经二级DTRO的出水可达到GB16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》。出水存至清水池,可达标排放或用于绿化浇灌等。
(5)设备冲洗和清洗
系统冲洗:目的是防止渗滤液中的污染物在膜片表面沉积,在每次系统关闭时进行,正常运行状态下需停机时,一般都采取先冲洗后再停机模式。系统故障时自动停机,也执行冲洗程序。系统冲洗分为渗滤液冲洗和净水冲洗:DTRO停机时先采用渗滤液原水冲洗,再采用清水冲洗;二级DTRO只需清水冲洗。两种冲洗的时间都可以在操作界面上设定,一般为5~10min,冲洗用水量为5m3/h,冲洗后水排至调节池。
化学清洗:为保持膜片性能,膜组需定期进行化学清洗,定期向储罐添加清洗剂和阻垢剂,并设定清洗执行时间,清洗时自动执行。清洗剂分为酸性和碱性两种,均为清洗剂,碱性清洗剂的主要作用是清除脂肪、腐殖酸等有机物的污染,酸性清洗剂的主要作用是清除铁盐、碳酸盐等无机物污染。清洗时间一般为1~2h,清洗后的液体排出系统到调节池。清洗周期取决于污染物浓度,当在相同进水条件下,膜系统透过液流量减少10%~15%或膜组件进出口压差超过允许的设定值时即进行清洗,正常情况下清洗周期为:DTRO系统,碱洗5d(pH=10~11)、酸洗10d(pH=2.5~3.5);二级DTRO系统,碱洗14d(pH=10~11)、酸洗28d(pH=2.5~3.5)。
(1)对某县生活垃圾处理场渗滤液采用二级DTRO 工艺进行处理,出水效果较好,各项指标均可以达到 GB 16889—2008 表 2 中规定的排放标准的要求
(2)充分利用填埋场垃圾堆体的生物反应器特性,采用浓缩液回灌进行消解和稳定污染物,是渗滤液处理过程中一个经济可靠的处理环节。
DTRO是DT的一个分类,DT 膜技术即碟管式膜技术(Disc Tube Module),分为DTRO(碟管式反渗透)、DTNF(碟管式纳滤)、DTUF(碟管式超滤)三大类,是一种专利型膜分离组件。该技术是针对高浓度料液的过滤分离而开发的,已成功应用近30 年。
DTRO基本介绍
一、组件结构
碟管式膜组件主要由RO 膜片、导流盘、中心拉杆、外壳、两端法兰各种密封件及联接螺栓等部件组成。把过滤膜片和导流盘叠放在一起,用中心拉杆和端盖法兰进行固定,然后置入耐压外壳中,就形成一个碟管式膜组件。
二、工作原理
料液通过膜堆与外壳之间的间隙后通过导流通道进入底部导流盘中(如图2所示),被处理的液体以短的距离快速流经过滤膜,然后180º逆转到另一膜面,再从流入到下一个过滤膜片,从而在膜表面形成由导流盘圆周到圆中心,再到圆周,再到圆中心的切向流过滤,浓缩液后从进料端法兰处流出。料液流经过滤膜的同时,透过液通过中心收集管不断排出。浓缩液与透过液通过安装于导流盘上的O 型密封圈隔离。
反渗透膜被堵的原因及解决办法
1、系统配备预处理装置相对于原水水质及流量不合适,或在系统内未配备必要的工艺装置和工艺环节。
2、预处理装置运行不正常,即系统原有的预处理设备对原水SDI成分、浊度、胶状物等的去除能力较低,预处理效果不理想。
3、系统选择了不恰当的设备或设备材质选择不正确(泵、配管及其它)。
4、系统化学药品注入装置发生故障(酸、絮凝/助凝剂、阻垢/分散剂,还原剂及其它)。
5、设备间断运行或系统停止使用后未采取适当的保护措施。
6、运行管理人员不合理的设备操作与运用(回收率、产水量、浓缩水量、压差、清洗及其它)。
7、膜系统内长时间的难溶沉淀物堆积。
8、原水组份变化较大或水源特性发生了根本的改变。
9、反渗透膜系统已发生了相当程度的微生物污染。
1、负压清洗:负压清洗可以说是通过设备的真空抽吸,在反渗透膜侧面形成的压力,这样可以有效的去除膜表面以及内部的污染物;
2、反冲:反冲是利用强力的气体或者液体对膜的表面进行清洗,从而达到清理膜内部的污染物,让膜恢复干净,反冲目前是清洗反渗透膜较为常用的一种方式之一;
3、化学清洗:化学清洗的方法是使用化学清洗剂对反渗透膜进行清洗,由于是化学物有针对性的清洗同样能够有效的对膜进行清洗,这种方式也是人们常用的清洗方式之一。
很多工厂使用反渗透阻垢剂,是因为它能提高产水量和水体的质量,从而降低成本。但是,很多人并不清楚怎样选择反渗透阻垢剂以及选择什么样的反渗透阻垢剂才能得到佳的效果。为此,笔者总结了几点选择反渗透阻垢剂的方法,供您参考。
,考虑水质。如果水质的变化比较大,要参照差的水质来选择反渗透阻垢剂。就反渗透阻垢剂的选择而言,水质变化不大,比较稳定的选择符合要求的就可以,尽量购买高纯度的产品。对于废水而言,其水质变化比较大,含有的污垢多,这时就要考虑购买多种成分的反渗透阻垢剂,利用各个成分的共同作用,达到净水的目的。反渗透阻垢剂的作用时间相对较短,所以要快速地反渗透阻垢剂和结垢离子作用。如果水体中杂质含量太高,也会影响反渗透阻垢剂的效果。
其次,考虑纯度。对于单一成分的反渗透阻垢剂而言,浓度越高稳定的区间就越狭隘;对于复合型的反渗透阻垢剂而言,每一个成分的稳定区间都各有不同,很难提高产品的浓度。另外,反渗透阻垢剂的浓度越高,存放时就越容易发生变化,杂质的含量也会增加。
除此之外,了解反渗透阻垢剂的种类对于我们选择反渗透阻垢剂也是非常有必要的。常见的反渗透阻垢剂有聚磷酸盐、聚羧酸等。每一种反渗透阻垢剂都表现出不同的除垢性能。近年来,也推出了不少无磷、没有任何环境污染的反渗透阻垢剂,目的就是减轻含磷的反渗透除垢剂带来的鱼虾大量死亡,海藻迅速繁殖的水体富养化现象。
膜被称为反渗透过程的心脏,在一定意义上说,反渗透系统质量的优劣、水平的高低关键在于反渗透膜性能的好坏,张醋酸纤维素反渗透膜是用于水脱盐的,但是,随着各种类型反渗透膜的开发和膜性能的不断提高,发渗透膜分离已不仅包括水处理领域,即水的脱盐、纯水制备、水的再利用和废水回收,也包括食品加工、生物学和生物医药的研究
。一、反渗透膜性能要求和指标为适应水处理应用的需要,反渗透膜具有应用上的可靠性和形成规模的经济性,其一般要求如下
1、对水的渗透性要大,脱盐率要高。
2、具有一定的强度和坚实程度,不致因水的压力和拉力影响变形、破裂。膜的被压实性尽可能小,水通量衰减小,稳定的产水量。
3、结构要匀称,能制成所需要的结构。
4、能适应较大的压力、温度和水质的变化。
具有好的耐温、耐酸碱、耐氧化、耐水解和耐生物污染侵蚀性
使用寿命要长。
防止膜性能的损坏
新的反渗透膜元件通常浸润1%NaHSO3和18%的甘油水溶液后贮存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情况下,贮存1年左右,也不会影响其寿命和性能。当塑料袋开口后,应尽快使用,以免因NaHSO3在空气中氧化,对元件产生不良影响,因此膜应尽量在使用前开封。
反渗透设备试机完后,采用过两种方法保护膜:设备试机运行两天(15~24h),然后采用2%的甲醛溶液保养;或运行2~6h后,用1%的NaHSO3的水溶液进行保养(应排尽设备管路中的空气,设备不漏,关闭所有的进出口阀)。两种方法均可得到满意的效果。种方法成本高些,在闲置时间长时使用,第二种方法在闲置时间较短时使用。反渗透设备的操作不当引起膜性能的损坏
反渗透设备中有残余气体在高压下运行,形成气锤会损坏膜 常有两种情况发生:A、设备排空后,重新运行时,气体没有排尽就快速升压运行。应在2~4bar的压力下将余下的空气排尽后,再逐步升压运行。
B、在预处理设备与高压泵之间的接头密封不好或漏水时(尤其是微滤器及其后的管路漏水)当预处理供水不很足时,如微滤发生堵塞,在密封不好的地方由于真空会吸进部分空气。应清洗或更换微滤器,管路不漏。总之,应在流量计中没有气泡的情况下逐步升压运行,运行中发现气泡应逐渐降压检查原因。
反渗透技术的运行维护
2.1反渗透膜堵塞原因分析:反渗透膜在运行过程中易存在堵塞的问题,原因为细菌滋生、钙、镁离子结垢。针对细菌滋生问题,在超滤系统前端投加次氯酸钠药剂,在超滤系统中杀死细菌,并在出水中留用余氯,抑制细菌滋生,同时在反渗透进水中投加非氧化性杀菌剂以杀死细菌。但水中余氯会损害反渗透膜,在反渗透膜前端需要投加还原剂以消除余氯。针对钙、镁等离子结垢,在反渗透前端投加阻垢剂,阻垢剂和还原剂都从药剂厂家购买。在应用实例中阻垢剂投加浓度5×10一,还原剂浓度3×10_6,根据进水水质进行调节。
2.2化学清洗:在反渗透膜运行一段时间后,膜内会滋生细菌以及结垢,影响反渗透膜的产水量和脱盐率。所以定期需要对反渗透膜进行化学清洗,化学清洗包括碱洗和酸洗,碱洗的作用是去除反渗透中的细菌等有机污染,酸洗的作用是去除反渗透膜中的无机污染和金属氧化物。每次碱洗和酸洗的配药浓度约为2.5%,碱洗剂和酸洗剂均从药剂厂家购买。对于重度污染的膜需要碱液和酸液的反复清洗,将反渗透中污染物质去除。药剂在清洗过程中采用冲击加浸泡的循环方式,通过加药泵向反渗透中加药1 h后停止运行加药泵,关闭化学清洗的加药和出药阀门,将药剂留在反渗透膜内浸泡,浸泡2 h后,打开阀门,启动泵,循环冲击和浸泡。在碱洗过程中,因为杀死微生物会产生大量泡沫,应及时清理,避免造成泡沫飞溅。
2.3低压冲洗:在线低压冲洗是将浓水排水阀门、产水排水阀门及低压冲洗进水阀门同时打开,通过启动低压冲洗泵,使水流在反渗透膜管内产生紊流,冲洗膜表面的盐分和污染物,再通过排放水阀门排走。低压冲洗使用反渗透的产水作为冲洗水,避免产生二次污染。低压冲洗在系统中被设置为常规操作,在开机和停机的过程中进行1次,可设置成每d的例行操作,定期进行冲洗。低压冲洗的压力、流量和时间都对冲洗效果有影响。流量一般大于运行流量,应避免流量过大,使盐分拥堵在膜内。运行压力一般以产水为准,不需要施加过大压力。操作时间为5~10 min。
反渗透膜的结构,有非对称膜和均相膜两类。当前使用的膜材料主要为醋酸纤维素和芳香聚酰胺类。其组件有中空纤维式、卷式、板框式和管式。可用于分离、浓缩、纯化等化工单元操作,主要用于纯水制备和水处理行业中。
2、反渗透膜元件原理
反渗透又称逆渗透,一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力,当压力超过它的渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂,即渗透液;高压侧得到浓缩的溶液,即浓缩液。若用反渗透处理海水,在膜的低压侧得到淡水,在高压侧得到卤水。
三、反渗透膜元件选型
选择反渗透RO膜需要考虑的性能指标:脱盐率、产水量、回收率。
1、RO反渗透膜的脱盐率和透盐率
RO反渗透膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定,脱盐率的高低取决于反渗透RO膜元件表面超薄脱盐层的致密度,脱盐层越致密脱盐率越高,同时产水量越低。反渗透膜对不同物质的脱盐率主要由物质的结构和分子量决定,对离子及复杂单价离子的脱盐率可以超过99%,对单价离子如:钠离子、钾离子、氯离子的脱盐率稍低,但也可超过了98%(反渗透膜使用时间越长,化学清洗次数越多,反渗透膜脱盐率越低)对分子量大于100的有机物脱除率也可过到98%,但对分子量小于100的有机物脱除率较低。
反渗透膜的脱盐率和透盐率计算方法:
RO膜的盐透过率=RO膜产水浓度/进水浓度×
RO膜的脱盐率=(1–RO膜的产水含盐量/进水含盐量)×
RO膜的透盐率=–脱盐率
2、RO反渗透膜的产水量和渗透流率
RO膜的产水量——指反渗透系统的产水能力,即单位时间内透过RO膜的水量,通常用吨/小时或加仑/天来表示。
RO膜的渗透流率——也是表示反渗透膜元件产水量的重要指标。指单位膜面积上透过液的流率,通常用加仑每平方英尺每天(GFD)表示。过高的渗透流率将导致垂直于RO膜表面的水流速加快,加剧膜污染。
3、RO反渗透膜的回收率
RO膜的回收率——指反渗透膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分比。依据反渗透系统中预处理的进水水质及用水要求而定的。RO膜系统的回收率在设计时就已经确定。
A、RO膜的回收率=(RO膜的产水流量/进水流量)×
B、反渗透(纳滤)膜组件的回收率、盐透过率、脱盐率计算公式如下:
反渗透膜组件的回收率= RO膜组件产水量/进水量×
反渗透膜组件的盐分透过率=RO膜组件产水浓度/进水浓度×。