèi)早期采用DTRO工藝的滲透液處理站改造工藝，提出以下改進(jìn)措施：

　　1)、新建填埋場(chǎng)在回灌初期為防止產(chǎn)酸菌增殖過(guò)快，保持產(chǎn)酸菌和甲烷菌數(shù)量的平衡以保證垃圾堆體的降解效果、降低滲透液中有機(jī)污染物的濃度，可采用兩種方法：間斷回灌(短時(shí)間回灌后停止)、接種產(chǎn)甲烷菌。

　　2)、填埋作業(yè)過(guò)程中，采取措施保證回灌的效果，延長(zhǎng)滲透液在垃圾堆體中的停留時(shí)間，使污染物得到充分降解。

　　3)、DTRO處理單元前加生化處理單元，對(duì)于后期氨氮濃度高，碳源不足時(shí)，考慮外加碳源。

　　4)、對(duì)濃縮液進(jìn)行處理(如Fenton試劑法、臭氧氧化法等)，對(duì)于含有大量難生物降解的后期滲透液，效果更明顯，可降低DTRO系統(tǒng)的進(jìn)水濃度，提高產(chǎn)水率、延緩膜污染，從而降低運(yùn)行費(fèi)用。

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