渗滤液高压反渗透

1. DT-RO是什么水处理工艺

DT-RO膜工艺流程及技术特点

DT-RO膜不需要任何形式的预处理，直接处理渗滤液，即可达到业主需要的排放标准。
对于城市生活垃圾渗滤液的处理，如果要达到国家一级排放标准，一般提供两级DTRO处理系统，包括中央控制系统、砂滤器、第一级反渗透系统、第二级反渗透系统、渗滤液储罐、硫酸储罐、净水储罐、清洗剂储罐、脱气塔等。
系统运行时，将渗滤液由调节池泵入砂滤器，除掉50μm以上的悬浮物，再经过筒式过滤器除去粒径大于10μm的颗粒，然后进入渗滤液储罐。在原液进入储罐的过程中，酸添加系统启动，将储罐内渗滤液PH值调节到6～6.5。
当渗滤液储罐中的液位达到设定高度时，第一级反渗透系统启动，由高压柱塞泵将渗滤液泵入膜组系统。第一级反渗透产出的净水直接进入第二级反渗透系统，产生的浓缩液在膜组内循环，达到设定的回收率后排放到浓缩液储存池。
经过第二级反渗透系统后，产出的净水再经脱气装置除味后直接排放或回用。由于这里产生的浓缩液中污染物质浓度不高，可以排到第一级反渗透前再进行一次处理，以提高系统的水回收率。
膜组的清洗由系统根据压差自动执行，只需要在两个清洗剂储罐中分别置入酸性清洗剂和碱性清洗剂即可。

DT-RO膜是反渗透的一种形式，是专门用来处理高浓度污水的膜组件，其核心技术是碟管式膜片膜柱。把反渗透膜片和水力导流盘叠放在一起，用中心拉杆和端板进行固定，然后置入耐压套管中，就形成一个膜柱。
DT-RO膜系统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。
膜柱中各个部件有不同的作用。膜片由两张同心环状反渗透膜组成，膜中间夹着一层丝状支架，这三层环状材料的外环焊接，内环开口，为净水出口。导流盘（替代了卷式膜中的网状支撑层）将膜片夹在中间，但不与膜片直接接触，加宽了流体通道；导流盘表面有一定方式排列的凸点，在高压下使渗滤液形成湍流，增加透过速率和自清洗功能。O型橡胶垫圈套在中心拉杆上，置于导流盘两侧的凹槽内，起到支撑膜片、隔离污水和净水的作用。净水在膜片中间沿丝状支架流到中心拉杆外围，通过净水出口排出。
和其他膜组件相比，DT-RO膜系统具有以下三个明显的特点：
通道宽：膜片之间的通道为2mm，而卷式封装的膜组件只有0.2mm。
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。
湍流行：由于高压的作用，渗滤液打到导流盘上的凸点后形成高速湍流，这种湍流的冲刷下，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。
以上三个特点，决定了DT-RO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：
膜组的结垢少，膜污染轻，膜寿命长。DT-RO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DT-RO的膜片寿命可长达2年以上，甚至更长。
不依赖于预处理，具有良好的稳定性、安全性和适应性。由于以上结构上的特点，DTRO膜组不用预处理可以直接处理渗滤液。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，DT-RO反渗透对填埋场各个阶段的渗滤液具有良好的适应性。
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。DT-RO中试设备在国内五个城市十余个垃圾厂的处理试验，无一例因堵塞导致效果受影响。

2. 渗滤液DTRO处理技术有什么特点吗

众所周知，垃圾渗滤液的处理难度非常大，对环境以及人体也有很大的影响。垃圾渗滤液处理系统采用两级DTRO处理工艺，可以保证垃圾渗滤液出水水质稳定，达到排放标准。

DTRO两级工艺是基于碟管式反渗透膜的工艺运用，其核心技术在于碟管式反渗透膜的独特结构形式，使得反渗透膜直接处理高浓度废水成为可能，是一种稳定可靠的处理技术，具备投资省、自控程度高操作维护简便、运行费用低以及稳定持续满足排放要求的特点，具体如下：

1、流程简洁紧凑，设备成套装置标准化

DTRO两级工艺成套装置中集成了用于预处理的砂滤系统、保安过滤器，用于反渗透分离的膜组件、高压泵、循环泵，用于系统清洗的清洗水箱以及用于设备供电及控制的MCC柜和PLC柜等。

此外，用于原水加酸调节，出水碱回调等原水罐、泵阀等也是标准化成套设备，均在工厂完成加工、安装及调试;运达现场吊装就位后即可调试，投入运行周期短。

2、工艺稳定性强、维护简单、能耗低

DTRO膜组件有效避免膜的结垢，膜污染减轻，使反渗透膜的寿命延长。DTRO的特殊结构及水力学设计使膜组易于清洗，清洗后通量恢复性非常好，从而延长了膜片寿命。实践工程表明，在渗液原液处理中，一级DTRO膜片寿命可长达3年，甚至更长，接在其它处理设施后(比如MBR)寿命长达5年以上，这对一般的反渗透处理系统是无法达到的。

3. 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。

1. 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。

2. 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。
   

3. 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。
   

4. 如果想要处理垃圾渗滤液经过陶瓷超滤膜之后可以直接进入反渗透装置吗

处理垃圾渗滤液可以使用陶瓷超滤膜+纳滤膜+反渗透膜的组件，如果是超滤膜过滤后的水想要进入反渗透系统，可以先用纳滤膜进行处理之后再进入反渗透系统。

5. 垃圾渗滤液废水a/o+超滤+钠滤+反渗透，为什么反渗透出水量小，运行压力高

一般反渗透出水量小，运行压力高有下列几个方面：
1、出水量小，排水量小，压力运行高，说明膜组件堵塞了，解决办法就是要清洗或者更换。
2、出水量小，排水量大，说明反渗透膜组件有泄露现象，应检查密封圈和膜的外表是否有裂痕。

6. 处理的是垃圾渗滤液，超滤出来的水可以直接进反渗透吗

对于垃圾渗滤液，现在流行的深度处理工艺都是超滤+反渗透。正常来说，超滤的出水已经很不错了，这个时候进反渗透完全没有问题的。所以，你提出的这个方案是成熟可行的。
但是，在实际运行当中，渗滤液对超滤膜的要求非常高，再者，由于渗滤液高污染，超滤膜的寿命将大大减少！并且随着垃圾场的运营年限的加长，渗滤液越难处理，超滤膜越容易出现问题。所以，在实际运行当中，超滤膜更换的频率很高的。
反渗透进水有以下几种要求。

⑴细菌

由于细菌会以醋酸纤维为食物，因此醋酸膜易受细菌侵袭，对原水必须彻底杀菌，对于复合膜，虽然其不受细菌侵袭，但细菌黏膜会造成膜的污堵，一般可采取加氯杀菌，加氯量要根据需氯实验加以确定。

醋酸纤维膜素要求给水中含有残余氯，以防细菌滋生，而氯含量过高又会破坏膜，最大允许连续余氯的含量为1mg/L。

复合膜抗氯性差，一般不允许含有余氯，采取加氯杀菌后，需加偏亚硫酸钠，它可水解为亚硫酸氢钠或经活性碳过滤消除余氯。

使用偏亚硫酸钠偏亚硫酸氢钠除余氯的反应如下

Na2S2O5+H2O→2NaHSO3

NaHSO3+HClO→HCl+NaHSO4

理论上，1．34kg的 Na2S2O5可以去除1kg余氯，然而一般在溶解氧的情况下，对苦咸水去除1kg余氯需投加3 kg Na2S2O5。

Na2S2O5在凉爽干燥的储存条件下，货架上的有效期为4～6个月，溶液的有效期则随浓度而改变，见下表。

溶液浓度/％（质量） 最长有效期/天 溶液浓度/％（质量） 最长有效期/天

2 3 20 30
10 7 30 180

当采用地下水做水源时，未被污染的地下水细菌含量很少，在这种情况下采用复合膜则即不需加氯也无需除氯。

氯为什么会起杀菌作用？当氯加到水里面后，就会发生下面的反应

Cl2+H2O→HClO+HCl

HClO→H+ +ClO-

HClO为次氯酸，ClO-为次氯酸根，由于H+能被水里的碱度中和，最后水中只剩下 HClO及ClO-。两者在水里所占百分数主要决定于水的PH值，但水的温度也有影响，PH值小 于7时，水中HClO占75％，ClO-占25％ ，温度降低时HClO所占比例还要大，在0℃时HClO增加到83％，而ClO-减到17％。

对于氯气的杀菌机理有不同的说法，但比较合理的解释是：它所生成的次氯酸产生杀菌作用，而不是氯本身，也不是它所生成的ClO-的作用。HClO是一个中性分子，可以扩散到带负电的细菌表面，并穿过细菌的细胞膜进入细菌内部，HClO分子进入细菌后由于Cl原子氧化作用破坏了细菌的某种酶的系统（酶是一种蛋白质成分的催化剂，细菌的氧分要经过它的作用才能被吸收），最后导致细菌的死亡，而次氯酸根ClO-虽然也包括一个氯原子，但它带负电，不能靠近带负电的细菌，所以也不 能穿过细菌的细胞膜进入细菌内部，因此很难起杀菌作用，这种说法还可以说明水温低和PH值低时杀菌效果比较好的现象。

从上面的化学方程式可以看出，加入水中的氯气只有1/2变成HClO的成分，另外的1/2在水中产生Cl-，不起杀菌作用。

采用加HClO时的反应如下

HClO+H2O→ HClO+(Na+ ) + (OH-)

从方程式可以看出一个分子的HClO的作用相当于一个分子的 Cl2。

（2）含铁量

铁的氧化速度取决于铁的含量水中溶解氧的浓度和PH值，PH值越高氧化速度越快，因此，降低PH值可以防止氧化。给水最大允许含铁量于含氧量和PH值的关系如下表示。

（3）颗粒物质

不允许大于5um的颗粒物质进入高压泵及反渗透组件，这一点必须确保，以免损坏设备。

（4）SDI和浊度

SDI必须小于5，越小越好，浊度应小于0．2NTU（最大允许浊度为1NTU）

（5）油和脂

水中不允许含有油和脂。

（6）有机物

水中的有机物RO膜的影响最为复杂，一些有机物对膜的影响不大，而另一些则可能造成膜的有机污染，对于地表水应尽量在凝聚澄清过程中 去除有机物，还可以采用活性碳过滤进一步降低有机物含量。

（7）SiO2

浓水不允许析出SiO2 ，当SiO2 过饱和则可能聚合而形成不溶解的胶体硅或者硅胶而引起结垢。

纯水25℃时，无定形硅的溶解度约为100 mg/L（以SiO2计），溶解度随温度呈直线变化，0℃时为0 mg/L，到40℃时增加到160 mg/L，在中性PH值条件下，溶解的只是硅胶；在碱性溶液中，无定形硅的溶解度较中性溶液大，主要原因是由于硅酸电离，然而在有铝出现时，溶解度可能降低很多，原因是由于硅酸铝的溶解度极小的缘故。

如果 SiO2的浓度太高，则需要预处理或者降低回收率，防止形成硅垢的方法如下。

① 控制系统回收率。这是一种最容易的防硅垢的方法，靠降低系统回收率使浓水中SiO2的浓度降低到（在给定PH值和温度下）SiO2的饱和溶解度以下。

② 采用石灰软化。一般可降低给水中50％的SiO2或者澄清器中多加些氯化铁和铝酸钠。

③ 温度控制。因为无定形SiO2的溶解度取决于温度，提高水的温度可以防止SiO2结垢，也可以将提高温度与降低系统回收率结合使用。

出现硅垢必须立即清洗，硅垢一旦形成非常难于出除。

（1） 防垢

必须防止CaCO3 CaSO4 SrSO4 BaSO4 和CaF2垢。

膜结垢是由于给水中的微溶盐在给水浓缩时超过了溶度积而沉淀 到膜上，在苦咸水中，CaCO3和CaSO4通常都需要处理，其他盐类SrSO4 BaSO4 和CaF2也需要根据计算来确定在浓水中是否会超过溶解度极限。

如果微溶盐 超过了溶解极限，需要采取以下一种或几种方法。

① 降低系统回收率，避免超过溶度积。

② 采取离子交换法软化除去钙离子。

③ 加酸去除碳酸或重碳酸离子。

④ 加阻垢剂。

对于大多数水都存在CaCO3结垢趋势，确定给水的CaCO3结垢趋势，对苦咸水一般采用Langelier饱和指数（LSI）。

确定是否结CaSO4 SrSO4或 BaSO4垢需要计算浓水中这些盐是否超过了它们的溶度积，各个盐的溶度积与浓水中相应盐的离子积比较

当IPb＞Ksp 有沉淀生成

当IPb=Ksp 无沉淀生成

当 IPb＜Ksp 处于临界状态

为防止结垢，建议IPb≤0．8Ksp。

一般，微溶盐的溶解度随溶液离子强度增加而增加，对大多数苦咸水中遇到的微溶盐 Ksp作为离子强度函数的数据可供利用。

因为RO过程中微溶盐的结垢趋势是由最浓的水流来决定的，所以 Ksp是根据浓水流的离子强度来确定。

（2） 进水参数方面的要求

① 水温。反渗透膜元件对进水的水温均有一定的要求，以海德能公司为例，除了其生产的拿高温膜元件外，其生产的复合膜要求将进水温度控制在0~45℃，其生产的醋酸纤维素膜要求将进水温度控制在0~40℃。

② 最高进水压力。反渗透膜元件对最高压力有一定的要求，海德能公司生产的苦咸水用工业膜最高进水压力为600psi(4．16Mpa)，其生产的海水淡化膜最高进水压力为1200 psi(8．27Mpa)。

③ 每支膜最高进水流量。反渗透膜元件对最高进水流量有一定的要求，海德能公司8″膜元件的最高进水流量为75gpm(17t/h)。4″膜元件的最高进水流量为16 gpm(3．6t/h)。

④ 单支膜元件最高压力损失。考虑到单支膜元件的压力差太高时会造成膜元件的机械损伤，因而对单支膜元件最高压力损失有一定要求，海德能公司要求系统中任何一支膜元件上的最高压力损失不能超过68．9 Mpa（10 psi）。

⑤ 浓缩水与透过水量之比。考虑到膜的耐污染能力等方面的因素，对每支膜的浓缩水与透过水量之比是有一定要求的，以海德能公司为例，均要求单支膜元件上浓缩水与透过水量的最小比例为5：1。

7. DTRO碟管式反渗透膜可以应用在哪些地方

1.高浓度工业废水

包括电力、制药、石油化工以及钢铁冶炼在内的很多工内业行业，在生产过容程中都会产生大量废水，而且废水中有机物的浓度还非常高，如果直接排放会对环境造成很大伤害，而通过其他的膜技术成本又会很高，使用DTRO碟管式反渗透膜不仅可以提高高浓度工业废水的分离效果，而且也更经济化。

2.垃圾填埋场以及焚烧场

生活中以及生产中产生的垃圾都要运输到专门的填埋场或焚烧场来做处理，但是这些垃圾处理之后会产生垃圾渗滤液，这种渗滤液中因为含有大量的高浓度污染物，所以将会成为污染地表水、地下水、土壤和生态环境的罪魁祸首。DTRO碟管式反渗透膜可以有效的过滤垃圾渗滤液，因此能够使用在垃圾填埋场以及焚烧厂之中。

3.餐厨废水

餐厅在烹饪的过程中会使用很多油，所以排出的餐厨废水中往往会含有浓度很高的腐殖酸，这样的废水也会对土壤以及地下水造成严重破坏，DTRO碟管式反渗透膜可以对餐厨废水中的腐植酸进行浓缩处理，以免大家生活的土壤和水环境遭到破坏。

8. 垃圾渗滤液处理DTRO工艺与STRO工艺比较

1、结构构成不同：垃圾渗滤液处理DTRO工艺流程简洁紧凑，设备成套装置标准化，DTRO两级工艺成套装置中集成了用于预处理的砂滤系统、保安过滤器，用于反渗透分离的膜组件、高压泵、循环泵，用于系统清洗的清洗水箱以及用于设备供电及控制的MCC柜和PLC柜等。

STRO系统所采用的PT/ST膜组件具有膜污染低，填充密度高，盐分通过率低和能够实现内置标准清洗和维护的优势。同时STRO系统具有反渗透单元可拆卸、系统安装及维修简单、设备占地小及可安置在集装箱移动等特点。非常适用于小规模垃圾渗滤液处理。

2、各自的性能点偏向不同：垃圾渗滤液处理DTRO工艺工艺稳定性强、维护简单、能耗低DTRO膜组件有效避免膜的结垢，膜污染减轻，使反渗透膜的寿命延长。

采用STRO工艺处理渗滤液，系统运行效能高且稳定，对氨氮去除率99.2%-99.5%，对COD去除率在99.5%以上，对电导率去除在92%-95%，出水中未检测处SS，结合浓缩液回灌，实现了污染物零排放。

(8)渗滤液高压反渗透扩展阅读：

垃圾渗滤液的性质随着填埋场的运行时间的不同而发生变化，这主要是由填埋场中垃圾的稳定化过程所决定的。垃圾填埋场的稳定化过程通常分为五个阶段。

即初始化调整阶段（Initial
adjustment phase）、过渡阶段（Transition phase）、酸化阶段（Acid phase）、甲烷发酵阶段（Methane fermentation phase）和成熟阶段（Maturation phase）。

垃圾渗滤液处理在堆放和填埋过程中由于发酵、雨水冲刷和地表水、地下水浸泡而渗滤出来的污水。来源主要有四个方面：垃圾自身含水、垃圾生化反应产生的水、地下潜水的反渗和大气降水，其中大气降水具有集中性、短时性和反复性，占渗滤液总量的大部分。

渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，其性质取决于垃圾成分、垃圾的粒径、压实程度、现场的气候、水文条件和填埋时间等因素。