350吨二级DTRO技术方案.pdf

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1、1 编制总则 1.1 编制说明 在本项目中， 我们提供了一套两级碟管式反渗透处理系统，型号为 ROAW 9155 DTG 135_35 ，日处理水量 350 吨，用于 xxx 生活垃圾卫生填埋场渗滤液处理。 由于膜本身的特点，要求进水温度高于5，在冬季渗滤液水温低于5时应停 止运行，建议设备进水温度高于10，以充分提高膜的过滤效率。出于对膜的保护， 在冬季应保持渗滤液处理车间的室内温度必需高于5，防止设备及管路的冻伤。 本设备为两级碟管式反渗透， 在进水水质不超过标书给出的数据的情况下，出水 优于国家排放标准（ GB16889-2008表 2)。 设备完全自动控制，一键开机，可实现远程监控，对

2、运行数据实时记录。 操作设备需要 4 个工作人员轮换值班，现场仅需1 人巡视。 本文件为投标用初步设计文件，中标后我们会对渗滤液进行全面分析，重新优化 设计，在不减少设备总价值（可能会增加）的情况下，对工艺设计、工程设计进行适 当调整。 1.2 编制依据 1.2.1.PALL 公司 DTRO 处理渗滤液设计手册与运行导则； 1.2.2.DTRO 中试设备在我国北京、 重庆、上海等地垃圾填埋场的渗滤液处理试验 资料； 1.2.3.DTRO 系统在我国重庆长生桥垃圾填埋场、北京南宫堆肥场、 北京阿苏卫垃 圾填埋场、北京安定垃圾填埋场的运行资料。 1.2.4.碟管式反渗透在国内近百个项目成功的设计、

3、安装、调试、运营和售后服务 经验，部分项目分析报告见下表： 碟管式反渗透在国内处理渗滤液项目的部分数据 CODCr (mg/L) 氨氮 (mg/L) SS (mg/L) 电导率 (S/cm) 北京南 宫堆肥场 2003.11.193 进水3900 705 376 出水10 5.14 3.75 重庆 长生桥 垃圾 填埋场 2003.11.1 进水7730 576 9700 11500 1RO 出水 136 17.6 3.4 349 2RO 出水 98.5 0.1 2.4 47.8 2003.9.27 1RO 出水 79.4 26.5 0.25 350 2RO 出水 29.6 5.44 0.5 5

4、0.8 2005.3.31 进水7150 983 43 出水10.2 11.8 1.13 2005.4.29 进水17200 2241 1900 出水38 0.1 1.5 北京 安定 填埋场 2003.9.18 南宫设备 进水9300 1530 出水29.5 5.38 2004-10-217 进水6438 2649 790 40100 出水1.2 12.8 5 122 北京 阿苏卫 2004.11.25 进水4880 1280 545 18400 出水8.1 2.01 5 20.4 注 1：南宫设备检测单位为北京市环境卫生监测站 注 2：长生桥垃圾填埋场检测单位为重庆市环境检测中心 注 3：其

5、他样品全部由北京普尼理化检测中心测定 1.3 编制原则 1.3.1.详细描述所采用工艺的技术核心 1.3.2.详细说明渗滤液处理系统的工艺流程 1.3.3.详细说明设备的技术参数和性能参数 2、项目综述 2.1 项目简介 本项目采用两级碟管式反渗透的核心处理工艺，结合浓缩液的回罐，出水水质要 求达到生活垃圾填埋污染控制标准 （GB16889-2008 ）中表 2 规定的排放标准。 系统要求具有完备的计量、自动控制系统，可满足连续自动运行的需要。 2.2 工程范围和主要内容 本项目工程范围： (1) 从渗沥液调节池开始，到出水口的渗滤液处理设备的供货和工艺设计； (2) 碟管式反渗透系统内部配套

6、管线、电缆的连接； (3) 渗滤液处理设备的调试； (4) 渗滤液处理设备移交后一年质保期内的免费售后服务； (5) 操作人员培训； (6) 专用工具； 2.3 渗沥液的特点分析 2.3.1 渗滤液本身的特点 垃圾渗滤液处理难度大， 实现其经济有效处理是垃圾填埋处理技术中的一大难题。 垃圾渗滤液的水质受垃圾成分、处理规模、降水量、气候、填埋工艺及填埋场使用年 限等因素的影响，概括起来，垃圾渗滤液的特性如下： （1）渗滤液前、后期水质变化大。渗滤液的水质变化幅度很大，它不仅体现在 同一年内各个季节水质差别很大，浓度变幅可高达几倍，并且随着填埋年限的增加， 水质特征也在不断发生变化，如渗滤液的碳氮

7、比、可生化性随着填埋年限的增加而降 低。通常在填埋初期，氨氮浓度较低，用生物脱氮就可去除渗滤液中的氨氮，但随着 填埋年限的增加，氨氮浓度不断增加，最好采用物化法处理。 （2）有机物浓度高 。垃圾渗滤液中的CODcr 和 BOD5浓度最高可达几万毫克 / 升，与城市污水相比， 浓度非常高。 高浓度的垃圾渗滤液主要是在酸性发酵阶段产生， pH 值略低于 7， 低分子脂肪酸的 COD 占总量的 80% 以上， BOD5与 COD 比值为 0.5 0.6，随着填埋场填埋年限的增加，BOD5与 COD 比值将逐渐降低。 （3）部分重金属离子含量高 。垃圾渗滤液是含有十多种重金属离子，其中铁和 锌在酸性发

8、酵阶段浓度较高，据报道，有的填埋场铁的浓度可高达2000mg/l左右， 锌的浓度可达 130mg/l左右，均超过一般的排放标准，需进行处理。 （4）氨氮含量高 。渗滤液的氨氮浓度较高，并且随着填埋年限的增加而不断升 高，有时可高达 1000 2000mg/l。当采用生物处理系统时， 需采用很长的停留时间， 以避免氨氮或其氧化衍生物对微生物的毒害作用。 （5）营养元素比例失调 。一般的垃圾渗滤液中BOD5/TP 大都大于 300 ，与微 生物生长所需的磷元素相差较大，因此在污水处理中缺乏磷元素，需要加以补给。另 一方面，老龄填埋场的渗滤液的BOD5/NH3-N 却经常小于 1，要使用生物法处理时

9、， 需要补充碳源。 2.3.2 本项目的特点 本 项 目 要 求 ， 渗 滤 液 处 理 后 优 于 生 活 垃 圾 填 埋 污 染 控 制 标 准 （GB16889-2008） 中表 2 规定的排放标准， 必需采用反渗透技术才能符合排放要求， 考虑渗沥液水质波动的影响，确保出水达标，设计采用两级反渗透。 3 渗滤液处理厂的设计 3.1 执行标准 1. 中华人民共和国环境保护法 （1989 ） 2. 中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法1995 3. 生活垃圾填埋场污染控制标准 （GB16889-1997） ； 4. 中水水质标准（GB50336-2002） ； 5. 城市杂用水标准（GB/

10、T18919-2002） ； 6. 恶臭污染物排放标准 （GB14554-93 ） ； 7. 城市环境卫生设施设置标准 （CJJ27-89 ） ； 8. 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（CJJ31） ； 9. 室外排水设计规范 （GBJ14-87 1997 ） ； 10. 建筑物防雷设计规范 （GB50057-94 ） ； 11. 城市污水再生利用景观水质标准 （GB/T18921-2002） 12. 水质氨氮的测定纳氏试剂法 GB 7478-1987 13. 水质五日生化需氧量（ BOD5 ）的测定稀释与接种法 GB 7488-1987 14. 水质悬浮物的测定重量法 GB/T 1

11、1901-1989 15. 水质化学需氧量的测定重铬酸盐法 GB 11914-1989 16. 生活垃圾填埋污染控制标准 （GB16889-1977） 17. 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准（GB 18599-2001） 18. 生活垃圾填埋场环境检测技术要求 （GB/T 18772-2002） 19. 生活垃圾渗沥水（CJ/T 3018.1 CJ/T 3018.15 系列标准）CJ/T 3018. -1993 20. 生活垃圾填埋场环境监测技术标准 （CJ/T 3037-1995） 21. 生活垃圾卫生填埋技术规范 （CJJ 17-2004 ） 22. 碟管式反渗透高浓度处理设备

12、（Q/DXTDF001-2006） 3.2 设计原则 处理工艺和设备选用成功的应用于类似本项目原水水质的其它工程的工艺和设 备，确保运行稳定可靠，出水达标。 1. 根据垃圾填埋场渗滤液中污染物含量高，水质水量多变的特点， 选用技术先进、 工 艺可靠、性价比高的处理设备； 2. 充分考虑垃圾填埋场各填埋阶段的水质及水量变化，按照最可靠的原水水质 （包括 溶解性固体）进行设计，确保系统具有一定的抗冲击负荷的能力。 3. 为保证出水稳定达标排放， 采用可靠的反渗透膜技术， 处理工艺先进， 运行稳定可 靠，出水完全可以满足排放要求。 4. 系统自动化程度高，可满足连续自动运行的需要； 5. 充分考虑节

13、能降耗，降低运行费用，采用投资最少、运行费用合理、易于维护和运 行管理的工艺； 6. 尽量采用先进完善的设施和设备来消除垃圾渗滤液处理过程产生的恶臭和噪声等 二次污染问题； 7. 从近期、远期要求的出水水质综合考虑，膜处理设备可扩容可移动。 3.3 设计水量 设计日平均处理生活垃圾渗沥液350 吨，设计富裕系数 1.1，实际最大日处理能 力可达 385 吨。 3.4 设计进水指标 考虑到垃圾填埋场的渗沥液原水水质的变化范围大，我们根据平南填埋场所处地 理位置及特点进行充分分析， 结合设计文件要求系统应具备一定的抗冲击负荷的能力， 将渗滤液进水水质按如下放大指标进行设计： 设计进水水质 项目招标

14、文件进水水质设计进水水质范围 CODcr （mg/l ）11000 8000 20000 BOD5（mg/l ）3500 5000 8000 NH3N（mg/l ）2000 5002500 TN（mg/l ）2500 5002800 SS（mg/l ）500 200 800 pH 值6-9 69 电导率 (S/cm) 20000 5000 25000 注：1、系统可以适应一定水质变化波动；进水水质变化对出水水质影响不大。 注：2、此设计充分考虑渗沥液前后的水质变化，设计进水水质在招标文件的基础上 作了大幅度的放大， 充分保证出水的达标排放。 其中电导率在大于25000 S/cm 时 能保证达标

15、排放，但设备净水产率会相应下降，详见水量平衡。 3.5 设计出水指标 根据设计文件要求，出水水质要求达到生活垃圾填埋场污染控制标准 （GB16889-2008）中附表 2 规定的水污染物特别排放限值标准。 设计出水水质 项目排放浓度限值 色度40 倍 化学需氧量（ CODcr ） （mg/l ）100 生化需氧量（ BOD5 ） （mg/l ）30 悬浮物（ mg/l ）30 氨氮（ mg/l ）25 总氮（ mg/l ）40 总磷（ mg/l ）3 大肠菌值（个 /L ）10000 总汞（ mg/l ）0.001 总镉（ mg/l ）0.01 总铬（ mg/l ）0.1 六价铬（ mg/l

16、）0.05 总砷（ mg/l ）0.1 总铅 （mg/l ）0.1 4、渗滤液处理系统工艺说明 4.1 对工艺的基本要求 鉴于垃圾渗滤液的前述水质特点，为达到出水稳定达标排放，同时避免不必要的 投资浪费，在进行工艺选择时应考虑以下基本要求： （1）确保出水达标； （2）能够适应不同季节、不同年份渗滤液浓度的波动； （3）工艺流程简单，占地少，运行维护费用低； （4）自动控制程度高，可满足连续自动运行的需要。 4.2 工艺比较 4.2.1 DTRO 工艺 DT 膜技术即碟管式膜技术， 分为 DTRO（碟管式反渗透） 和 DTNF（碟管式纳滤） 两大类，是一种专利型膜分离设备。该技术是专门针对渗滤

17、液处理开发的，1988 年 在德国政府的支持下， 由 PALL 公司研制成功，1989 年应用于德国 Ihlenberg填埋场， 至今已运行了十八年，目前设备状况良好，日处理1500 吨渗滤液。 它的膜组件构造与传统的卷式膜着截然不同，原液流道：碟管式膜组件具有专利 的流道设计形式，采用开放式流道，料液通过入口进入压力容器中，从导流盘与外壳 之间的通道流到组件的另一端， 在另一端法兰处， 料液通过 8 个通道进入导流盘中 （如 图 2 所示） ，被处理的液体以最短的距离快速流经过滤膜，然后 180 o逆转到另一膜面， 再从导流盘中心的槽口流入到下一个导流盘（如图3 所示） ，从而在膜表面形成由

18、导 流盘圆周到圆中心， 再到圆周，再到圆中心的双” S”形路线， 浓缩液最后从进料端法 兰处流出。DT 组件两导流盘之间的距离为4mm ， 导流盘表面有一定方式排列的凸点。 这种特殊的水力学设计使处理液在压力作用下流经滤膜表面遇凸点碰撞时形成湍流， 增加透过速率和自清洗功能，从而有效地避免了膜堵塞和浓度极化现象，成功地延长 了膜片的使用寿命；清洗时也容易将膜片上的积垢洗净，保证碟管式膜组适用于处理 高浑浊度和高含砂系数的废水，适应更恶劣的进水条件。 透过液流道：过滤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 （如图 5） ，使通过膜片的净水可以快速流向出口。这三层环状材料的外环用超

19、声波技 术焊接，内环开口，为净水出口。渗透液在膜片中间沿丝状支架流到中心拉杆外围的 透过液通道，导流盘上的O 型密封圈防止原水进入透过液通道(如图 3)。如图 4 所示 透过液从膜片到中心的距离非常短，且对于组件内所的过滤膜片均相等。 F l owt h rough D T m odu l e FEED PERM EATE CONC EN TR A TE 碟管式膜柱流道示意图 进料 透过液 浓缩液 DT 膜片和导流盘 DT 膜柱独特的结构使其具有以下特点，这也是膜分离工艺应用于渗滤液处理所 必需的特性。 最低程度的膜结垢和污染现象 如前所述，DT 组件具备 4mm 开放式宽流道及独特的带凸点导

20、流盘，料液在组件 中形成湍流状态，最大程度上减少了膜表面结垢、污染及浓差极化现象的产生，使得 DT 组件即使在高压200bar 的操作压力下也能体现其优越的性能。 膜使用寿命长 DT 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。 DT 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DT 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。 组件易于维护 DT 膜组件采用标准化设计， 组件易于拆卸维护，打开DT 组件可以轻松

21、检查维护 任何一片过滤膜片及其它部件，维修简单，当零部件数量不够时，组件允许少装一些 膜片及导流盘而不影响DT 膜组件的使用，这是其它形式膜组件所无法达到的。 过滤膜片更换费用低 DT 组件内部任何单个部件均允许单独更换。过滤部分由多个过滤膜片及导流盘装 配而成，当过滤膜片需更换时可进行单个更换，对于过滤性能好的膜片仍可继续使用， 这最大程序减少了换膜成本，这是卷式、中空纤维等其它形式膜组件所无法达到的， 比如当卷式膜出现补丁、局部泄漏等质量问题或需更换新膜时只能整个膜组件更换。 DT 膜系统作为一种膜分离工艺相对传统的生化工艺具有如下优势： 出水水质好 反渗透膜对各项污染物都具有极高的去除率

22、，出水水质好，对于出水水质要求不 高的情况，可以使用纳滤膜； 出水稳定，受外界因素影响小 由于影响膜系统截留率的因素较少，所以系统出水水质很稳定，不受可生化性、 炭氮比等因素的影响， 对于处理不宜采用生化处理的老垃圾场渗滤液有着很大的优势； 运行灵活 DT 膜系统作为一套物理分离设备， 操作十分灵活，可以连续运行，也可间歇运行， 还可以调整系统的串并联方式，来适应水质水量的要求； 建设周期短，调试、启动迅速 DT 膜系统的建设主要为机械加工，附以配套的厂房、水池建设，规模很小，建设 速度快。设备运抵现场后只需两周左右的时间安装调试工作就可完成； 自动化程度高，操作运行简便 DT 膜系统为全自动

23、式， 整个系统设有完善的监测、 控制系统，PLC 可以根据传感 器参数自动调节，适时发出报警信号，对系统形成保护，操作人员只需根据操作手册 查找错误代码排除故障，对操作人员的经验没有过高的要求； 占地面积小 DT 膜系统为集成式安装， 附属构筑物及设施也是一些小型构筑物， 占地面积很小； 可移动性能强 可以安装在集装箱内，也可以安装在厂房里，一个项目结束后可以移至其它项目 继续使用。 运行费用低 在达到高水平的排放标准的前提下，相对于其它工艺，投资省、运行费用低。在 同样可以达到一级标准的MBR单级 RO 和两级 DTRO 中，两级 DTRO 投资及运行 费用要远低于 MBR+RO 。 4.2

24、.2 卷式膜工艺 传统的卷式膜更多的应用于给水、市政污水、中水回用、海水淡化等领域，包括 卷式反渗透和纳滤。这种膜组件是针对纯水领域设计的，德国从1986 年开始尝试应 用到渗滤液的处理中，但因为接下来的运行中出现了膜污染问题，从国外的工程实例 来看目前已陆续报废，有些已被替换成碟管式反渗透设备。由于卷式膜自身结构上的 原因，决定了这种技术难以在渗滤液处理上广泛应用，卷式膜在1999 年后很少应用 到渗滤液处理上。 在这种膜组件中，膜片间有网状支撑层，隔网厚度通常为3080um, 而流道的空 间非常小，容易被污染物堵塞及产生浓差极化。所以对进水水质要求相当苛刻，必须 进行复杂的预处理，使SDI

25、 小于 5、悬浮物小于 100mg/l 。并且一旦当预处理系统运 行不稳定时， 卷式膜就会很快堵塞， 造成不断的停机清洗， 而膜更换时必须成卷废弃， 运行费用很高。 由于卷式膜对进水要求极其苛刻，所以卷式膜没有直接应用于渗滤液处理的可能 性，但由于其填装密度高、价格便宜，有些项目将其与其它工艺相组合，作为其它工 艺的后处理，比如作为MBR 的后处理， MBR 的膜分离采用 UF 膜，可以截留大部分 大分子污染物，为卷式膜的应用创造了一定条件， 但 MBR 的出水 COD 值通常在 1000 以上，远高于卷式膜的有机物浓度极限要求，同时渗滤液中含有大量的金属离子，具 有极高浓度的 TDS，所以卷

26、式膜的有机物污染和结垢是难以避免的。卷式膜自身的结 构缺陷使得这种膜分离形式即便在具有极完善的预处理前提下仍然存在易堵塞、浓差 极化的现象，膜的寿命和产水率受到严重影响。 卷式膜由于为传统的给水行业所设计，通常操作压力较低，膜系统的回收率也较 低，拿与渗滤液净化接近的海水淡化来说，回收率通常只有4050 ，即便是在 低电导率的情况下，卷式膜的回收率通常也要低于75 ，再加上卷式膜频繁的清洗， 卷式膜的产水率受到严重影响，这使得渗滤液处理的浓缩液产量成倍增加，增加浓缩 液处理的难度。 4.2.3 MBR工艺 MBR ，又称膜生物反应器， 是生物处理与膜技术相结合的一种工艺，与传统工艺 相比， M

27、BR 用膜分离技术代替了传统的泥水分离技术，膜分离技术的高效性决定了 MBR 相对传统生化工艺有如下优势： 水力停留时间与泥龄分离 膜技术可以全部截留水中的微生物，实现了水力停留时间和污泥龄的分离，使运 行控制更加灵活，使延长污泥龄成为可能，这有利于增殖缓慢的硝化细菌的生长和繁 殖，脱氮效率得到很大提高。同时由于系统具有很长的泥龄，故产生的剩余污泥量很 小； 出水水质高于传统生化工艺 膜技术不但可以截留水中的微生物，还可以截留部分大分子的难溶性污染物，延 长污染物在反应器内的停留时间，增加难降解污染物的去除率，同时由于泥龄长，脱 氮效果好，加上出水基本不含SS，所以 MBR 的出水水质要好于传

28、统工艺； 占地面积小 由于膜系统的高截留率，使得反应器内可以保持高浓度的污泥浓度，通常是传统 活性污泥法的35 倍，高污泥浓度使得反应器容积较传统工艺小很多，加上高效率 的深水供氧形式，生化部分占地面积要远小于传统工艺； 耐冲击性能强 高污泥浓度也使得系统的耐冲击负荷有所提高。 当然 MBR 作为一种生化工艺也同样具有生化工艺的缺点： 处理效果依赖于渗滤液的可生化性 由于 MBR 主要靠生化段去除污染物， 故处理效果严重依赖于渗滤液的可生化性， 对于可生化性差的中晚期渗滤液不适用； 影响因素多 影响出水水质的因素较多。季节的变化、垃圾成分的变化、填埋场年限的变化、 天气的变化、人为因素都会改变

29、垃圾渗滤液的水质水量，对系统造成冲击负荷，进而 影响的系统的出水水质。同时系统的负荷、温度、pH 值、碱度、 DO 值、泥龄等等参 数控制不当，同样会影响出水水质； 出水不能满足高标准要求 垃圾渗滤液中含有大量不可生物降解的污染物，生化法是无法去除的， MBR 的出 水 COD 浓度和色度值都仍然较高， 这也就决定了 MBR 处理渗滤液出水并不能达到较 高的排放标准，要想满足高标准的出水要求则需要应用去除效率更高的膜技术或其它 物理方法。 4.2.4 传统的活性污泥及生物膜工艺 这里所说的传统活性污泥及生物膜工艺是指广泛应用于传统的市政污水及工业 污水处理的生化工艺， 生物膜法如接触氧化、 生

30、物滤池， 活性污泥法如 SBR、氧化沟、 AO 及其诸多的衍生工艺。 这些传统工艺均在市政污水及工业污水方面有很多成功的案例，但垃圾渗滤液有 其显著的特点和诸多的不确定因素，这就给传统生化工艺的实施带来很大的困难，应 用于处理渗滤液中，在以下几方面表现的不尽如人意： 针对可生化性差的渗滤液无能为力 垃圾渗滤液成份复杂，含有大量高分子难以生化降解的污染物，尤其是到填埋场 晚期，渗滤液中的易降解有机物已在垃圾堆体中消耗殆尽，生化工艺对其基本没有处 理效果。 污泥浓度低，占地面积大 传统生化工艺污泥浓度通常控制在25g/L ，而垃圾渗滤液虽然水量较少， 但污 染物浓度极高，一个中型渗滤液处理项目所处

31、理的污染物总量与一个中小型城市污水 处理厂相当，占地面积巨大，这在很多地区是很难做到的。 难以应对渗滤液的高浓度、高毒性，抗冲击能力差 渗滤液具有高浓度、高毒性、水质水量变化大的特点，这些特点均会对生化系统 造成很大的冲击， 这是在其它污水中比较少见的，传统工艺由于污泥浓度低， 面积大， 混合效果差，从而易对局部区域的微生物造成毒害抑制作用，进而影响整个系统的处 理效果。 出水水质差 由于渗滤液的可生化性差同时又具有较强的冲击性，使得传统生化工艺很难正常 运行，出水水质较差，也极不稳定。如想达到较高的排放标准，必须设膜分离作为系 统的后处理，但由于传统生化泥水分离效果较差，生化出水还需经过较复

32、杂的预处理 才能进入膜系统。 实际应用少，设计参数不成熟 传统生化工艺所沿用的设计参数均为市政污水的设计参数，并不能很好的适用于 渗滤液处理。这些工艺曾在早期较多的应用于渗滤液处理，但由于上述的种种因素， 大部分难以正常运行，出水不达标，或根本无法启动，目前的应用案例较少。 4.2.5 厌氧工艺 厌氧工艺广泛应用于高浓度有机污水，也适用于部分垃圾渗滤液处理，通常使用 的厌氧反应器有上流式厌氧污泥床、厌氧滤池、完全混合式厌氧反应器等。在垃圾渗 滤液处理中应用厌氧工艺有如下优势： 能耗低， 厌氧不耗氧，只需要回流或搅拌，COD 的去除率可以达到6070 ，在 COD 浓度很高的情况下， COD 总

33、量的去除是相当可观的，降低了整个系统的运行费用； 可以产生二次能源 厌氧可以产沼，沼气可以再利用，用来发电或产热； 二次污染小 厌氧产泥量小，减少了二次污染； 渗滤液除了含有高浓度的有机污染物外，还含有大量的氨氮、盐类、重金属等污 染物，厌氧工艺在应用中也同样存在很多局限性： 过度的除碳造成反硝化困难 厌氧工艺对于除炭来说效果明显，但对氨氮没有去除率， 相反还会增加氨氮的浓 度，为后续的好氧除氨氮增加了负荷。对于某些类型的渗滤液，如中、晚期的填埋场 渗滤液，COD 浓度相对较低， 氨氮浓度则很高， 炭氮比对于反硝化反应来说已经失衡， 如果前处理中设厌氧工艺，后续的反硝化则需要投加炭源。对于厌氧

34、填埋工艺，由于 垃圾填埋堆体和调节池本身就是厌氧反应器，在渗滤液处理工艺中再设置厌氧段，意 义不大； 启动缓慢 厌氧反应器的产甲烷菌生长速度慢，对生存环境要求苛刻， 应用于渗滤液处理则 表现为启动缓慢。 4.3 工艺列表比较 DTRO 工艺卷式 RO 工艺MBR 工艺传统活性污泥 及生物膜工艺 厌氧工艺 能否直接处 理渗滤液 能否能能能 产水水质好好较好较差差 对污染物的 去除率 高高高较高不高 回收率（产 水率） 6085 407599 （计算排 泥） 99 （计算排泥） 100 （计算排 泥） 抗冲击能力强弱较强弱弱 影响出水水 质因素 少由于进水条件 差时不能运 行，故不具可 比性 多多

35、多 对填埋场不 同时期的适 应性 强由于不能直接 处理渗滤液， 故不具备可比 性 弱弱 弱 启动时间很短很短较短较长长 占地面积小小较小大大 可移动性强强弱弱弱 能耗较低低高高低 投资较高低高较高低 4.4 工艺选择 通过以上对各工艺的描述、对比及本项目的水质特点可以得知，DTRO 和 MBR 工艺是渗滤液处理中较为成熟的处理工艺，本项目适宜采用流程短、占地小的物化工 艺，故本方案选择 DTRO 作为主导处理工艺， 结合浓缩液的回灌， 二级 DTRO 完全可 以达到设计排放标准。 5、工艺技术描述 5.1 总体工艺 本工艺采取两级反渗透的核心处理方式，结合浓缩液和渗滤液的回灌，确保出水 达到招

36、标文件要求的标准。 本次提供的膜处理系统由日处理水量350 吨， 配有 3 台芯式过滤器、4 台高压泵、 5 台在线增压泵；原水储罐10m 3，硫酸储罐 10m3、清洗剂 A 储罐 1m3，清洗剂 C 储罐 1m 3，阻垢剂储罐 0.5m3，氢氧化钠储罐 1m3，净水储罐容积 10m3。 渗滤液处理系统整体工艺示意图 填埋场 调节池 第一级反渗 透 净水储池 第二级反渗透 浓缩液储池 中间储池 净水达标排放 浓缩液回灌 提升 反渗透系统型号为： ROAW DTG135/35 ，第一级反渗透135 个 DTG 膜柱,第二 级反渗透 35 个 DTG 膜柱。 系统配有触摸屏操作站，备用一套计算机控

37、制系统和数据记录系统。 5.2 水量平衡计算 系统水量平衡计算见： 350 吨/天两级 DTRO 水量平衡图。 图 2：350 吨/ 天两级 DTRO 物料平衡及流程示意图 注：原水电导率15ms/cm（水温高于15） ，总回收率 80% ，即最终出水 280m 3/d 。 （上图中按此数值进行计算） 注：原水电导率20ms/cm（水温高于15） ，总回收率 75% ，即最终出水 262.5 m 3/d 。 注：原水电导率25ms/cm（水温高于15） ，总回收率 70% ，即最终出水 245m 3/d 。 注：进水温度低于15时，温度每降低1，回收率下降约0.5% ，反之升高；进水温度低于1

38、0时，温度每降低1 ，回收率下降约1% ，反之升高；进水水温高于20时， 温度的变化对回收率影响不大。 芯滤 贮罐 硫酸 350m 3/d 砂滤381.1m 3 /d 一级 DTRO ，设计回收率 81.5% 381.1m 3/d 311.1m 3/d 浓缩液 池 净水贮 罐 回灌 31.1m 3/d 浓缩水 70m 3/d 浓缩水 70m 3/d 浓缩水 渗沥液调 节池 350m 3/d 二级 DTRO ，回收率 90% 311.1m 3/d 透过水 280m 3 /d 透过水 脱气塔 280m 3/d 净水 5.3 过程描述 5.3.1 原水罐和酸调节 渗沥液 pH 值随着厂龄的增加、 环

39、境等各种条件的变化而变化， 其组成成份复杂， 存在各种钙、镁、钡、硅等种难溶盐，这些难溶无机盐进入反渗透系统后被高倍浓缩， 当其浓度超过该条件下的溶解度时将会在膜表面产生结垢现象。而调节原水pH 值能 有效防止碳酸盐类无机盐的结垢，故在进入反渗透前须对原水进行pH 值调节。 原水从原水储池由泵PKT02411 输送至原水储罐 B02211 之前， 先通过管道过滤 器除去进水中的可能带入的颗粒物质。在渗滤液进入原水罐的同时， 从酸储罐 B00111 添加酸调节 pH 值。与此同时，泵 PK02211 开始工作进行回流混合， 达到均衡 pH 值 的目的。系统原液储罐回流管路设pH 值传感器， PL

40、C 判断原水 pH 值并自动调节计 量泵 PD00111 的频率以调整加酸量，最终使进入反渗透前的原液pH 值达到 6.1-6.5 。 如果原水 pH 在此范围内则不需要加酸调节。 渗沥液调节池的进水泵应避免悬浮物进入膜系统，从而引起芯式过滤器的堵塞。 中间水池 B00111 硫酸储罐 10m 3 B02211 原水储罐 10m3 计量泵 PD00111 飘浮泵 PKT02411 离心泵 PK02211 管道过滤器 SF02311 系统进水、加酸示意图 PK02211回流搅拌 进 DTRO 系统 5.3.2 反渗透系统 膜系统为两级反渗透，第一级反渗透需要从芯式过滤器后进水，第二级反渗透处 理

41、第一级透过水。 原水储罐的出水，由泵PK00211 给 DTRO 设备供水，砂滤器增压泵PK13011 给渗滤液提供压力。 砂滤器共有 1 个，FS13011 。砂滤器进、出水端都有压力传感器， 自动检测压差， 当压差超过 2.5bar 的时候执行反洗程序。 砂滤器反冲洗的频率取决于 进水的悬浮物含量。 反冲洗时先用气泵RK13811 进行气洗， 再用泵 PK13011 进行渗 滤液冲洗，砂滤器的过滤精度为50m。经过砂滤器后渗滤液直接进入芯式过滤器， 设备配有芯式过滤器2 台，其进、出水端都有压力传感器，自动检测压差，当压差超 过 2.0bar 的时候系统提示更换滤芯。芯式过滤器过滤的精度为

42、10m 为膜柱提供最 后一道保护屏障。为了防止各种难溶性硫酸盐、硅酸盐在膜组件内由于高倍浓缩产生 结垢现象，有效延长膜使用寿命，在一级反渗透膜前需加入一定量的阻垢剂。添加量 按原水中难溶盐的浓度确定。 经过芯式过滤器的渗滤液直接进入一级反渗透高压柱塞泵。 DT 膜系统每台柱塞泵后边都有一个减震器，用于吸收高压泵产生的压力脉冲， 给膜柱提供平稳的压力。 经高压泵后的出水进入膜组件， 膜组件采碟管式反渗透膜柱， 抗污染性强，物料交换效果好的优点，对渗沥液的适应性很强，膜寿命延长到3 年以 上。一级反渗透系统拟设三段， 为 串 联 连 接 方 式 ， 第 一 段 反 渗 透 的浓液依次进 入串 联

43、后 置 的第二、第三段，各 段 处 理 的 浓液 COD 浓度及盐含量依次增加。 二级 反渗透设二段。反渗透系统系统截留率高，净化水各项指标远小于出水指标，完全达 到本招标文件的技术规格要求。 第一级反渗透的减震器出水进入第一个膜组（FM161 ） ，每组膜柱配一台在线增 压泵提为膜组供必要的流速。第二级反渗透不需要在线增压泵，由于其进水污染物及 电导率均很低低，回收率比较高，仅仅使用高压泵就可以满足要求。 膜柱组出水分为两部分。第一级反渗透的透过液排向第二级反渗透的进水端，浓 缩液排入浓缩液储存池。第二级反渗透的透过液进入净水储存池，等待回用，浓缩液 进入第一级反渗透的进水端，进行进一步的处

44、理。两级反渗透的浓缩液端各有一个压 力调节阀 (VS1601 和 VS2601) ，用于控制膜组内的压力，以产生必要的净水回收率。 B00411 阻垢剂 计量泵 PD00411 B122 原水储罐 10m 3 PK131 RK132 FS131 FC141 芯式过滤器 去第一级 反渗透 砂 滤 器 高压泵减震器 去浓缩液储存池 PP1601 SP1601 PK161 PK162 PK163 在线增压泵 透过液去中间水罐 VS1601 压力调节阀 FM161 FM162 芯式过 滤器出水 FM163 5.3.3 清水脱气及 pH 值调节 由于渗沥液中含有一定的溶解性气体，而反渗透膜可以脱除溶解性

45、的离子而不能 脱除溶解性的气体，就可能导致反渗透膜产水pH 值会稍低于排放要求，经脱气塔脱 除透过液中溶解的酸性气体后， pH 值能显著上升， 若经脱气塔后的清水pH 值仍低于 排放要求，此时系统将自动加少量碱回调pH 值至排放要求。由于出水经脱气塔脱气 处理，只需加微量的碱液即能达到排放要求。 出水 pH 回调在清水罐 B09711 中进行，清水排放管中安装有pH 值传感器，PLC 判断出水 pH 值并自动调节计量泵PD00211的频率以调整加碱量，最终使排水pH B00411 碱罐 1m 3 B09711 清水储罐 10m3 计量泵 PD00411 离心泵 PK09711 图 4、出水加碱

46、 pH调节示意图 回流混合 达标排放 / 回用 两级 DTRO 系统流程示意图 (FM161,162,163 为第一级反渗透， FM261,262 为第二级反渗透) 高压泵减震器 FM261 PP2601 SP2601 FM262 VS2601 压力调节阀 第 一 级 反 渗 透 透过液 去净水储存罐 去第一级反渗 透的进水端 值达到排放要求。 5.3.4 控制系统 系统中心控制系统的硬件包括：PIV2.0MHz, 512M 内存, 80G 硬盘，16MB 缓 存,网卡，软驱，可刻录光驱， 17 显示器，彩色打印机。计算机系统软件为Windows 2000 和 Excel 2000 ；上位机控

47、制软件为为WinCC 。 系统中心控制室电脑和设备现场触摸屏均可实现对处理过程的控制。一套故障并 不影响另外一套正常运行。 5.3.5 设备的冲洗和清洗： 膜组的清洗包括冲洗和化学清洗两种。 反渗透系统有清洗剂A、清洗剂 C、阻垢剂和清洗缓冲罐。操作人员需要定期给储罐 添加清洗剂和阻垢剂，设定清洗产生，需要清洗的时候系统自动执行。 系统冲洗： 膜组的冲洗在每次系统关闭时进行，在正常开机运行状态下需要停机时，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。冲洗的主要目的是防止渗 滤液中的污染物在膜片表面沉积。 冲洗分为两种， 一种是用渗滤液冲洗， 一种是净水冲洗， 两种冲洗的

48、时间都可以在操作界面上设定，一般为25 分钟。 化 学 清 洗 ： 为保持膜片的性能，膜组应该定期进行化学清洗。清洗剂分酸性清洗剂和碱性清 洗剂两种，碱性清洗剂的主要作用是清除有机物的污染，酸性清洗剂的主要作用是清 除无机物污染。 在清洗时，清洗剂溶液在膜组系统内循环，以除去沉积在膜片上的污染物质，清 洗时间一般为 12 个小时，但可以随时终止。清洗完毕后的液体排出系统到调节池。 膜组的化学清洗由计算机系统自动控制，可在计算机界面上设定清洗参数。 清洗剂一般稀释到510%后使用。 清 洗 周 期 清洗时间间隔的长短取决于进水中的污染物质浓度，当在相同进水条件下，膜系 统透过液流量减少10%15

49、% 或膜组件进出口压差超过允许的设定值时需进行清洗， 正常情况下清洗周期如下： 一级 DT 系统的化学清洗周期： 碱洗： 7 天，pH=1011，温度 35 酸洗： 14 天，pH=2.53.5，温度 35 5.4 反 渗 透 系 统 设 计 参 数 一 览 表 本溪市千金岭渗沥液处理系统 项目单位系统一级 DTRO 二级 DTRO 设备型号ROAW 9155 DTE135-35 9155 DTE 135 9155 DTE 35 膜柱型号part DTE DTE 设计开机率% 90 90 90 进水流量l/h 14583 16042 12963 进水量m 3/d 350 311.1 280 浓缩液量m 3/d 70 70 31.1 透过液量m 3/d 280 311.1 280 运行回收率 (15ms/cm) % 80 81.5 90.0 设计通量LMH 9.7 40.0 单支膜柱面积m 2 9.405 9.405 需要膜柱数量part 170 90.05 取 135 支19.7 取 35 支 膜柱排列part 16-30-30-30-2