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摘要:研究了两级碟管式反渗透系统在四川某城市生活垃圾填埋场渗滤液处理中的应用。研究表明:DTRO仍然存在浓差极化现象；在经过预处理后正常工况下，一级DTRO氨氮的去除率能够达到95.1%～97.8%、脱盐率在96.6%～97.7%，UV254的去除率在96.4%～97.4%；二级DTRO氨氮去除率在86.5%～92.1%，脱盐率在87.2%～89.6%；UV254的去除率仅在10%～40%；随着二级DTRO运行压力的增加，膜通量增加，氨氮去除率与脱盐率则降低。
关键词:碟管式反渗透；垃圾渗滤液；去除率
垃圾渗滤液是指垃圾填埋过程中，由于厌氧发酵、有机物分解、雨水冲淋等产生多种代谢物质，形成污染严重的高浓度有机废液，它具有水质复杂、化学耗氧量(COD)和氨氮浓度高、水质变化大等特点，且用常规的生化等处理方法出水难以达标。与生化法相比，膜分离技术受原水水质的变化影响小，能够保持出水水质稳定，在垃圾渗滤液等高浓度、难降解废水的处理中具有明显的优势。碟管式反渗透(DTRO)是一种新型的反渗透处理技术，分为碟管式反渗透(DTRO)和碟管式纳滤(DTNF)两大类，该技术是专门针对垃圾渗滤液处理开发的一种专利型膜分离设备，目前已经在垃圾渗滤液的处理中得到较为广泛的应用。
1.碟管式反渗透处理系统工艺流程
根据不同的进水水质、出水要求及工程成本，垃圾渗滤液处理系统可采用两级DTRO、单级DTRO、MBR+单级DTRO/NF、DTRO与DTNF组合等工艺。目前采用较多的是两级DTRO工艺，一般来讲可以达到《生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)》排放标准，满足中水回用要求；单级DTRO主要用于污染指标较低的渗滤液；MBR+单级DTRO/NF适合处理可生化性较好的渗滤液类型；如果在出水指标允许的条件下，还可以应用DTNF，或使用DTRO与DTNF组合系统，既满足去除率又可去除部分单价盐类。典型两级DTRO工艺流程如下:填埋场的渗滤液从调节池由漂浮泵输送至原水罐，先经砂滤器和芯滤器作预处理，经过预处理的渗滤液直接进入一级DTRO系统，第一级反渗透系统产生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池，第二级反渗透处理第一级透过液，二级的透过液进入清水池，浓缩液进入第一级反渗透的进水端，进行进一步的处理。浓缩液回灌、蒸发或外运。
专门为处理高浓度料液而设计；解决了膜片堵塞问题，不依赖特别的预处理；膜片使用寿命超过3年，提高了系统的稳定性；操作简便，可远程控制，远程诊断；土建设施少，占地面积小；浓缩倍数高，回收率高；出水稳定达标。
2.项目简介
2.1工艺设计
试验依托四川某城市生活垃圾填埋场污水处理厂改建项目，原污水处理厂采用UASB+ABR+MBR+人工湿地的处理工艺，但由于水质波动较大以及运行不规范等原因，实际运行效果不理想。改建后采用气浮+臭氧+UASB+两级DTRO+RO的处理工艺，设计规模为200m3/d。
2.2两级DTRO系统
DTRO系统由原水罐、预处理系统、一级DTRO系统、二级DTRO系统组成。其中一级DTRO系统共82支膜柱分为三段串联运行；二级系统共22支膜柱分两段串联运行。为保证系统产水回收率，二级系统及一部分一级系统浓缩液回流至一级系统。两级系统各自由一台高压柱塞泵提供机械能，并在每段进水前通过在线增压泵保证反渗透推动压力。DTRO系统实现分离的核心在于八边型的反渗透膜，如图1(a)所示。稀溶液通过“S”型的错流过滤的方式通过膜片，在单只DTRO膜组件中液体通过如图1(b)的方式流动。
5.碟管式反渗透处理系统的工程应用
碟管式反渗透设备根据用户的需求可以设计成集装箱式、室内式和车载式。例如:重庆长生桥垃圾填埋场渗滤液处理系统为3个集装箱式碟管式反渗透设备；北京南宫堆肥场为1个集装箱式设备，北京阿苏卫垃圾填埋场、北京安定垃圾填埋场渗滤液处理系统为室内式设备，碟管式反渗透中试车演示设备为车载式设备；
碟管式反渗透设备根据所要求的系统回收率可选择是否需要高压反渗透，一般垃圾填埋场渗滤液的电导率低于20000μS/cm，要求回收率<80%时，用常压反渗透，运行压力在2～4MPa范围内。例如: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渗滤液处理设备，现有垃圾填埋场渗滤液处理系统中多数为常压反渗透设计。若电导率高于30000μS/cm，要求回收率>80%时，则考虑采用高压反渗透，压力可达12MPa，例如北京安定垃圾填埋场渗滤液处理设备。
碟管式反渗透设备的控制系统可以根据用户需求进行设计，主要分为全自动和部分全自动。全自动为进水和出水系统完全自动控制，目前，大部分垃圾填埋场的碟管式反渗透处理系统采用全自动控制方式。部分全自动多用于单级反渗透，适合出水水质要求灵活的系统。
结论
碟管式反渗透技术不仅适用于垃圾渗滤液处理，而且可以尝试向食品、生物、制药、化工等多个领域扩展，随着我们对膜技术的不断研究和深入，碟管式反渗透技术将得到更广泛的应用。
参考文献:
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论文作者:何利红
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/26
标签：反渗透论文; 系统论文; 垃圾论文; 管式论文; 填埋场论文; 两级论文; 水质论文; 《防护工程》2018年第33期论文;