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垃圾滲瀝液RO濃水DTRO再濃縮中試實(shí)驗(yàn)

2016-09-22 01:23:15龍吉生章文鋒
環(huán)境衛(wèi)生工程 2016年4期
關(guān)鍵詞:石灰乳瀝液濃水

許 力,龍吉生,章文鋒

(上??岛悱h(huán)境股份有限公司,上?!?00040)

垃圾滲瀝液RO濃水DTRO再濃縮中試實(shí)驗(yàn)

許力,龍吉生,章文鋒

(上??岛悱h(huán)境股份有限公司,上海200040)

以國內(nèi)某大型生活垃圾發(fā)電廠RO濃水作為研究對象,對垃圾滲瀝液RO濃水再濃縮工藝進(jìn)行探索,并采用化學(xué)軟化+TMF+DTRO工藝對RO濃水進(jìn)行再濃縮處理,結(jié)果表明:在DTRO膜實(shí)現(xiàn)50%時(shí),化學(xué)軟化+ TMF+DTRO可有效去除RO濃水中的硬度、堿度、SS、電導(dǎo)、Cl-、TDS等物質(zhì),關(guān)鍵出水指標(biāo)能穩(wěn)定達(dá)到GB/T 19923—2005標(biāo)準(zhǔn)限值。

滲瀝液濃水;化學(xué)軟化;TMF;DTRO;產(chǎn)水率

在膜分離技術(shù)成為滲瀝液主流處理工藝同時(shí),膜系統(tǒng)濃水能否全量回用,又成為滲瀝液處理工作難點(diǎn)。本次中試以國內(nèi)某大型垃圾發(fā)電廠RO濃水作為研究對象,采用化學(xué)軟化+TMF+DTRO工藝對其進(jìn)行處理,并完成總量4 m3的中試應(yīng)用研究,且出水指標(biāo)達(dá)到GB/T19923—2005城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)中敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

1 滲瀝液濃水中試過程

1.1中試試劑及設(shè)備

中試設(shè)備和材料:TMF膜非標(biāo)成套中試設(shè)備1套,濃水處理能力200~500 L/h;DTRO膜非標(biāo)成套中試設(shè)備1套,濃水處理能力100~250 L/h;板框壓濾機(jī)1臺,過濾面積4 m2。

中試藥劑:鹽酸、NaOH、Ca(OH)2,均為工業(yè)純。

1.2中試濃水水質(zhì)指標(biāo)

中試前在滲瀝液處理站現(xiàn)場取RO濃水并對TDS、電導(dǎo)、pH、總硬度、堿度等重點(diǎn)污染指標(biāo)進(jìn)行檢測,具體監(jiān)測結(jié)果見表1。

表1 RO濃水監(jiān)測結(jié)果

1.3中試濃水水質(zhì)特點(diǎn)

通過中試數(shù)據(jù)可以得出滲瀝液RO濃水具有以下特點(diǎn):①鹽分含量高、成分復(fù)雜,TDS及電導(dǎo)測定數(shù)值均反映出滲瀝液濃水具有較高的固含量及鹽分;②結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)大,通過總硬度及鈣、鎂離子測定數(shù)值可反映;③結(jié)垢速度快,堿度含量達(dá)到3 000 mg/L以上會加快結(jié)垢速度;④腐蝕性強(qiáng),Cl-含量高達(dá)8 000 mg/L會使?jié)馑嬖谳^強(qiáng)腐蝕性;⑤有機(jī)污染物含量高且不易分解,不可生化部分CODCr含量達(dá)到500 mg/L,導(dǎo)致RO濃水具有較強(qiáng)的有機(jī)污染性。

1.4中試濃水處理工藝

如圖1所示,RO濃水通過投加液堿或石灰乳的方法將pH提高至10~12,使水中鈣/鎂、重金屬、SiO2等物質(zhì),在水中形成微結(jié)晶或沉淀后,采用0.1 μm過濾孔徑的TMF膜進(jìn)行有效截留(膜通量為300 L/(m2·h))。TMF膜產(chǎn)出軟化水,再經(jīng)投加鹽酸中和pH后,進(jìn)入DTRO膜處理裝置。在高壓情況下對軟化鹽水進(jìn)行脫鹽處理,以發(fā)揮DTRO膜高產(chǎn)水率、低能耗、高抗污染性能以及高效脫鹽的特點(diǎn),使產(chǎn)水完全達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。濃水回噴焚燒爐處理,軟化產(chǎn)生的污泥經(jīng)板框壓濾后進(jìn)入垃圾倉,清液進(jìn)入TMF膜前段。

圖1 RO濃水軟化工藝流程

1.5中試過程

中試時(shí)間為4d,總進(jìn)水量為4 m3。前2 d RO濃水采用NaOH軟化方式,后2d采用氫氧化鈣軟化方式,pH調(diào)至11.4左右后進(jìn)TMF膜過濾,TMF產(chǎn)水再經(jīng)過鹽酸回調(diào)至pH6.5左右后進(jìn)入DTRO膜系統(tǒng),DTRO膜產(chǎn)水回用至冷卻塔,濃水回噴垃圾焚燒爐。

中試過程主要測試2種藥劑軟化效果、TMF膜通量及產(chǎn)水水質(zhì)、不同產(chǎn)水率時(shí)DTRO膜運(yùn)行壓力、運(yùn)行通量、產(chǎn)水水質(zhì)情況,并最終確定化學(xué)軟化+TMF+DTRO工藝是否能滿足RO濃水再濃縮要求。

1.6分析方法和儀器

中試水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)包括:pH、COD、硬度、堿度、Cl-、TDS、電導(dǎo),各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)均按照《水和廢水監(jiān)測分析方法》 (第4版)中的分析方法分析。

pH:PHS-25玻璃電極pH計(jì);COD:重鉻酸鉀法;硬度:EDTA-絡(luò)合滴定法;堿度:酸堿指示劑滴定法;Cl-:硝酸銀滴定法;TDS:稱重法;電導(dǎo):DDB-303A便攜式電導(dǎo)率儀。

2 結(jié)果與討論

2.12種藥劑對TMF膜通量影響分析

TMF膜通量情況如圖2所示。前2 d投加NaOH調(diào)節(jié)pH至11.4后,TMF膜通量達(dá)450 L/(m2·h)以上;后2 d投加石灰乳調(diào)節(jié)pH至11.4后,TMF膜通量達(dá)520 L/(m2·h)以上。投加NaOH及石灰乳后膜通量均在額定300 L/(m2·h)以上。投加NaOH觀察反應(yīng)沉淀池內(nèi)微小結(jié)晶顆粒量較多,不易形成有效沉淀物。而投加石灰乳后,反應(yīng)沉淀池內(nèi)能形成明顯沉淀,上層水質(zhì)清澈便于過濾,因此投加石灰乳經(jīng)沉淀后的TMF膜通量較高。

圖2 2種藥劑投加與TMF膜通量關(guān)系

2.22種藥劑對TMF膜產(chǎn)水水質(zhì)影響分析

TMF產(chǎn)水水質(zhì)如表2所示,當(dāng)采用NaOH加藥方式時(shí),TMF產(chǎn)水中COD去除效果優(yōu)于石灰乳加藥方式,但總硬度及堿度卻劣于石灰乳加藥方式。尤其是堿度殘留量較大,pH回調(diào)至6.5時(shí)耗酸量較大。

表2 投加NaOH及Ca(OH)2后TMF產(chǎn)水情況

RO濃水TMF膜軟化運(yùn)行成本分析見表3。

表3 RO濃水TMF膜軟化運(yùn)行成本分析

如表3所示,從投加成本方面分析,NaOH加藥方式比Ca(OH)2加藥方式成本高出3倍左右。因此實(shí)際運(yùn)行過程中采用Ca(OH)2投加方式不僅節(jié)約運(yùn)行成本,而且可以相對提高TMF膜運(yùn)行效能,延長清洗周期及頻率。

2.3DTRO膜產(chǎn)水率與運(yùn)行壓力情況分析

如圖3所示,當(dāng)DTRO膜產(chǎn)水率處于20%時(shí),運(yùn)行壓力為3.5 MPa;當(dāng)產(chǎn)水率處于50%時(shí),運(yùn)行壓力為4.6 MPa;當(dāng)產(chǎn)水率處于60%時(shí),運(yùn)行壓力為5.2MPa;當(dāng)產(chǎn)水率處于75%時(shí),運(yùn)行壓力為6.8MPa。隨著產(chǎn)水率升高,壓力也呈現(xiàn)上升趨勢。

圖3 DTRO膜產(chǎn)水率與運(yùn)行壓力關(guān)系

2.4DTRO膜產(chǎn)水率與產(chǎn)水水質(zhì)情況分析

如表4所示,在不同產(chǎn)水率狀態(tài)下,DTRO產(chǎn)水水質(zhì)會存在較明顯的變化。當(dāng)DTRO膜產(chǎn)水率在50%時(shí),產(chǎn)水主要監(jiān)測指標(biāo)均在合格范圍之內(nèi);當(dāng)產(chǎn)水率提升至60%時(shí),產(chǎn)水主要監(jiān)測指標(biāo)中Cl-濃度接近標(biāo)準(zhǔn)值250 mg/L;當(dāng)產(chǎn)水率提升至75%時(shí),產(chǎn)水主要監(jiān)測指標(biāo)中Cl-濃度達(dá)319.5 mg/L,超標(biāo)準(zhǔn)值250 mg/L。從上述分析可以得出,DTRO產(chǎn)水率保持在50%以內(nèi),產(chǎn)水指標(biāo)可穩(wěn)定達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。

表4 DTRO運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測結(jié)果

2.5DTRO膜通量與運(yùn)行壓力情況分析

如圖4所示,隨著DTRO運(yùn)行壓力降低,膜通量呈現(xiàn)上升趨勢。由此說明運(yùn)行壓力與膜通量之間無正向比例關(guān)系。

圖4 DTRO膜運(yùn)行壓力與膜通量對比

3 結(jié)論

經(jīng)過化學(xué)軟化+TMF處理后的垃圾滲瀝液RO濃水采用DTRO膜法進(jìn)行濃水減量化處理的結(jié)果表明:采用Ca(OH)2作為軟化劑從經(jīng)濟(jì)性上優(yōu)于NaOH,同時(shí)當(dāng)DTRO膜產(chǎn)水率達(dá)到50%時(shí),化學(xué)軟化+ TMF+DTRO可有效去除RO濃水中的硬度、堿度、SS、電導(dǎo)、Cl-、TDS等物質(zhì),關(guān)鍵出水指標(biāo)能夠穩(wěn)定達(dá)到GB/T19923—2005標(biāo)準(zhǔn)限值。

Pilot-scale Study of DTRO Concentrated Landfill Leachate RO Concentrate

Xu Li,Long Jisheng,Zhang Wenfeng
(Shanghai SUS Environment Co.Ltd.,Shanghai200040)

Further concentrating of RO concentrate from leachate treatment in a large-scale municipal solid waste incineration plant was investigated by using chemical softening+TMF+DTRO process.The results showed that the hardness,alkalinity,SS,conductivity,Cl-,TDS in RO concentrate could be removed effectively,when DTRO membrane was operated at 50%.And the key indexesofthe effluent steadily complied with the requirementsofGB/T 19923-2005.

leachate concentrate;chemical softening;TMF;DTRO;water yield rate

X703.1

A

1005-8206(2016)04-0041-03

2016-02-14

許力(1985—),上??岛悱h(huán)境股份有限公司環(huán)境綜合技術(shù)部副部長,主要從事水處理。

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