① 当前水处理过程中,在不同领域常用的是什么膜
水处理膜是具有选择性分离功能的材料.利用水处理膜的选择性分离实现污水的回不同组分的答分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离.它与传统过滤的不同在于水处理膜可以在分子范围内进行分离,并且这过程是一种物理过程,不需发生...
② 垃圾渗滤液处理的功能介绍
1、根据垃圾渗沥液水质、水量变化较大的特点,选取的工艺必需具有较强的适应性版和操纵权上的灵活性,并且能够轻易进行处理参数的调整,以应对水质、水量变化的冲击。
2、垃圾渗沥液中不管是有机物COD、BOD5,仍是NH3—N、色度等,浓度都很高,因此要尽可能地选择高效处理工艺,缩短工艺流程、降低工程投资,节省电耗及运行用度,降低运行本钱,并且保证处理效果能达到排放要求。
3、处理工艺不但能够有效的降解有机污染物,同时还能够处理那些不能为生物所降解的污染物,避免其对环境的再次污染。
4、应该选择能够实现污染物减量化、无害化、资源化的工艺,真正的彻底的减小、消除污染物对环境的危害。
③ 什么是膜分离技术,类型及应用特点
膜分离技术的特点膜分离过程是一个高效、环保的分离过程,是多学科交叉的高新技术,在物理、化学和生物性质上呈现出各种各样的特性,具有较多的优势
。膜是具有选择性分离功能的材料,利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于,膜可以在分子范围内进行分离,并且这过程是一种物理过程,不需发生相的变化和添加助剂。
膜的孔径一般为微米级,依据其孔径的不同(或称为截留分子量),可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜,根据材料的不同,可分为无机膜和有机膜,无机膜主要是陶瓷膜和金属膜,其过滤精度较低,选择性较小。有机膜是由高分子材料做成的,如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。
微滤(MF)又称微孔过滤,它属于精密过滤,其基本原理是筛孔分离过程。微滤膜的材质分为有机和无机两大类,有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。无机膜材料有陶瓷和金属等。鉴于微孔滤膜的分离特征,微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其他污染物,以达到净化、分离、浓缩的目的。
对于微滤而言,膜的截留特性是以膜的孔径来表征,通常孔径范围在0.1~1微米,故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。
超滤(UF)
是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程,膜孔径在0.05um至1nm之间。超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术,超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当水流过膜表面时,只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过,达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。
对于超滤而言,膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征,通常截留分子量范围在1000~300000,故超滤膜能对大分子有机物(如蛋白质、细菌)、胶体、悬浮固体等进行分离,广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源。
纳滤(NF)
是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术,
其截留分子量在80~1000的范围内,孔径为几纳米,因此称纳滤。基于纳滤分离技术的优越特性,其在制药、生物化工、
食品工业等诸多领域显示出广阔的应用前景。
对于纳滤而言,膜的截留特性是以对标准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率来表征,通常截留率范围在60~90%,相应截留分子量范围在100~1000,故纳滤膜能对小分子有机物等与水、无机盐进行分离,实现脱盐与浓缩的同时进行。
反渗透(RO)
是利用反渗透膜只能透过溶剂(通常是水)而截留离子物质或小分子物质的选择透过性,以膜两侧静压为推动力,而实现的对液体混合物分离的膜过程。反渗透是膜分离技术的一个重要组成部分,因具有产水水质高、运行成本低、无污染、操作方便运行可靠等诸多优点
,而成为海水和苦咸水淡化,以及纯水制备的最节能、最简便的技术.已广泛应用于医药、电子、化工、食品、海水淡化等诸多行业。反渗透技术已成为现代工业中首选的水处理技术。
反渗透的截留对象是所有的离子,仅让水透过膜,对NaCl的截留率在98%以上,出水为无离子水。反渗透法能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶体粒子、发热物质,也即能截留所有的离子,在生产纯净水、软化水、无离子水、产品浓缩、废水处理方面反渗透膜已经应用广泛,如垃圾渗滤液的处理。
④ 垃圾渗滤液处理技术的垃圾渗滤液概述
(1)垃圾填埋场---垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分,扣除垃圾、覆土层的饱和持水量,并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度废水;
(2)垃圾焚烧发电厂 --国内生活垃圾的典型特点是厨余物含量高、含水率高、有机物含量高,混合收集,相对热值较低。因此,国内生活垃圾焚烧厂设计中,垃圾坑的储存容量为3-7天的垃圾处理量;即垃圾在垃圾坑中储存经过3-7天的发酵熟化,以达到将垃圾中的水份沥出--产生了渗滤液。 ▼ 成分复杂:含有多种有毒有害的无机物和有机物,COD、BOD、氨氮浓度高,色度大;
▼ 水质波动大,不同填埋场水质差异很大,即使相同的填埋场,随季节的变迁和填埋年限的增加而不断变化;
·从上分析,渗滤液处理面临的棘手的问题
▼ 生物可降解性随填埋龄的增加而不断降低。
▼ 排放标准的提高。 ·受到经济发展水平的限制,我国卫生填埋起步较晚,真正意义上的卫生填埋场从20世纪80 年代末才开始建设。渗滤液处理厂的建设开始于90年代,渗滤液的处理经历了三个阶段。
·第一阶段:此阶段在90年代初期,处理工艺主要参照城市污水的处理方法,主要采用好氧生物处理技术(活性污泥等),渗滤液处理厂在填埋初期,由于渗滤液的有机物、氨氮浓度较低、可生化性较好,因此可以满足排放要求。随着填埋时间的延长,垃圾渗滤液的浓度越来越高、成分越来越复杂、可生化性降低,且变化幅度大、变化规律复杂,使得处理难度越来越大。
·第二阶段:90年代中后期,考虑到渗滤液的水质独特性,如高浓度的氨氮、高浓度的有机物等,采取了脱氨措施,采取的处理工艺一般为氨吹脱+厌氧处理+好氧处理。有效地解决了渗滤液的氨氮问题。该阶段的处理方法仍以生化为核心,其处理目标大多为进入城市污水处理厂的要求,即《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-1997)中表1的三级标准(COD<1000 mg/L)。
·第三阶段:2000年以后,新建的渗滤液处理厂一般远离城区,渗滤液没有条件排入城市污水管网以及处理要求的提高,渗滤液仅靠生物处理无法满足要求,一般采取综合预处理+生物处理+深度处理的方法
①住房和城乡建设部、国家发展和改革委员会、环境保护部于2010年4月联合发布了《生活垃圾处理技术指南》(建城[2010]61号),其中对垃圾渗滤液处理工艺提出了明确的指导性意见:垃圾渗滤液宜采用“预处理--生物处理—深度处理和后处理”的组合工艺。
②环境保护部于2010年4月发布了生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范试行HJ564-2010。
填埋场渗滤液处理全套工艺
垃圾渗滤液处理效果
①原液②综合预处理③MBR出水④纳滤出水⑤反渗透出水
垃圾渗滤液具有有机物含量高、重金属离子含 量高、氨氮含量高、盐分高和可生化性差的特点。 预处理采用混凝沉淀,在混凝池中加入混凝剂、助 凝剂在与渗滤液充分混合后进行沉淀可以 去除渗滤液中重金属离子、 碱土金属(钙、镁)、某些 非重金属(砷、氟、硫、硼) 等,同时废水中的悬浮物、 大分子有机物及胶体物质也 得以去除。
外置式MBR效果图
内置式MBR效果图
膜-生物反应器(Membrane Bioreactor,MBR)是以超滤膜与活性污泥生化处理技术相结合的一种新工艺。以膜分离过程取代重力沉降过程,不论污泥颗粒的沉降性能如何,均可完成固液分离过程,并可避免因污泥流失造成的系统运行失败。采用膜分离与活性污泥法相结合的膜生物反应器处理含碳有机物,能使有机物深度氧化,并且能完全保留生物体,使污泥保留的时间相当长,从而完全保留体系中缓慢生长的硝化细菌,可同时通过硝化与反硝化作用成功处氮,在低温时亦能维持高处理能力。
针对垃圾渗滤液,我公司开发了以A/O系统作为MBR的生物反应单元,以超滤膜作为膜分离单元的MBR技术。
技术特点:
活性污泥浓度高,系统抗冲击的能力强
具有很好的脱氮效果
系统运行稳定,保证出水水质
剩余污泥少 运行管理方便 占地面积小 超滤(Ultrafiltration,UF)是以压力为推动力,污水中透过液与部分低分子量溶质穿过膜上微孔到达膜的另一侧,活性污泥及其它乳化胶束团被截留,实现泥水分离的目的。超滤材料大多数是有机复合高分子膜,如聚偏氟乙烯(PVDF)、磺化聚醚砜(PES)。无机膜材料也开始得到制备和应用,如陶瓷膜等。 超滤膜的形式种类较为繁多,在垃圾渗滤液处理工程中被广泛应用,根据膜与生化池的组成形式分为外置式超滤膜和内置式超滤膜。
内置式MBR膜池
外置式MBR管式膜 早期的垃圾渗滤液处理站的管理主要是由人工或简单的电气控制来完成,随着国家排放标准和人们生活水平的提高,处理系统需要及时了解和掌握处理站处理过程的运行工况、工艺参数的变化及大小、以对各工艺流程单元进行的优化运行,对控制程度要求较高,从国内处理厂的运行来看,可以说控制系统是影响整个系统出水水质,保证处理站能长期正常稳定地运行,降低处理成本,节省能耗的主要因素之一
我公司借鉴了国内外先进的计算机软、硬件技术,控制理论及算法,开发出针对渗滤液处理全过程自动智能控制系统WDSCS- Ⅰ,能及时、准确地反映工艺过程中各个工艺参数的变化情况,提高了运行管理水平,节省了人力资源,保证整套处理过程长期稳定、高效地运行,取得最佳效益。通过以太网将主控计算机和管理计算机连接起来,对整个系统的数据信息进行管理,将生产过程控制网络与全厂管理系统连接在一起,在完成数据交换、数据共享的基础上实现了测、控、管一体化。
WDSCS- Ⅰ实现对水处理流程集中监控。具备自动、程序手操、就地手操多种控制方式,具有实时、历史曲线、报表查询及事件记录功能。 控制系统由管理层、监控层、现场层组成。系统结构紧凑、性能稳定,能够满足生产和管理要求。采用标准的以太网、现场总线,集中控制系统与远程I/O站间的通讯电缆可冗余配置,与现场I/0站采用光缆连接。控制系统由监控计算机、PLC主站、远程PLC站、就地控制箱、一次仪表和现场执行机构(动力设备、自动阀门)组成
控制系统特点
★分布式结构;支持多重冗余结构;
★实时历史数据库,实现企业信息集成;系统提供的OPC、ODBC等开放接口实现与用户应用程序、第三方应用系统、管理信息系统之间的数据交换;
★独创的高效通用控制策略软件模型,实现基于PLC的过程控制;提供功能块图的编程方式,控制方案更加直观易读;
★采用集散型结构及标准网络,性能稳定可靠,易于扩展,具备广泛的兼容性,所有部件标准化、通用化、模块化;系统诊断至通道级。
系统采用PLC如西门子S7系列、AB等,超滤、纳滤系统均为集成化设备,均自带控制系统,总控制系统与各子系统的之间通讯采用以太网模块实现双向通讯,并且总控制系统与工控机之间也采用以太网方式进行双向通讯,如具备上网条件,可以实现远程监控。
监控系统由现场监视设备和中控室监视设备两部分组成。现场监视设备主要是各PLC站及各类集成系统对应的触摸屏,车间控制室监视设备为工控机。
监控管理计算机配有液晶监视器、打印机、标准功能键盘及UPS不间断电源。
监控管理计算机通过以太网和车间级PLC进行通讯,采集渗滤液处理厂各工段的工艺参数、电气参数及主要设备的运行状态信息。对各工段数据进行分析、整理、贮存、建立健全各类数据库,对各工艺参数做出趋势曲线,并能在线诊断各种故障、报警、记录。显示器可显示全厂的动态工艺流程图、动态参数表、记录趋势曲线。操作人员可通过人机对话的方式,随时利用键盘或鼠标器根据工艺生产情况修正某些参数设定值,对车间级PLC发出指令使其控制的工艺过程工作在最佳生产状态。
⑤ 反渗透膜、超滤膜、纳滤膜
微滤膜:能截留0.1-1 微米之间的颗粒。微滤膜允许大分子和溶解性固体(无机盐)等通过,但会截留住悬浮物、细菌及大分子量胶体等物质。微滤膜的运行压力一般为0.7-7bar。
超滤膜:能截留0.002-0.1 微米之间的大分子物质和蛋白质。超滤膜允许小分子物质和溶解性固体(无机盐)等通过,同时将截留下胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物,用于表示超滤膜孔径大小的切割分子量范围一般在1000-500000之间。超滤膜的运行压力一般1-7bar。
纳滤膜:能截留纳米级(0.001微米)的物质。纳滤膜的操作区间介于超滤和反
渗透之间,其截留有机物的分子量约为200-800MW左右,截留溶解盐类的能力为
20%-98%之间,对可溶性单价离子的去除率低于高价离子,纳滤一般用于去除地表水中的有机物和色素、地下水中的硬度及镭,且部分去除溶解盐,在食品和医药生产中有用物质的提取、浓缩。纳滤膜的运行压力一般3.5-30bar。
反渗透膜:是最精细的一种膜分离产品,其能有效截留所有溶解盐份及分子量大
于100的有机物,同时允许水分子通过。反渗透膜广泛应用于海水及苦咸水淡化、锅炉补给水、工业纯水及电子级高纯水制备、饮用纯净水生产、废水处理和特种分离等过程。反渗透膜的运行压力一般介于苦咸水的12bar 到海水的70bar。
⑥ MBR+纳滤+反渗透处理垃圾渗滤液好吗
可以的,因为有不少这样的案例。
我国利用MBR技术处理垃圾渗滤液已处于工程应用阶段,青岛小涧西垃圾填埋场、北京北神树垃圾填埋场、北京阿苏卫垃圾填埋场、佛山高明白石坳填埋场、哈尔滨西南垃圾填埋场、峨眉山市垃圾填埋场等多家垃圾处理场均采用MBR技术处理垃圾渗滤液,并取得了良好的处理效果。
北京阿苏卫垃圾填埋场在2007年改建垃圾渗滤液处理工程,使用MBR技术处理垃圾渗滤液。MBR采用分体式生化反应器,包括生化反应器和超滤两个单元。超滤采用直径为0.1m的有机管式超滤膜,经MBR处理后,通过超滤膜分离净化水和菌体,污泥回流可使生化反应器中的污泥浓度达到10~15g/L,经过不断驯化形成的微生物菌群,对渗滤液中难生物降解的有机物也能逐步降解。整个MBR处理工艺出水,SS去除率达到100%,COD以及NH3-N去除率分别达到87%、75%,减少了后续深度处理中膜污染的程度。
峨眉山市垃圾填埋场垃圾处理规模为200t/d,垃圾渗滤液处理规模设计为80t/d,选用“厌氧+膜-生物反应器+纳滤”的组合工艺处理。MBR反应器采用一体式,膜组件采用微滤膜。MBR出水水质COD、BOD、NH3-N、SS的去除率分别达到了很高,运行阶段出水水质优于《生活垃圾填埋场污染控制标准》。多项成功的工程证明,MBR处理垃圾渗滤液技术已拥有成熟的工艺设计经验。
⑦ 渗滤液处理工艺设计的方法有哪些
1.UASB+SBR+CMF+RO处理工艺
渗滤液由调节池泵入均衡池,进行水质水量的均衡和pH调节,均衡池出水进入UASB反应池中,在反应池中COD负荷为10~15 kgCOD/m3d ,BOD降解可达75%,COD降解可达70%。经厌氧后渗滤液进入SBR池,在此利用生物反应进行BOD5、COD以及NH3-N的去除,停留时间为10.5d,反硝率:4.51gNO3/kgVSS.h (20°C)。
SBR 反应期的操作以好氧,缺氧交替运作,在好氧情况下,微生物会产生硝化作用;在缺氧情况下,微生物会进行反硝化作用以去除氨氮。
2.蒸发+RO处理工艺
渗滤液由调节池泵入预处理池,通过投加臭氧对氨氮与低分子有机物进行预处理,出水经沉淀后进入热交换器。预处理后渗滤液用泵送入两个热交换器进行预热,交换器同时作为蒸发器浓缩液和冷凝水的冷却器。预热后的渗滤液进入进水池,然后提升进入蒸发器。在蒸发器内,渗滤液通过喷头喷洒在高温的管束外表面而蒸发成蒸气,蒸气经收集后通过离心压缩机压缩进入管束,从而产生持续的蒸发循环。同时渗滤液喷洒到管束外表面对管束中的蒸气起到降温作用而使管道内蒸气冷凝。管道中形成的冷凝水收集后进入脱气器中,减少易挥发有机成分,冷凝液用泵从脱气器经过冷凝液冷却器进入暂存池。
.MBR+UF+NF处理工艺方案
渗滤液由调节池泵入生化池,生化池包括硝化池和反硝化池,在硝化池中,通过高活性的好氧微生物作用,降解大部分有机物,并使氨氮和有机氮氧化为硝酸盐和亚硝酸盐,回流到反硝化池,在缺氧环境中还原成氮气排出,达到脱氮的目的。MBR反应器通过超滤膜分离净化水和菌体,污泥回流可使生化反应器中的污泥浓度达到20g/l,经过不断驯化形成的微生物菌群,对渗滤液中难生物降解的有机物逐步降解。MBR生化系统COD设计去除率90%,NH3-N设计去除率99%。
采用特殊设计的高效内循环射流曝气系统,氧利用率可高达25%。MBR的剩余污泥量小,每天排泥量按不同运行期(前,中,后)为110 ~50 m3/d左右。MBR出水无菌体和悬浮物,进入纳滤系统进一步深化处理,出水稳定达标排放,浓缩液则回灌至填埋场。
纳滤系统采用特殊纳滤膜和工艺设计,可使盐随净化水排出,不会出现盐富积现象,纳滤净化水回收率可达到85%。纳滤浓缩液量3.7 m3/h,为节省投资及运行费用可将浓缩液回灌至填埋场处置。
采用该工艺处理渗滤液,适应性强,能确保不同季节不同水质条件下,出水稳定达标。在国外大量工程实例中发现,即使对于BOD/COD小于0.2的老填埋场渗滤液,经过MBR与纳滤后也能使COD、BOD和NH4-N达标排放。
4.DT-RO工艺
渗滤液由调节池泵入储罐中进行pH调节,控制pH在6~6.5之间。经pH调节的渗滤液加压泵入砂滤器,砂滤器可根据压差自动进行反冲洗,反冲洗水进入浓缩液储存池。经过砂滤的渗滤液泵入筒式过滤器,经过滤后的渗滤液由柱塞泵输入第一级反渗透(RO)系统。一级RO系统膜通量为12L/m2•h,净水回收率为80%,设计操作压力为60bar。渗出液进入二级RO装置,浓缩液排至浓缩液储存池。二级RO系统回收率为90%,膜通量为34.6L/m2•h,设计操作压力为50bar。渗出液进入脱气装置,浓缩液则排至砂滤器的进水端。膜组的反冲洗在每次系统关闭时进行,清洗由系统自动控制,清洗后的液体排入浓缩液储存池中。
为避免浓缩液回灌时长期将高浓度的氨氮在垃圾填埋场不断积累循环,在浓缩液储存池设置脱氮系统,通过化学沉淀法将渗滤液中的NH3-N转化为MgNH3PO4.6H2O沉淀,沉淀后形成的结晶性状稳定,可以直接随浓缩液回灌到填埋场,也可以分离出来做肥料。
⑧ 渗滤液的处理工程
处理工程的规模为200m3/d,渗滤液经过收集管进入调节池,调节池是利用原建成的容积约8400m3废水池,渗滤液现汇集于此,经过长时间的停留,发生厌氧水解。为避免调节池敞口散发臭气,池面用HDPE覆盖,与空气隔热。热后用污水泵以9.8m3/h的流量将污水抽送到生化池。生化池包括反硝化池和硝化池,在硝化池中,通过高活性的好养微生物作用,降解大部分有机物,并使氨氮和有机氮氧化为硝酸盐和亚硝酸盐,回流到反硝化池,在缺氧环境中还原成氮气排出,达到脱氮的目的。硝化和反硝化的布置采用前置反硝化形式。渗滤液进入1座容积为175m3的反硝化池,而后进入2座容积为270m3的硝化池。硝化后以6~9倍的回流量回至反硝化池脱氮。经过生物反应后的混合液通过超滤膜分离净化水饿菌体,污泥回流可使生化反应器中的污泥浓度达到20g/L。经过不断驯化形成的微生物菌群,对渗滤液中难生物降解的有机物也能逐步降解。该填埋场渗滤液BOD/COD≈0.5,可生化性较好,COD设计去除率90%。渗滤液中的氮源,部分被生物合成,其它在硝化池内氧化为硝酸盐和亚硝酸盐,并在反硝化中还原为氮气而去除,NH3-N设计去除率为99%。
生化池采用高效内循环射流曝气系统,氧利用率高达30%。MBR的剩余污泥量很小,排泥量20m3/d左右,可去填埋场处置。与传统生化处理工艺相比,混合流通过超滤系统进行固液分离,将粒径大于0.02μm的颗粒、悬浮物等截留在系统内,超滤出水清澈。有单独循环泵以产生较大的过滤通量,避免膜管堵塞。超滤最大压力为0.6MPa,膜管由清洗泵冲洗,清洗后的清洗水在膜环路中循环回到清晰槽,直到充分清洗,每3个月加化学药剂清洗一次。
为了达到更好的出水水质,超滤出水后可再进入纳滤系统,截留那些不易降解的大分子有机物,使出水COD降到120mg/L,以下或更低的水平,出水稳定达标。处理过程中的纳滤系统采用特殊纳滤膜和工艺设计,可使盐随净化水排出,不会出现盐富集现象。纳滤净化水回收率85%,最大压力为3.5MPa。
纳滤产生浓缩液量为1.5m3/h,将采用混凝沉淀进一步处理。采用具有混凝和吸附作用的复合型混凝剂,COD去除率可达70%以上,产生污泥5m3/d,回填埋场处置。上清液回调节池,通过调节池的长时间水解酸化作用,可改善其生化处理性能,不会产生有机物的富集现象。采用该工艺处理某填埋场渗滤液,适应性强,能确保不同季节不同水质条件下,出岁稳定达标。特别是该工艺具有一定的超前性,既适合渗滤液可生化性较好的情况。大量工程实例表明,即使对于BOD/COD小于0.2的老填埋场渗滤液,MBR与纳滤处理也能使出水COD、BOD和NH3-N达标。
⑨ 垃圾渗滤液处理系统有哪些优势
工艺稳定性强、维护简单、能耗低
流程简洁紧凑,设备成套装置标准化