① 當前水處理過程中,在不同領域常用的是什麼膜
水處理膜是具有選擇性分離功能的材料.利用水處理膜的選擇性分離實現污水的回不同組分的答分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離.它與傳統過濾的不同在於水處理膜可以在分子范圍內進行分離,並且這過程是一種物理過程,不需發生...
② 垃圾滲濾液處理的功能介紹
1、根據垃圾滲瀝液水質、水量變化較大的特點,選取的工藝必需具有較強的適應性版和操縱權上的靈活性,並且能夠輕易進行處理參數的調整,以應對水質、水量變化的沖擊。
2、垃圾滲瀝液中不管是有機物COD、BOD5,仍是NH3—N、色度等,濃度都很高,因此要盡可能地選擇高效處理工藝,縮短工藝流程、降低工程投資,節省電耗及運行用度,降低運行本錢,並且保證處理效果能達到排放要求。
3、處理工藝不但能夠有效的降解有機污染物,同時還能夠處理那些不能為生物所降解的污染物,避免其對環境的再次污染。
4、應該選擇能夠實現污染物減量化、無害化、資源化的工藝,真正的徹底的減小、消除污染物對環境的危害。
③ 什麼是膜分離技術,類型及應用特點
膜分離技術的特點膜分離過程是一個高效、環保的分離過程,是多學科交叉的高新技術,在物理、化學和生物性質上呈現出各種各樣的特性,具有較多的優勢
。膜是具有選擇性分離功能的材料,利用膜的選擇性分離實現料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離。它與傳統過濾的不同在於,膜可以在分子范圍內進行分離,並且這過程是一種物理過程,不需發生相的變化和添加助劑。
膜的孔徑一般為微米級,依據其孔徑的不同(或稱為截留分子量),可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜,根據材料的不同,可分為無機膜和有機膜,無機膜主要是陶瓷膜和金屬膜,其過濾精度較低,選擇性較小。有機膜是由高分子材料做成的,如醋酸纖維素、芳香族聚醯胺、聚醚碸、聚氟聚合物等等。
微濾(MF)又稱微孔過濾,它屬於精密過濾,其基本原理是篩孔分離過程。微濾膜的材質分為有機和無機兩大類,有機聚合物有醋酸纖維素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚碸、聚醯胺等。無機膜材料有陶瓷和金屬等。鑒於微孔濾膜的分離特徵,微孔濾膜的應用范圍主要是從氣相和液相中截留微粒、細菌以及其他污染物,以達到凈化、分離、濃縮的目的。
對於微濾而言,膜的截留特性是以膜的孔徑來表徵,通常孔徑范圍在0.1~1微米,故微濾膜能對大直徑的菌體、懸浮固體等進行分離。可作為一般料液的澄清、保安過濾、空氣除菌。
超濾(UF)
是介於微濾和納濾之間的一種膜過程,膜孔徑在0.05um至1nm之間。超濾是一種能夠將溶液進行凈化、分離、濃縮的膜分離技術,超濾過程通常可以理解成與膜孔徑大小相關的篩分過程。以膜兩側的壓力差為驅動力,以超濾膜為過濾介質,在一定的壓力下,當水流過膜表面時,只允許水及比膜孔徑小的小分子物質通過,達到溶液的凈化、分離、濃縮的目的。
對於超濾而言,膜的截留特性是以對標准有機物的截留分子量來表徵,通常截留分子量范圍在1000~300000,故超濾膜能對大分子有機物(如蛋白質、細菌)、膠體、懸浮固體等進行分離,廣泛應用於料液的澄清、大分子有機物的分離純化、除熱源。
納濾(NF)
是介於超濾與反滲透之間的一種膜分離技術,
其截留分子量在80~1000的范圍內,孔徑為幾納米,因此稱納濾。基於納濾分離技術的優越特性,其在制葯、生物化工、
食品工業等諸多領域顯示出廣闊的應用前景。
對於納濾而言,膜的截留特性是以對標准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率來表徵,通常截留率范圍在60~90%,相應截留分子量范圍在100~1000,故納濾膜能對小分子有機物等與水、無機鹽進行分離,實現脫鹽與濃縮的同時進行。
反滲透(RO)
是利用反滲透膜只能透過溶劑(通常是水)而截留離子物質或小分子物質的選擇透過性,以膜兩側靜壓為推動力,而實現的對液體混合物分離的膜過程。反滲透是膜分離技術的一個重要組成部分,因具有產水水質高、運行成本低、無污染、操作方便運行可靠等諸多優點
,而成為海水和苦鹹水淡化,以及純水制備的最節能、最簡便的技術.已廣泛應用於醫葯、電子、化工、食品、海水淡化等諸多行業。反滲透技術已成為現代工業中首選的水處理技術。
反滲透的截留對象是所有的離子,僅讓水透過膜,對NaCl的截留率在98%以上,出水為無離子水。反滲透法能夠去除可溶性的金屬鹽、有機物、細菌、膠體粒子、發熱物質,也即能截留所有的離子,在生產純凈水、軟化水、無離子水、產品濃縮、廢水處理方面反滲透膜已經應用廣泛,如垃圾滲濾液的處理。
④ 垃圾滲濾液處理技術的垃圾滲濾液概述
(1)垃圾填埋場---垃圾本身含有的水分、進入填埋場的雨雪水及其他水分,扣除垃圾、覆土層的飽和持水量,並經歷垃圾層和覆土層而形成的一種高濃度廢水;
(2)垃圾焚燒發電廠 --國內生活垃圾的典型特點是廚余物含量高、含水率高、有機物含量高,混合收集,相對熱值較低。因此,國內生活垃圾焚燒廠設計中,垃圾坑的儲存容量為3-7天的垃圾處理量;即垃圾在垃圾坑中儲存經過3-7天的發酵熟化,以達到將垃圾中的水份瀝出--產生了滲濾液。 ▼ 成分復雜:含有多種有毒有害的無機物和有機物,COD、BOD、氨氮濃度高,色度大;
▼ 水質波動大,不同填埋場水質差異很大,即使相同的填埋場,隨季節的變遷和填埋年限的增加而不斷變化;
·從上分析,滲濾液處理面臨的棘手的問題
▼ 生物可降解性隨填埋齡的增加而不斷降低。
▼ 排放標準的提高。 ·受到經濟發展水平的限制,我國衛生填埋起步較晚,真正意義上的衛生填埋場從20世紀80 年代末才開始建設。滲濾液處理廠的建設開始於90年代,滲濾液的處理經歷了三個階段。
·第一階段:此階段在90年代初期,處理工藝主要參照城市污水的處理方法,主要採用好氧生物處理技術(活性污泥等),滲濾液處理廠在填埋初期,由於滲濾液的有機物、氨氮濃度較低、可生化性較好,因此可以滿足排放要求。隨著填埋時間的延長,垃圾滲濾液的濃度越來越高、成分越來越復雜、可生化性降低,且變化幅度大、變化規律復雜,使得處理難度越來越大。
·第二階段:90年代中後期,考慮到滲濾液的水質獨特性,如高濃度的氨氮、高濃度的有機物等,採取了脫氨措施,採取的處理工藝一般為氨吹脫+厭氧處理+好氧處理。有效地解決了滲濾液的氨氮問題。該階段的處理方法仍以生化為核心,其處理目標大多為進入城市污水處理廠的要求,即《生活垃圾填埋污染控制標准》(GB16889-1997)中表1的三級標准(COD<1000 mg/L)。
·第三階段:2000年以後,新建的滲濾液處理廠一般遠離城區,滲濾液沒有條件排入城市污水管網以及處理要求的提高,滲濾液僅靠生物處理無法滿足要求,一般採取綜合預處理+生物處理+深度處理的方法
①住房和城鄉建設部、國家發展和改革委員會、環境保護部於2010年4月聯合發布了《生活垃圾處理技術指南》(建城[2010]61號),其中對垃圾滲濾液處理工藝提出了明確的指導性意見:垃圾滲濾液宜採用「預處理--生物處理—深度處理和後處理」的組合工藝。
②環境保護部於2010年4月發布了生活垃圾填埋場滲濾液處理工程技術規范試行HJ564-2010。
填埋場滲濾液處理全套工藝
垃圾滲濾液處理效果
①原液②綜合預處理③MBR出水④納濾出水⑤反滲透出水
垃圾滲濾液具有有機物含量高、重金屬離子含 量高、氨氮含量高、鹽分高和可生化性差的特點。 預處理採用混凝沉澱,在混凝池中加入混凝劑、助 凝劑在與滲濾液充分混合後進行沉澱可以 去除滲濾液中重金屬離子、 鹼土金屬(鈣、鎂)、某些 非重金屬(砷、氟、硫、硼) 等,同時廢水中的懸浮物、 大分子有機物及膠體物質也 得以去除。
外置式MBR效果圖
內置式MBR效果圖
膜-生物反應器(Membrane Bioreactor,MBR)是以超濾膜與活性污泥生化處理技術相結合的一種新工藝。以膜分離過程取代重力沉降過程,不論污泥顆粒的沉降性能如何,均可完成固液分離過程,並可避免因污泥流失造成的系統運行失敗。採用膜分離與活性污泥法相結合的膜生物反應器處理含碳有機物,能使有機物深度氧化,並且能完全保留生物體,使污泥保留的時間相當長,從而完全保留體系中緩慢生長的硝化細菌,可同時通過硝化與反硝化作用成功處氮,在低溫時亦能維持高處理能力。
針對垃圾滲濾液,我公司開發了以A/O系統作為MBR的生物反應單元,以超濾膜作為膜分離單元的MBR技術。
技術特點:
活性污泥濃度高,系統抗沖擊的能力強
具有很好的脫氮效果
系統運行穩定,保證出水水質
剩餘污泥少 運行管理方便 佔地面積小 超濾(Ultrafiltration,UF)是以壓力為推動力,污水中透過液與部分低分子量溶質穿過膜上微孔到達膜的另一側,活性污泥及其它乳化膠束團被截留,實現泥水分離的目的。超濾材料大多數是有機復合高分子膜,如聚偏氟乙烯(PVDF)、磺化聚醚碸(PES)。無機膜材料也開始得到制備和應用,如陶瓷膜等。 超濾膜的形式種類較為繁多,在垃圾滲濾液處理工程中被廣泛應用,根據膜與生化池的組成形式分為外置式超濾膜和內置式超濾膜。
內置式MBR膜池
外置式MBR管式膜 早期的垃圾滲濾液處理站的管理主要是由人工或簡單的電氣控制來完成,隨著國家排放標准和人們生活水平的提高,處理系統需要及時了解和掌握處理站處理過程的運行工況、工藝參數的變化及大小、以對各工藝流程單元進行的優化運行,對控製程度要求較高,從國內處理廠的運行來看,可以說控制系統是影響整個系統出水水質,保證處理站能長期正常穩定地運行,降低處理成本,節省能耗的主要因素之一
我公司借鑒了國內外先進的計算機軟、硬體技術,控制理論及演算法,開發出針對滲濾液處理全過程自動智能控制系統WDSCS- Ⅰ,能及時、准確地反映工藝過程中各個工藝參數的變化情況,提高了運行管理水平,節省了人力資源,保證整套處理過程長期穩定、高效地運行,取得最佳效益。通過乙太網將主控計算機和管理計算機連接起來,對整個系統的數據信息進行管理,將生產過程式控制制網路與全廠管理系統連接在一起,在完成數據交換、數據共享的基礎上實現了測、控、管一體化。
WDSCS- Ⅰ實現對水處理流程集中監控。具備自動、程序手操、就地手操多種控制方式,具有實時、歷史曲線、報表查詢及事件記錄功能。 控制系統由管理層、監控層、現場層組成。系統結構緊湊、性能穩定,能夠滿足生產和管理要求。採用標準的乙太網、現場匯流排,集中控制系統與遠程I/O站間的通訊電纜可冗餘配置,與現場I/0站採用光纜連接。控制系統由監控計算機、PLC主站、遠程PLC站、就地控制箱、一次儀表和現場執行機構(動力設備、自動閥門)組成
控制系統特點
★分布式結構;支持多重冗餘結構;
★實時歷史資料庫,實現企業信息集成;系統提供的OPC、ODBC等開放介面實現與用戶應用程序、第三方應用系統、管理信息系統之間的數據交換;
★獨創的高效通用控制策略軟體模型,實現基於PLC的過程式控制制;提供功能塊圖的編程方式,控制方案更加直觀易讀;
★採用集散型結構及標准網路,性能穩定可靠,易於擴展,具備廣泛的兼容性,所有部件標准化、通用化、模塊化;系統診斷至通道級。
系統採用PLC如西門子S7系列、AB等,超濾、納濾系統均為集成化設備,均自帶控制系統,總控制系統與各子系統的之間通訊採用乙太網模塊實現雙向通訊,並且總控制系統與工控機之間也採用乙太網方式進行雙向通訊,如具備上網條件,可以實現遠程監控。
監控系統由現場監視設備和中控室監視設備兩部分組成。現場監視設備主要是各PLC站及各類集成系統對應的觸摸屏,車間控制室監視設備為工控機。
監控管理計算機配有液晶監視器、列印機、標准功能鍵盤及UPS不間斷電源。
監控管理計算機通過乙太網和車間級PLC進行通訊,採集滲濾液處理廠各工段的工藝參數、電氣參數及主要設備的運行狀態信息。對各工段數據進行分析、整理、貯存、建立健全各類資料庫,對各工藝參數做出趨勢曲線,並能在線診斷各種故障、報警、記錄。顯示器可顯示全廠的動態工藝流程圖、動態參數表、記錄趨勢曲線。操作人員可通過人機對話的方式,隨時利用鍵盤或滑鼠器根據工藝生產情況修正某些參數設定值,對車間級PLC發出指令使其控制的工藝過程工作在最佳生產狀態。
⑤ 反滲透膜、超濾膜、納濾膜
微濾膜:能截留0.1-1 微米之間的顆粒。微濾膜允許大分子和溶解性固體(無機鹽)等通過,但會截留住懸浮物、細菌及大分子量膠體等物質。微濾膜的運行壓力一般為0.7-7bar。
超濾膜:能截留0.002-0.1 微米之間的大分子物質和蛋白質。超濾膜允許小分子物質和溶解性固體(無機鹽)等通過,同時將截留下膠體、蛋白質、微生物和大分子有機物,用於表示超濾膜孔徑大小的切割分子量范圍一般在1000-500000之間。超濾膜的運行壓力一般1-7bar。
納濾膜:能截留納米級(0.001微米)的物質。納濾膜的操作區間介於超濾和反
滲透之間,其截留有機物的分子量約為200-800MW左右,截留溶解鹽類的能力為
20%-98%之間,對可溶性單價離子的去除率低於高價離子,納濾一般用於去除地表水中的有機物和色素、地下水中的硬度及鐳,且部分去除溶解鹽,在食品和醫葯生產中有用物質的提取、濃縮。納濾膜的運行壓力一般3.5-30bar。
反滲透膜:是最精細的一種膜分離產品,其能有效截留所有溶解鹽份及分子量大
於100的有機物,同時允許水分子通過。反滲透膜廣泛應用於海水及苦鹹水淡化、鍋爐補給水、工業純水及電子級高純水制備、飲用純凈水生產、廢水處理和特種分離等過程。反滲透膜的運行壓力一般介於苦鹹水的12bar 到海水的70bar。
⑥ MBR+納濾+反滲透處理垃圾滲濾液好嗎
可以的,因為有不少這樣的案例。
我國利用MBR技術處理垃圾滲濾液已處於工程應用階段,青島小澗西垃圾填埋場、北京北神樹垃圾填埋場、北京阿蘇衛垃圾填埋場、佛山高明白石坳填埋場、哈爾濱西南垃圾填埋場、峨眉山市垃圾填埋場等多家垃圾處理場均採用MBR技術處理垃圾滲濾液,並取得了良好的處理效果。
北京阿蘇衛垃圾填埋場在2007年改建垃圾滲濾液處理工程,使用MBR技術處理垃圾滲濾液。MBR採用分體式生化反應器,包括生化反應器和超濾兩個單元。超濾採用直徑為0.1m的有機管式超濾膜,經MBR處理後,通過超濾膜分離凈化水和菌體,污泥迴流可使生化反應器中的污泥濃度達到10~15g/L,經過不斷馴化形成的微生物菌群,對滲濾液中難生物降解的有機物也能逐步降解。整個MBR處理工藝出水,SS去除率達到100%,COD以及NH3-N去除率分別達到87%、75%,減少了後續深度處理中膜污染的程度。
峨眉山市垃圾填埋場垃圾處理規模為200t/d,垃圾滲濾液處理規模設計為80t/d,選用「厭氧+膜-生物反應器+納濾」的組合工藝處理。MBR反應器採用一體式,膜組件採用微濾膜。MBR出水水質COD、BOD、NH3-N、SS的去除率分別達到了很高,運行階段出水水質優於《生活垃圾填埋場污染控制標准》。多項成功的工程證明,MBR處理垃圾滲濾液技術已擁有成熟的工藝設計經驗。
⑦ 滲濾液處理工藝設計的方法有哪些
1.UASB+SBR+CMF+RO處理工藝
滲濾液由調節池泵入均衡池,進行水質水量的均衡和pH調節,均衡池出水進入UASB反應池中,在反應池中COD負荷為10~15 kgCOD/m3d ,BOD降解可達75%,COD降解可達70%。經厭氧後滲濾液進入SBR池,在此利用生物反應進行BOD5、COD以及NH3-N的去除,停留時間為10.5d,反硝率:4.51gNO3/kgVSS.h (20°C)。
SBR 反應期的操作以好氧,缺氧交替運作,在好氧情況下,微生物會產生硝化作用;在缺氧情況下,微生物會進行反硝化作用以去除氨氮。
2.蒸發+RO處理工藝
滲濾液由調節池泵入預處理池,通過投加臭氧對氨氮與低分子有機物進行預處理,出水經沉澱後進入熱交換器。預處理後滲濾液用泵送入兩個熱交換器進行預熱,交換器同時作為蒸發器濃縮液和冷凝水的冷卻器。預熱後的滲濾液進入進水池,然後提升進入蒸發器。在蒸發器內,滲濾液通過噴頭噴灑在高溫的管束外表面而蒸發成蒸氣,蒸氣經收集後通過離心壓縮機壓縮進入管束,從而產生持續的蒸發循環。同時滲濾液噴灑到管束外表面對管束中的蒸氣起到降溫作用而使管道內蒸氣冷凝。管道中形成的冷凝水收集後進入脫氣器中,減少易揮發有機成分,冷凝液用泵從脫氣器經過冷凝液冷卻器進入暫存池。
.MBR+UF+NF處理工藝方案
滲濾液由調節池泵入生化池,生化池包括硝化池和反硝化池,在硝化池中,通過高活性的好氧微生物作用,降解大部分有機物,並使氨氮和有機氮氧化為硝酸鹽和亞硝酸鹽,迴流到反硝化池,在缺氧環境中還原成氮氣排出,達到脫氮的目的。MBR反應器通過超濾膜分離凈化水和菌體,污泥迴流可使生化反應器中的污泥濃度達到20g/l,經過不斷馴化形成的微生物菌群,對滲濾液中難生物降解的有機物逐步降解。MBR生化系統COD設計去除率90%,NH3-N設計去除率99%。
採用特殊設計的高效內循環射流曝氣系統,氧利用率可高達25%。MBR的剩餘污泥量小,每天排泥量按不同運行期(前,中,後)為110 ~50 m3/d左右。MBR出水無菌體和懸浮物,進入納濾系統進一步深化處理,出水穩定達標排放,濃縮液則回灌至填埋場。
納濾系統採用特殊納濾膜和工藝設計,可使鹽隨凈化水排出,不會出現鹽富積現象,納濾凈化水回收率可達到85%。納濾濃縮液量3.7 m3/h,為節省投資及運行費用可將濃縮液回灌至填埋場處置。
採用該工藝處理滲濾液,適應性強,能確保不同季節不同水質條件下,出水穩定達標。在國外大量工程實例中發現,即使對於BOD/COD小於0.2的老填埋場滲濾液,經過MBR與納濾後也能使COD、BOD和NH4-N達標排放。
4.DT-RO工藝
滲濾液由調節池泵入儲罐中進行pH調節,控制pH在6~6.5之間。經pH調節的滲濾液加壓泵入砂濾器,砂濾器可根據壓差自動進行反沖洗,反沖洗水進入濃縮液儲存池。經過砂濾的滲濾液泵入筒式過濾器,經過濾後的滲濾液由柱塞泵輸入第一級反滲透(RO)系統。一級RO系統膜通量為12L/m2•h,凈水回收率為80%,設計操作壓力為60bar。滲出液進入二級RO裝置,濃縮液排至濃縮液儲存池。二級RO系統回收率為90%,膜通量為34.6L/m2•h,設計操作壓力為50bar。滲出液進入脫氣裝置,濃縮液則排至砂濾器的進水端。膜組的反沖洗在每次系統關閉時進行,清洗由系統自動控制,清洗後的液體排入濃縮液儲存池中。
為避免濃縮液回灌時長期將高濃度的氨氮在垃圾填埋場不斷積累循環,在濃縮液儲存池設置脫氮系統,通過化學沉澱法將滲濾液中的NH3-N轉化為MgNH3PO4.6H2O沉澱,沉澱後形成的結晶性狀穩定,可以直接隨濃縮液回灌到填埋場,也可以分離出來做肥料。
⑧ 滲濾液的處理工程
處理工程的規模為200m3/d,滲濾液經過收集管進入調節池,調節池是利用原建成的容積約8400m3廢水池,滲濾液現匯集於此,經過長時間的停留,發生厭氧水解。為避免調節池敞口散發臭氣,池面用HDPE覆蓋,與空氣隔熱。熱後用污水泵以9.8m3/h的流量將污水抽送到生化池。生化池包括反硝化池和硝化池,在硝化池中,通過高活性的好養微生物作用,降解大部分有機物,並使氨氮和有機氮氧化為硝酸鹽和亞硝酸鹽,迴流到反硝化池,在缺氧環境中還原成氮氣排出,達到脫氮的目的。硝化和反硝化的布置採用前置反硝化形式。滲濾液進入1座容積為175m3的反硝化池,而後進入2座容積為270m3的硝化池。硝化後以6~9倍的迴流量回至反硝化池脫氮。經過生物反應後的混合液通過超濾膜分離凈化水餓菌體,污泥迴流可使生化反應器中的污泥濃度達到20g/L。經過不斷馴化形成的微生物菌群,對滲濾液中難生物降解的有機物也能逐步降解。該填埋場滲濾液BOD/COD≈0.5,可生化性較好,COD設計去除率90%。滲濾液中的氮源,部分被生物合成,其它在硝化池內氧化為硝酸鹽和亞硝酸鹽,並在反硝化中還原為氮氣而去除,NH3-N設計去除率為99%。
生化池採用高效內循環射流曝氣系統,氧利用率高達30%。MBR的剩餘污泥量很小,排泥量20m3/d左右,可去填埋場處置。與傳統生化處理工藝相比,混合流通過超濾系統進行固液分離,將粒徑大於0.02μm的顆粒、懸浮物等截留在系統內,超濾出水清澈。有單獨循環泵以產生較大的過濾通量,避免膜管堵塞。超濾最大壓力為0.6MPa,膜管由清洗泵沖洗,清洗後的清洗水在膜環路中循環回到清晰槽,直到充分清洗,每3個月加化學葯劑清洗一次。
為了達到更好的出水水質,超濾出水後可再進入納濾系統,截留那些不易降解的大分子有機物,使出水COD降到120mg/L,以下或更低的水平,出水穩定達標。處理過程中的納濾系統採用特殊納濾膜和工藝設計,可使鹽隨凈化水排出,不會出現鹽富集現象。納濾凈化水回收率85%,最大壓力為3.5MPa。
納濾產生濃縮液量為1.5m3/h,將採用混凝沉澱進一步處理。採用具有混凝和吸附作用的復合型混凝劑,COD去除率可達70%以上,產生污泥5m3/d,回填埋場處置。上清液回調節池,通過調節池的長時間水解酸化作用,可改善其生化處理性能,不會產生有機物的富集現象。採用該工藝處理某填埋場滲濾液,適應性強,能確保不同季節不同水質條件下,出歲穩定達標。特別是該工藝具有一定的超前性,既適合滲濾液可生化性較好的情況。大量工程實例表明,即使對於BOD/COD小於0.2的老填埋場滲濾液,MBR與納濾處理也能使出水COD、BOD和NH3-N達標。
⑨ 垃圾滲濾液處理系統有哪些優勢
工藝穩定性強、維護簡單、能耗低
流程簡潔緊湊,設備成套裝置標准化