渗滤液处理方案范例(12篇)

来源:收集

渗滤液处理方案范文篇1

关键词:废酸回收;扩散渗析膜;硝酸+氢氟酸混酸;酸回收率;金属离子截留率

Abstract:ZhenshiGroupDongfangspecialsteelLimitedbyShareLtdwithannualoutputof600000tonsofstainlesssteelplateannealingandpicklingplateprojectputintooperation,theemissionofHNO3+HFacidpicklingwasteacidrecycling,carriedoutalargenumberofresearch.Throughthepreliminarystudies,thediffusiondialysismembranetechnologyhasbeenappliedtothefieldexperiment,themixedacidwasterecyclingproduction.Atpresent,thenormaloperationofthesystem.Principle[LuoShiweiisinrespectofmembranetechnologyforwasteacidrecovery(1985.8-),male,bachelordegree,ZhenshiGroupDongfangspecialsteelLimitedbyShareLtd,assistantengineer,processandcastwiththebenefitsofsuchasapaper.

Keywords:wasteacidrecovery;diffusiondialysismembrane;nitricacidandhydrofluoricacidmixedacid;acidrecovery;retentionrateofmetalions

中图分类号:P747+.92文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

0前言

随着不锈钢消费市场的不断扩大,近年来我国的不锈钢生产规模已急剧增长,其产量已达到了始料不及的程度。然而,在不锈钢酸洗过程中,当洗板酸液中金属离子浓度超过规定值时,必须设法降低金属离子浓度,以满足工艺需求。目前的通常做法是先排出一定量的金属离子浓度超标酸液,再补充新酸液。

排出的废酸液,酸浓度较高,当前较成熟的废酸回收方法是焚烧或蒸馏等。由于这种废酸回收方法存在一次性投资成本大、二次污染环境、效率低等问题,使用者寥寥无几。而不锈钢酸洗企业通常使用的是稀释中和的做法,即将废酸排入废水中稀释,再加入碱中和后排放。显而易见,这种做法不仅浪费了大量的资源,还提高了废水的处理成本和重复利用的难度。

随着膜技术在水处理方面的应用与发展,为扩散渗析膜技术在酸回收中应用奠定了基础。

1项目概况

振石集团东方特钢股份有限公司年产60万吨不锈钢宽板退火酸洗板项目投产运行后,为降低洗板酸液中的金属离子含量,保证生产工艺的需求,每天必须排放30-50吨废酸至废水中,再配比相同量的新酸加入循环酸罐中确保生产的正常运行。由于排至废水中这部分废酸浓度及金属离子含量都很高,给废水处理带来的很大冲击和压力,提高了生产成本。同时废酸排放造成了资源的极大浪费。为此,我们对废酸资源再生利用开展了探索研究。

2实验论证

经过对膜技术在水处理中应用的多个方案研究对比,赴多家企业进行现场实地考察,提出了使用扩散渗析膜技术进行酸再生的设想。由于此前并没有对硝酸+氢氟酸废酸回收的成功案例,经过与合作方反复研究,定制了一个扩散渗析器酸再生模块,笔者在合作方的指导下,提取废混酸样进行模块实验,获得如下实验结果:

扩散渗析膜技术的酸回收实验结果

酸回收率=回收酸中H+浓度×回收酸流量/(回收酸中H+浓度×回收酸流量+残液中H+浓度×残液流量)

金属离子截留率=1-回收酸中金属离子浓度×回收酸流量/(回收酸中金属离子浓度×回收酸流量+残液中金属离子浓度×残液流量)

实验结果显示该扩散渗析酸再生模块酸回收率能达到80%以上,而且对酸洗工艺影响重大的金属离子去除率能达到90%以上。实验证明扩散渗析膜技术应用在硝酸+氢氟酸废酸回收中完全可行。

3膜法回收废酸原理及工艺流程说明

3.1膜法回收废酸原理:

膜法回收废酸采用的是渗析原理,是以浓度差做推动力的,整个装置由扩散渗析膜、配液板、加强板、液流板框等组合而成。如图,由一定数量的膜组成不同数量的结构单元;其中每个单元由一张阴离子均相膜隔开成渗析室(A)和扩散室(B),如图,阴离子均相膜的两侧分别通入废酸液及接受液(纯水)时,废酸液侧的游离酸及其盐的浓度远高于水的一侧。由于浓度梯度的存在,废酸中的游离酸及其盐类有向B室渗透的趋势,但膜是有选择透过性的,它不会让每种离子以均等的机会通过。首先阴离子膜骨架本身带正电荷,在溶液中具有吸引带负电水化离子而排斥带正电荷水化离子的特性,故在浓度差的作用下,废酸侧的阴离子被吸引而顺利地透过膜孔道进入水的一侧。同时根据电中性要求,也会夹带带正电荷的离子,由于H+的水化半径比较小,电荷较少;而金属盐的水化离子半径较大,又是高价的,因此H+会优先通过膜,这样废液中的酸就会被分离出来。由于采用逆流操作,在废液出口处,酸室中的游离酸虽因扩散而大大降低浓度,仍比进口水中游离酸的浓度高,加上实际做膜时,可以通过侧基取代控制膜的含水量和孔径。

3.2工艺流程:

经过讨论公司决定先上五台扩散渗析器设备,根据实际运行效果和能否满足生产需求再考虑是否增加设备。由于废酸含量高、金属离子含量高等特点,东方特钢废酸回收的工艺流程图,如下:

3.3工艺说明:

废酸中含有大量的固体杂质和悬浮物,首先进入锥形废酸储罐,罐内废酸用泵经板框压滤机初步滤除废酸中的大颗粒杂质,压滤机出口的料液进入压滤酸暂存罐,再用泵输送经活性炭过滤器进一步去除悬浮物;再经孔径为1μm微滤系统(保安过滤器),将剩余的杂质全部去除,料液进入中间酸罐,再用泵提升到废酸高位槽,使符合进入扩散渗析器质量技术要求的料液自流进入膜系统。

高位槽内的废酸及自来水经扩散渗析器后,回收酸自流进入回收酸缓冲罐,缓冲罐出口配置泵将料液打入回收酸储罐,回收酸储罐出口配置泵、流量计,回收酸计量打入退火酸洗车间配酸罐。残液自流进入残液缓冲罐(要求该储罐入口高度低于设备高度),再用泵将残液打入废水处理站调节池中进行处理。

4运行效果

项目实施后,笔者参与废酸回收系统的安装调试,并跟踪投运后的生产状况,对运行效果进行了分析。该项目废酸回收率在85%左右,金属离子截留率在90%以上。单台扩散渗析器平均回收酸量为210L∕h,项目五台扩散渗析器平均回收酸量为26t∕d,全年回收酸量在8000吨左右。回收酸中硝酸平均浓度为8.5%,氢氟酸平均浓度为1.2%,即相当于每年回收1046吨的65%成品硝酸和175吨的55%成品氢氟酸;而且每年减少废水处理消耗的石灰500吨及高分子絮凝剂15吨。每年产生的经济效益约300万元。同时水处理产生的污泥量减少,也产生了良好的环境效益。

5结语

⑴“扩散渗析膜技术”工艺在硝酸+氢氟酸废酸回收项目上运用是完全可行的。该项工艺流程简单,设备占地少,易于操作维护。

渗滤液处理方案范文篇2

关键词:反渗透污染膜清洗

中图分类号:TU99文献标识码:A文章编号:1007-3973(2011)006-022-02

随着反渗透(RO)技术在国内的快速发展,它已经成为水处理工程普遍采用的主要技术手段,广泛地应用在电力、冶金、医药生产、电子工业高纯水、饮料用水、化工生产等工业领域。在反渗透系统的运行过程中,由于各地水源差异、预处理设计的不完善、药剂使用和操作维护的不规范等原因,会造成反渗透系统不同性质的污染。本文着重阐述各种反渗透膜污染的成因,并结合工程实例介绍无机盐结垢、有机胶体和微生物混合污染的清洗方案。

1、反渗透膜污染的成因与特征

反渗透系统要求有一套完善的预处理系统,以确保反渗透膜供应商要求的进水水质条件,其中包括:原水消毒、多介质过滤、活性炭过滤、加阻垢剂(或加酸降低PH值)、加还原剂、保安过滤等。对于不同水质(如地表水、地下水、自来水等),考虑其经济技术成本,预处理配置有所取舍,以脱除悬浮物、有机物、微生物、活性氧化物、铁、锰等,但是反渗透膜污染的趋势仍然在所难免,预处理只是将其降低至可控制的范围内。

1.1无机盐结垢

当难溶盐在反渗透系统内不断被浓缩并超过其溶度积时,这些难溶盐会在膜表面不断析出沉淀而结垢,当以苦咸水为水源时,CaCO3、CaSO4、MgSO4、SiO2是主要的无机盐结垢成分,在一些特殊地区还会有BaSO4、SrSO4。在实际工程应用中,一般采用阻垢剂和加酸相结合的方法来控制无机盐结垢的趋势。

1.2胶体污染

胶体是悬浮在水中的无机物或是有机与无机混合物的微小颗粒,它不会由于自身重力而沉淀,胶体主要成分有铁、铝、硅、硫或有机物。正常原水中的胶体可以通过混凝、絮凝反应形成大颗粒物,并通过多介质过滤器过滤去除,保证反渗透进水污染指数(SDI)小于5。但是如果原水水质特殊,常规工艺无法保证SDI达到反渗透膜的要求,就会在膜表面形成胶体污染。

1.3有机物污染

原水中有机物种类繁多,其成分也非常复杂,反渗透系统所形成的有机物污染通常是指溶解性天然有机物污染,主要成分是腐植酸,有机物被吸附在反渗透膜表面形成有机物薄膜层,由于有机物带电荷的作用,能牢固的贴在膜的表面,能很快导致反渗透膜性能严重衰退。在预处理系统中,活性炭吸附器主要去除原水中的有机物,保证反渗透进水水质,一般要求反渗透进水COD≤1。

1.4微生物污染

微生物污染是由细菌粘泥、真菌、霉菌等在反渗透膜表面沉积而形成,较难去除,如果发生微生物污染,不仅需要对反渗透系统进行清洗消毒,还需要清洁预处理、管路系统、容器,并对水源加氯消毒。

1.5其他污染

除以上常见的集中污染外,还有一些特殊的反渗透膜污染,如金属氧化物/氢氧化物污染,主要是铁、锰、铜、铝等,还有聚合硅垢污染。

2反渗透膜的清洗和维护

2.1反渗透膜清洗时间的确定

为了使清洗工作取得最好的效果,反渗透膜元件必须在产生大量污垢前进行清洗,如果清洗工作延误,那么将非常困难或不可能将膜表面的污垢彻底清除并重新恢复反渗透膜性能至初始状态。反渗透膜清洗时间的确定有以下几个条件:

(1)进水和浓水之间的标准化压差上升15%;

(2)标准化产水量下降10%:

(3)标准化盐透过率增加5%;

(4)多段反渗透系统,通过不同段的压降明显增加。

另一方面也可将上述指标作为对清洗效果的评价的重要参数,如采用检测进出水水质的脱盐率(电导率变化),膜通量,进出水的压差等指标的恢复程度。

2.2反渗透膜污染类型的确定

(1)对SDI测试膜片上收集的残留物进行化学分析,确定污染物的主要类型,以便进行针对性的花清洗:

(2)如果不能进行化学分析,可以根据测试膜片上的残留物颜色、密度,结合SDI测试数据对污染物进行分类:

(3)在系统发生明显污染时,可以打开压力容器的端盖,直接观察污染物在端盖和反渗透膜元件之间的间隙内累积的情况,一般来说预处理滤料泄露、胶体污染、有机物污染和微生物污染对反渗透系统前端影响严重,而无机盐结垢在反渗透系统末端最严重。直接观察季科基本确定污染物类型,确定相应的清洗方案。3反渗透系统污染和清洗实例

国内某饮料公司西安分公司水处理工程,采用常规的处理工艺,原水一多介质过滤器一活性炭过滤器一一级反渗透系统,生产纯水供工艺配料,水源是地表水,来自市政管网,其中原水投加聚合氯化铝絮凝剂,反渗透进水投加进口阻垢剂,反渗透系统设计产水量60吨/小时,设计回收率75%,反渗透系统采用世韩公司8英寸苦咸水膜72支,型号RE8040-BE,使用12支6芯压力容器,两段8-4排列,工艺详见下图。

(1)系统污染情况

投入运行初期系统运行情况良好,6各月后,当地进入枯水期,水源水质大幅度波动、恶化,原水有机物含量升高,活性炭过滤器产水COD达到3.5-4ppm,反渗透进水SDI大于5,并伴随微生物超标,由于分公司缺乏反渗透系统维护经验,没有及时采取措施进行工艺调整,同时正值生产旺季无法停机清洗,在这样恶劣条件下系统运行一个月后出现明显的污染症状,产水量下降至设计流量一半左右,操作压力和压差都持续升高,停机拆开压力容器发现,在系统第一段前端和末端有明显的污染症状,膜端面和压力容器壁上有附着粘稠状污染物,容器内还有腥臭味,在系统第二段末端没有明显的粘稠状污染物或无机盐结晶,但已经有较强的腥臭味,结合原水水质参数可以确认,反渗透系统发生了严重的有机胶体和微生物混合污染,取出第一段污染比较严重的膜解剖后发现膜表面已经被有机粘泥覆盖。

(2)清洗方案

1)0.2%盐酸溶液,PH值1-2,短时间循环浸泡,以防止可能的、少量的无机盐结垢污染;

2)0.1%氢氧化钠溶液+0.03%十二烷基磺酸钠溶液,PH值11-12。

清洗时尽可能提高药液温度(不超过30℃),清洗剂明显浑浊,变黑后就排放、更换新的清洗剂,长时间循环浸泡,整个清洗周期持续了3天,清洗液变化逐渐缓慢,腥臭气味基本去除,用清水冲洗后,换用浓度3%的亚硫酸氢钠溶液间歇冲洗循环膜表面,可以有效抑制微生物生长,同时对原水和预处理系统进行消毒处理,重新开机后,反渗透系统运行正常,参数基本恢复。详见数据表:

(3)反渗透系统的清洗维护经验表明,利用产品水进行低压力,高流量的冲洗方法,在显著的反渗透性能衰减之前,可以有效的消除轻度的有机物污染,最好在反渗透停机后进行低压冲洗,以便于从膜表面分离污垢层。

参考文献:

[1]萧刚,反渗透系统设计研究[J],净水技术,1996,57(3):25

渗滤液处理方案范文篇3

很荣幸可以进入XXXX有限公司工作,谢谢领导为我提供的工作平台和环境,从XX年1月4日进入公司以来,我认认真真的完成了领导交给我各项工作任务,在这期间曾一度得到领导的赞扬和各位同事的肯定,现向领导申请转为公司正式员工,希望领导给予批准。

硕士期间我主要从事项目设计方面的工作,为来公司工作打下了很好的基础。实习期间我主要完成了以下几项工作:1、编写《XXXXX渗滤液处理工程方案》(简本)2、参与《XXXXX环保发电厂项目渗滤液处理系统初步设计》,完成渗滤液处理系统设计计算书,绘制丰盛各单体池图纸,完成《初步设计》文字部分的编写。3、负责《XXXXX垃圾卫生填埋场渗滤液处理工程技术方案》设计、编写。3、参与XX、XX项目合同谈判,设备招标。

在工作中我一直严格要求自己,遵守公司的各项规章制度,认真及时完成领导布置的各项任务。工作之余还不断学习与公司领导、同事交流等以尽快提升自己。实习期间感觉进步较大,感触颇多,看到公司的迅速发展深感自豪,同时也感觉压力较大。渗滤液处理是世界性难题,摆在我们面前是漫长艰辛的道路。感谢徐总对我的信任和指导,希望可以早日成为公司的正式员工,成长为领导的左膀右臂,和公司一起成长、进步。望领导给予批准!

祝我们公司的技术实力越来越强,综合实力越来越强!

此致

渗滤液处理方案范文

关键词:垃圾场建设;卫生填埋;渗滤液处理

西城区油田范围内生活垃圾处理现状

大庆市西城区油田范围内现有三座垃圾场:杏一垃圾场、杏南垃圾场和庆新垃圾场,到2011年底均以达到使用年限,填埋场饱和,无法进行垃圾处理。根据《大庆市市区城镇垃圾无害化处理设施建设“十二五”规划》要求,依据环卫局规划,综合考虑西城区垃圾中转站的建设情况、建设地点及垃圾的运距,确定新建庆新垃圾场作为备用垃圾场,服务范围为方晓居住区至采油三厂之间的区域。

为走出西城区油田范围内将无垃圾场使用的困境和为实施主城区备用垃圾场统筹安排,急需在西城区油田范围内新建工艺符合无害化处理水平的庆新垃圾场,使用期前三年的垃圾处理量为250吨/日,三年后为110吨/日。

1垃圾处理技术方案的选定

大庆市主城区生活垃圾成份为56.5%的无机物,33%的有机物,4.7%的纸类、玻璃、塑料、旧金属等可回收物资和5.8%的其他组分。根据大庆市经济发展的实际情况、荒地资源较丰富和垃圾的成份进行综合评价,新建庆新垃圾场选用卫生填埋处理。卫生填埋法是应用最早、最广泛成熟的技术;是完全独立的城市垃圾无害化处理方法;无需对垃圾进行预处理,对垃圾成份无严格要求;处理成本相对较低,适合于发展中国家;处理技术简单;可选择荒地等作场址,经若干年后加以终场覆盖,场地可作多种用途,可实现土地再利用;工程建设工期短,对于大庆地区是较为合适的选择,确定为新建庆新垃圾场的垃圾处理方式。

2庆新垃圾场建设方案

2.1场址选择

场址的选择主要遵循两条原则:一是从防止环境污染角度考虑的安全原则;二是从经济角度考虑的经济合理原则。

综合考虑垃圾特性、地形地质、土壤水文、交通与方位等因素,选址在采油三厂与采油六厂交界处。此用地现为苇地,地势平坦,周边水、电、信等配套设施完善。其东、南、北三面有油井路,油井路向南可通北四路,西侧为空地,场址周边有油井分布,但用地范围内地下无油管线通过。用地距最近居住区三公里以上,满足规范要求。用地面积为17.44万平方米,满足新建庆新垃圾场的使用需求。此选址用地大小适宜、交通便利、位置适中、施工条件优异、远离供水水源,满足环保和经济原则,是建设垃圾场的理想场地。

2.2总图规划

总图规划以功能分区清晰、因地制宜、经济合理、便于施工和生产管理为原则。

根据垃圾填埋工艺流程及管理等的需要,新建庆新垃圾场整个厂区划分为四部分:填埋区、处理区、备土区和办公区。其中填埋区主体为填埋坑;处理区包括处理车间、污水提升站、门卫计量室和调节池;备土区包括一年期备土场地和门卫计量室;办公区包括办公室、车库、消防泵房和门卫室。

根据夏季主导风向西南风,将填埋区布置在北侧,下风向位置;处理区布置在中部东侧,下风向位置,紧邻填埋坑;备土区布置在中部西侧,紧邻填埋坑;办公区隔油田道路布置在西南侧,上风向位置。具体总图规划布局见总平面布置。

2.3填埋工艺

新建庆新垃圾场处理的生活垃圾以无机物为主,且工程规模相对较小,沼气回收价值不大,因此垃圾填埋工艺采用半好氧工艺。此工艺可快速降解有机物,进一步降低沼气产量和浓度,控制恶臭气体对环境的影响,缩短垃圾稳定周期,有效降低渗滤液污染物浓度,投资较省,适合用于庆新垃圾场的建设。卫生填埋宜分单元逐日覆土填埋。

2.4防渗工程

卫生填埋场防渗工程是防止填埋区垃圾渗滤液外泄、对下游地下水和地表水造成污染以及防止地下水进入填埋区的重要措施。常用的防渗方案有垂直防渗和水平防渗两大类,具体采用何种防渗方案只要取决于填埋场区和调节池部位的水文地质及工程地质条件。

依据大庆地区气象水文资料显示,7~9月份为丰水期,1~3月份为枯水期,不同季节及气候地下水位呈小幅变化,动态特征较稳定,变化幅度约为1.0米,选址最高水位埋深为2.7米。因项目投资有限,庆新垃圾场的填埋区和调节池均采用向地下开挖1.1米、地上加高坝体护坡的处理方式,防渗工程要采用垂直防渗和水平防渗相结合的方案。此开挖深度可保证地下水位与填埋区基础底部距离大于1米,无需设置地下水导排系统,节省大量投资。故此庆新垃圾场的防渗工程采用单层复合衬垫防渗系统。

2.5雨污分流工程

大庆地区的年均降雨量为476.9毫米。垃圾渗滤液主要由大气降水组成,为减少渗滤液的产量,填埋场通过库区地表水导排系统把干净的地表水和未经处理的渗滤液分离,有效实现雨污分流。本方案采取有效的终场覆盖及日覆盖措施,防止过量地表水渗入垃圾填埋坑,减少垃圾渗滤液的产生量。

填埋区地表水导排系统通过在垃圾堆体表面和平台位置布置雨水收集明沟,收集垃圾表面的径流,最终汇集到填埋区周边的排水明沟(截洪沟)内。

2.6渗滤液收集和填埋气体导排

垃圾场产生的主要污染物之一就是垃圾渗滤液。同时,填埋场内垃圾发酵产生大量气体,其主要成分为甲烷和二氧化碳。填埋气体不断在场内聚集,其结果将导致场内气体压力升高,由于填埋气体会发生横向迁移和侧向迁移,这种无控制的迁移是一种重大的隐患,在某些条件下可导致火灾、爆炸等事故。

本项目在填埋区采用渗滤液导排系统进行渗滤液收集,系统由导流层、各种导渗盲沟和导气石笼、塑料盲沟等组成。由于庆新垃圾场填埋垃圾的有机物含量低,填埋量较小,产生气体量少,故本工程气体处理不考虑利用系统,只作导排处理,借用渗滤液导排系统的导气石笼装置。这样,整个系统既可排渗滤液,又可导气,经济合理。

2.7渗滤液处理工程

垃圾场产生渗滤液有机物含量高,产量呈现时间上的不均匀性,处理难度大,一般无法达到排放标准。垃圾渗滤液处理是垃圾场建设和发展的难题。

根据庆新垃圾场的投资有限、建设工期紧张、垃圾渗滤液的特点、以及国家对于渗滤液处理排放新标准要求,庆新垃圾场的垃圾渗滤液处理采用物理化学法与生物处理法相结合的工艺方案,即“氨吹脱+动态厌氧+膜生物反应器(MBR)+接触过滤+反渗透”。此种工艺方案投资较低、运行稳定、出水有保证。

2.8环境保护

本工程通过防渗工程、雨污分流、渗滤液处理等措施,减少渗滤液产生量、达到一级排放标准、避免水污染;通过每日填埋覆盖的作业流程以及绿化隔离带的建设,减少垃圾暴露时间和面积、控制臭气扩散,避免大气污染;通过采用压缩式密封车、每日及时覆盖、绿化隔离带的建设、设置钢丝网护栏等措施,控制尘土、煤灰、塑料制品的飞扬扩散,避免飞尘及漂浮物的影响;通过选用设备的严格控制,避免噪声污染;通过采用压缩式密封车、每日及时覆盖、药物灭蝇等措施,减少对职工及临近居民生活的影响,解决灭蝇难题。

渗滤液处理方案范文

关键词:垃圾填埋垃圾渗滤液深度处理

0引言

随着我国城市人口的增加、城市规模的扩大和居民生活水平的提高,我国城市生活垃圾的产量在急剧增加。到1999年,我国的城市生活垃圾年产量已达到1.4亿吨t,并且以每年8%~10%的速度递增,人均日产垃圾已超过1kg,接近工业发达国家水平。

根据我国垃圾处理无害化、减量化、资源化的原则,将有一大批生活垃圾卫生填埋场得到新建。而垃圾渗滤液是否处理达标排放是衡量一个填埋场是否为卫生填埋场的重要指标之一。作为一种高浓度有机废水,渗滤液的处理近几年得到了广大研究人员的关注,进行了大量的试验研究,取得了不少成果,并有一批渗滤液处理厂已经或正在兴建。

但由于渗滤液的水质的复杂性和特殊性,我国渗滤液处理还存在一些问题。本文对我国渗滤液处理现状进行了总结,并对存在问题提出一些研究方向。

1排放标准

垃圾渗滤液处理作为一个卫生填埋场必不可少的环节,近几年越来越受到人们的重视,我国根据渗滤液排放的收纳水体不同,渗滤液的排放标准也不尽相同,具体见表1[1]。

2处理现状

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就更晚,从时间上看,渗滤液的处理经历了三个阶段。

2.1第一阶段

表1垃圾渗滤液的排放标准排放标准COD(mg/L)BOD(mg/L)NH3-N(mg/L)SS(mg/L)三级1000600-400二级30015025200一级100301570注:三级标准是排市政管网的标准,二级和一级分别是排地表水的标准。

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,代表性的工程实例有杭州天子岭、北京阿苏卫等。

杭州天子岭渗滤液处理厂简介:

渗滤液处理厂处理量为300m3/d,采用三沉二曝活性污泥法工艺。

设计进水指标为:COD为6000mg/L,BOD为3000mg/L;出水标准为:COD为300mg/L,BOD为60mg/L,SS为100mg/L,pH为6~9。

工艺特点为:采用两段式活性污泥法,对DO与MLSS的浓度控制要求不一样,一段利用细菌和低级霉菌占优势的混合种群,二段培养原生动物占优势。

渗滤液处理厂从1991年开始投产,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。

北京阿苏卫渗滤液处理厂简介:

渗滤液处理厂处理量为1000m3/d,工程投资为700万,采用厌氧+氧化沟的处理工艺。

设计进水指标为:COD为5000mg/L,BOD为2000mg/L;出水标准为二级排放标准。

阿苏卫渗滤液处理厂的运行情况与天子岭情况类似。

在此阶段,由于渗滤液处理厂主要参照城市污水处理厂进行建设,没有考虑到渗滤液水质特性,因此都存在不能稳定运行的状况,出水也不能稳定达标。以生物处理为主的处理工艺处理成本一般为3~5元/m3。

2.2第二阶段

此阶段在90年代中后期,研究人员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,代表性的工程实例有深圳下坪、香港新界西等。

深圳下坪渗滤液处理厂简介:

渗滤液处理厂处理量为800m3/d,采用氨吹脱+厌氧复合床+SBR的处理工艺。

设计进水指标为:COD为5000~10000mg/L,BOD为1000~6000mg/L,NH3-N为2000~3000mg/L;出水标准为三级标准。

该工程投资1500万,工程于2002年投入使用,通过为期一年的运行,设备运行良好、出水稳定达标,处理成本12元/m3。

工艺特点:采用了化工规整填料塔,有效地解决了渗滤液的脱氨问题。出水的氨氮保持在10mg/L左右。

香港新界西渗滤液处理厂简介:

渗滤液处理厂处理量为1800m3/d,采用氨汽提+SBR的处理工艺。

设计进水指标为:COD为10000mg/L,BOD为4000mg/L,NH3-N为3000mg/L;出水标准为:COD<1000mg/L,NH3-N<25mg/L。

该工程投资700万美元,工程于1998年投入使用,处理成本为4.35美元/m3。

工艺特点:采用了汽提吹脱塔,将渗滤液的水温提高到60~70℃,用蒸汽进行汽提,减少了气量,同时不需要对渗滤液进行pH调整,另外,该渗滤液处理厂采用了脱氨尾气的分解装置,利用高温焚烧炉,操作温度在850℃,用催化燃烧的方法将脱氨尾气的氨气分解成氮气,有效地解决了脱氨尾气二次污染的问题。

2.3第三阶段

2000年以后,由于经济的飞速发展,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,因此处理要求也相应提高,一般需要处理到二级甚至一级排放标准。此时的渗滤液若仅靠生物处理无法达到处理要求,一般采取生物处理+深度处理的方法。代表性的工程实例有广州新丰、重庆长胜桥等。

广州新丰渗滤液处理厂采用的是UASB+SBR+反渗透处理工艺,处理规模为500m3/d,工程投资约6000万,处理成本约25元/m3。重庆长胜桥渗滤液处理厂采用的是反渗透的处理工艺,处理规模500m3/d,工程投资约3700万,处理成本约10元/m3,目前这两个项目均在建设过程中。

3存在问题

目前,我国的渗滤液处理厂存在的问题主要表现在:

3.1渗滤液高浓度氨氮的问题

高浓度的氨氮是渗滤液的水质特征之一,根据填埋场的填埋方式和垃圾成分的不同,渗滤液氨氮浓度一般从数十至几千mg/L不等。随着填埋时间的延长,垃圾中的有机氮转化为无机氮,渗滤液的氨氮浓度有升高的趋势。

与城市污水相比,垃圾渗滤液的氨氮浓度高出数十至数百倍。一方面,由于高浓度的氨氮对生物处理系统有一定的抑制作用;另一方面,由于高浓度的氨氮造成渗滤液中的C/N比失调,生物脱氮难以进行,导致最终出水难以达标排放。

因此,在高氨氮浓度渗滤液处理工艺流程中,一般采用先氨吹脱,再进行生物处理的工艺流程。目前氨吹脱的主要形式有曝气池、吹脱塔和精馏塔。国内用得最多的是前两种形式,曝气池吹脱法由于气液接触面积小,吹脱效率低,不适用于高氨氮渗滤液的处理,采用吹脱塔的吹脱法虽然具有较高的去除效率,但具有投资运行成本高,脱氨尾气难以治理的缺点。以深圳下坪为例,氨吹脱部分的建设投资占总投资的30%左右,运行成本占总处理成本的70%以上。这主要是由于在运行过程中,吹脱前必须将渗滤液pH调至11左右,吹脱后为了满足生化的需要,需将pH回调至中性,因此在运行过程中需加大量的酸碱调整pH,为了提供一定的气液接触面积,还需要风机提供足够的风量以满足一定的气液比,造成了渗滤液处理成本的偏高。

另外,空气吹脱法对于年平均气温较低的地区,存在低温条件下吹脱无法正常运行和冬季吹脱塔结冰的问题,在我国北方地区,其应用受到一定的限制。

采用汽提的方式虽然可以较好的解决氨氮的去除问题,但由于需要提高渗滤液的水温,其处理成本仍然较高。

据上所述,各种吹脱方式的特点对比见表2。

表2各种吹脱方式的对比吹脱方式效率尾气处理占地成本气温曝气池低难处理大低有影响吹脱塔较高难处理较小高有影响精馏塔很高较易处理最小高无影响

3.2渗滤液可生化性差的问题

渗滤液可生化性差主要体现在两个方面:

一是指随着填埋场填埋时间的延长,渗滤液的生化性降低,在填埋后期,可生化性很差,BOD/COD值小于0.1,此时的渗滤液俗称老化渗滤液。

另一方面,在填埋初期,虽然渗滤液的可生化性较好,但是光靠生物处理也很难将之处理至二级甚至一级标准以下,一般来讲,渗滤液的COD中将近有500~600mg/L无法用生物处理的方式处理。

4研究方向

根据渗滤液处理存在的问题,目前我国垃圾渗滤液处理工艺的关键主要集中在以下两个方面:高浓度氨氮处理技术和渗滤液深度处理技术。

4.1高浓度氨氮处理技术

高浓度氨氮处理技术,目前应用较多的主要有氨吹脱和生物脱氨技术。氨吹脱技术大多用空气为吹脱介质,低效率的吹脱设备吹脱的方式。相对而言,精馏塔脱氨是一种比较有前途的解决方案,虽然采用该法需要一定量的蒸汽,但由于水温提高了,可以减少调整pH的酸碱用量,还可以减小气液比,减少风机的电耗。另外,由于蒸馏后,脱氨尾气可以通过冷凝直接转换成液氨,可以回收利用,有效地解决了尾气难以治理的问题。因此,新型高效吹脱装置的开发,脱氨尾气的妥善处理成为了今后研究的方向。

除了氨吹脱的方法脱氨以外,生物脱氮也是一种经济、有效的脱氨方式。但传统理论认为:氨氮的去除是通过硝化和反硝化两个相互独立的过程实现的;硝化过程需要大量的氧气,而反硝化过程则需要一定的碳源。渗滤液氨氮浓度很高,C/N值较低,无法通过单一的生物脱氮方式解决渗滤液的脱氨问题。目前对生物脱氮技术又有了很多新的认识,如好氧反硝化、同时硝化反硝化、厌氧氨氧化、短程硝化等,这些技术具有需氧量低、能耗低、负荷高、对碳源碱度需求低等优点。MavinicD.S.等人的研究表明[2~4],在外加碳源的条件下,采用前置反硝化的MLE工艺处理高氨氮渗滤液(氨氮浓度最高达到1200mgN/L)时,试验取得了较好的结果,并在研究中提出了厌氧氨氧化去除氨氮的概念。这些技术如果能在渗滤液中应用成功,将可以提高生物脱氮的能力,减少氨吹脱的量。尽量用经济的脱氮技术来处理渗滤液,这对降低处理成本,无疑起着积极的作用。

4.2渗滤液深度处理技术

对于老化渗滤液,由于生物处理基本无效,因此,必须采用以物化为主的深度处理技术处理。深度处理技术一般有深度氧化法,如臭氧氧化、臭氧+光催化氧化、臭氧催化氧化,以及膜处理技术等。

国内曾进行了用负钛型TiO2作为催化剂进行光催化氧化的研究。国外对渗滤液的深度处理研究颇多,主要集中在光催化氧化和反渗透,A.Wenzel等人通过用鼓泡塔+薄膜光反应器对比UV/H2O2、UV/H2O2/O3、UV/O3等方法处理垃圾渗滤液的研究表明[5]:从运行成本和去除效率来考虑,采用UV/O3方法处理渗滤液是最为有效的方法。深度氧化技术的研究主要集中在高效反应器的研制,以提高单位能耗的处理效率,降低反应的能量输入,找出适合中国国情的渗滤液深度处理技术,使渗滤液达到相应排放标准。

由于高级的处理技术意味着较高的投资和运行费用,如何找到一种廉价的处理方式,成为人们关注的问题。人工湿地处理技术由于具有建设和运行成本低、设备简单、易于维护等优点,用该技术处理渗滤液在近几年得到了一定应用。TjasaBulc等人在Adriatic海滨建造了一座中试CW(ConstructedWetland)[6],处理Dragonja一处公共填埋场的渗滤液,该人工湿地系统包括1座容积10m3的均化池,2座互联的潜流床,总面积450m2。在水力负荷为2~4.5cm3/(cm2·d),进水COD1264mg/L,BOD60mg/L,NH3-N88mg/L的条件下,从1992~1996年连续监测,上述几种污染物的平均去除率分别为68%,46%,81%。这表明人工湿地对处理BOD/COD<0.05的老化渗滤液具有较好的去除效果。另外人工湿地对氨氮的去除也有很好的效果,在监测过程中,渗滤液中氨氮浓度最高达到786mg/L,去除率仍高达95%,这是因为湿地系统的砾石层和芦苇发达的根系具有巨大的比表面积,芦苇的根系提供了充足的氧,为硝化反硝化菌提供了生存介质和环境。

人工湿地系统对于处理老化渗滤液具有较好的效果,因此也可作为渗滤液深度处理的方法,对于有地方建造湿地的填埋场应予以推广。

另外对于封场后的垃圾填埋场的渗滤液也可采用人工湿地的处理方式。这是由于封场后的填埋场一般需在其表面覆盖粘土和营养土[7],并种上绿化植物,以防止雨水的侵入和填埋气体的扩散。如果将绿化植物改为芦苇等植物,并做好渗滤液的收集排放设施,这样不但可以利用闲置的土地大幅度降低渗滤液的处理成本,还可以取得良好的处理效果。

5总结

渗滤液作为一种特殊废水,其处理的投资、运行成本远远高于一般城市、工业污水,这主要是由于渗滤液氨氮浓度很高、有机物浓度高,导致处理工艺复杂,设备繁多。渗滤液由于在垃圾体已经经历了厌氧过程,其生化性相对较差,生物处理的停留时间较长,导致设施、设备的投资较大。而处理量一般相对较小,导致折旧、维修费较高。

渗滤液处理由于较高的投资和运行费用,在对其进行处理时应根据当地情况,采取综合处理的措施。对于北方降雨量少,垃圾含水率较低的填埋场,采用回灌措施是较为经济、有效的方法,但对于南方城市,其应用受到一定的限制。

对于有条件将渗滤液送至污水处理厂合并处理的地方,在不影响污水处理厂运行的前提下,可直接送至污水处理厂,否则应将之处理至符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》三级排放标准。对于没有条件与城市污水合并处理而直接排放到水体的地方,应根据不同水域,严格将之处理到二级、一级标准,避免对环境的污染。

参考文献

1中华人民共和国建设部标准.GB168891997生活垃圾填埋污染控制标准

2AzevedoBD,MavinicDS,etal.TheeffectofammonialoadingandoperatingtemperatureonnitrificationanddenitrificationofahighammonialandfillleachateCanadian.JournalofCivilEngineering,1995,22(3):524~534

3ShiskowskiDM,MavinicDS.Biologicaltreatmentofhighammonialandfillleachateusingpredenitrificationandpre/postdenitrificationprocesses.4thAnnualEnvironmentalEngineeringSpecialtyConference,CanadianSocietyforCivilEngineering,Edmonton,Alberta,1996

4ShiskowskiDM,MavinicDS.Biologicaltreatmentofhighammonialeachate:influenceofexternalcarbonduringinitialstartup.WatRes,1998,32(8):2533~2541

5AWenzel,etal.TOCremovalanddegradationofpollutantsinleachateusingathinfilmphotoreator.WatRes,1999,33(4):937~946

渗滤液处理方案范文1篇6

关键词:纯水化工冷凝水回收热能利用

一、项目的背景及意义

在国内企业,不同类型的企业对冷凝液的回用途径各有不同,目前国内火力发电厂大部分都将冷凝液回用至锅炉,作补充水使用;根据生产工艺的特性,不同企业对冷凝液的回用方法也各不相同。我公司冷凝液的回收系统在氯碱工业中也有着自身的特点。由于我公司新厂使用的蒸汽是由老厂提供,相距5公里,冷凝液回收至锅炉的意义不大。在设计初期,我公司技术人员与公司项目承建单位天辰设计院专家沟通,经社会相关技术调研,并组织多次技术论证会,最终确定可行性方案,将此部分冷凝液回用于纯水系统制取纯水,其热量用于本系统对原水进行加热,冷却后的原水又进入预处理系统,提高了反渗透的产水率,同时也解决了因冬季水温低而影响反渗透产水量问题。主要通过对整个工艺技术的优化组合,不仅满足了化工系统纯水的需求,同时对化工系统产生的冷凝液及其热量得以回收利用,为降低纯水生产成本奠下良好基础,响应了国家节能减排政策,为公司、社会创造更大的经济及环保效益,技术在国内氯碱行业处于较领先水平。

二、技术原理

“氯碱行业中冷凝水回收与热能利用”主工艺采用“自清洗网式过滤+超滤+反渗透+混床”的处理工艺,共分为预处理、超滤、反渗透、混床、冷凝水、浓水回收六个处理单元。首先来自管网的原水进入网式全自动过滤器去除较大的悬浮物和胶体,然后经过管式和板式复合换热器根据水温情况加热,使水温达到20-25℃左右,通过管道混合器与氧化剂NaClO溶液混合一起进入超滤装置,除去水中的胶体、悬浮物、菌类等,产水进入超滤水箱。超滤水箱中的超滤水经过超滤水泵加压,与来自加药装置的NaHSO3溶液、阻垢剂flocon-135溶液在管道混合器中充分混合进入保安过滤器,加NaHSO3的目的是还原NaClO,防止氧化剂对反渗透膜的伤害,加阻垢剂是防止浓缩水中盐类的结垢加入还原剂NaHSO3和阻垢剂flocon-135溶液的超滤水通过保安过滤器后通过高压泵加压后进入反渗透装置,通过反渗透膜的脱盐处理,一级脱盐水进入中间水箱,浓水通过管线进入浓水箱,浓水箱中的浓水通过浓水泵一部分送至淡盐水系统返回卤水井进行采卤,另一部分配置次钠和去乙炔发生。中间水箱的水通过中间水泵到混床,经混床阴、阳树脂的离子交换作用,进一步脱去少量盐分,制取出合格脱盐水,然后通过泵送往用户使用。

三、经济效益分析

1.冷凝液正常回收量为40m3/h,则全年共计减排冷凝液40m3/h×8000h=32万m3。冷凝液按纯水价格计算为6.8元/m3,原水价格为1.8元/m3(价格按当地标准计算);

则年节约费用:32万m3×(6.8+1.8)元/m3=275.2万元

2.冷凝液用于对原水进行换热,每年可减少蒸汽使用量,水的比热为4.2KJ/Kg·℃,假设冷凝液最高温度为90℃,换热后冷凝液温度降至25℃,则年可利用潜热(90℃-25℃)×4200J/(Kg.℃)×1000Kg/m3×40m3/h×8000h=0.87×1011KJ;年可节约蒸汽:0.87×1011KJ÷2108KJ/Kg≈41271吨;每年可节约蒸汽费用:41271吨×150元/吨≈619万元。则全年预计产生经济效益:894.2万元。

四、项目的创新点

本项目响应国家的节能减排政策,最大化的进行水资源综合利用,对冷凝液的热量进行了回收利用,减少了酸碱废水排放和环境污染,工艺技术在国内、外氯碱行业处于领先水平。工艺设计结合我公司实际情况,重点解决了在没有锅炉的情况下对冷凝液的回收,热量回用于本系统原水加热,提高了反渗透的产水率,这一特点是在没有增加动能的前提下实现的,在纯水处理工艺中具有创造性特点。整个系统通过工艺的优化组合,综合考虑了资源最大化利用,从而降低了纯水处理成本,节能减排效果明显,值得推广应用。

五、推广领域

目前,能源、环境问题已经成为国际性问题,当今能源已经进入紧张状态,各国环境问题也越来越严重,这就更需要我们节约能源,减少污染排放。研究设计冷凝液回收系统,实质就是响应节能减排政策,其回用价值意义巨大。

本项目是我公司氯碱化工生产系统公用系统装置,主要是对氯碱行业中冷凝水回收及热能利用,本工艺技术可应用于化工厂、火力发电厂等需求脱盐水的企业。

六、结论

1.冷凝液的回用改善了原水来水的水质,减少原水的处理度,降低药剂使用量,延长了反渗透膜的寿命,出水水质得以提高,降低纯水吨成本;同时由于冷凝液来水水质较好,减少混床的再生频率,进一步减少酸碱废水对环境的污染。

2.冷凝水水温较高,冷凝水量40m3/h。如果只进行简单的冷却利用,会造成中间水箱水温过高,直接影响到后续处理的运行。同时由于进超滤装置的井水温度过低,需用蒸汽加热,如果改用冷凝水替代蒸汽加热,不但能够充分利用冷凝水的余热,节约蒸汽,同时还能有效保障后续处理的运行安全;减少蒸汽使用量的同时就是减少锅炉对大气的污染。

渗滤液处理方案范文1篇7

关键词反渗透;离线清洗;技术

中图分类号TM62文献标识码A文章编号1674-6708(2011)35-0061-02

0引言

反渗透膜法水处理工艺是目前公认为水除盐最有效的技术之一。但是由于反渗透膜在正常运行过程中不可避免地会被无机盐垢、胶体、微生物、金属氧化物等污染。这些物质沉积在膜表面上,将会引起反渗透装置出力下降或脱盐力下降。因此为了恢复良好的透水和除盐性能,需要对膜进行化学清洗。通过离线清洗技术,可基本恢复滤元通量,显著降低过滤器进、出口压差,延长滤元的使用寿命,对提高反渗透系统的工作效率具有重要现实意义。

1反渗透系统流程与运行情况

根据电厂锅炉生产工艺中对进水水质的控制要求,设计反渗透系统运行流程为:机组循环水排水或水库水(深井水)生水池生水泵机械搅拌澄清池无阀滤池清水箱清水泵PCF过滤器超滤组件超滤水箱超滤出水输送泵反渗透保安过滤器高压泵反渗透组件淡水箱淡水泵二级除盐系统。从反渗透系统工艺流程来看,反渗透膜的进水虽然经过了复杂的前置系统处理,但是仍有较多的杂质,比如少量的悬浮物、胶体、微生物和各种金属氧化物等,这些物质如果沉积在膜表面,膜表面流体中溶质(截留物质)浓度不断增加,逐渐高于主体流体的浓度,产生浓差极化现象,致使浓度边界层的过滤阻力增加,就会堵塞膜的透水通道,膜通量下降,从而大大降低系统出力。

2膜污染的主要原因与污染物种类

一般认为有3种情况可使膜性能下降:一是膜本身的化学变化,包括膜的水解、游离氯等的氧化以及强酸强碱的作用;二是膜本身的物理变化,包括压密、反压力作用使膜被破坏;三是膜受污染,这主要包括结垢物、微生物、胶体、悬浮物、有机物等在膜面及内部污染堵塞。这3种情况都可使膜性能下降,并造成进水压力升高、产水量下降、脱盐率下降。

膜污染常见的污染物种类主要有以下几种:

1)胶体污堵

在地下水和地表水中,总含有铁铝胶体、硅胶体、有机质胶体及预处理时加入的混凝剂、助凝剂、阻垢剂等形成的胶体,在膜表面都可能沉积这些物质,从而形成胶体污堵,降低系统产水量,脱盐率下降。

2)生物污堵

由于单一的杀菌剂不能全部杀死水中的各种细菌微生物,系统设在死角区或停用时间过长造成细菌微生物生长繁殖,粘附在膜表面形成生物粘膜,使系统运行压差升高,产水量下降,脱盐率先是略有上升,然后降低。

3)化学结垢

化水结垢往往是被浓缩盐水中过量的溶解盐沉淀而结垢。表现为原段压降升高,脱盐率下降,出力降低。

4)颗粒堵塞

由于系统投运时冲洗不彻底,保安过滤器缺陷致使泥、细砂等腐蚀碎片通过,从而导致运行压差高,使膜边上的膜片脱落堵在下一个膜的前端,造成压降升高、出力减小。

3反渗透膜的离线清洗技术

3.1清洗技术原理

离线清洗是单独拆出运行系统中的渗透膜,利用专业清洗装置对渗透膜进行清洗。通过物理和化学的共同作用达到清除污垢、恢复膜元件性能的目的。其系统组成包括:清洗配液罐(按清洗药剂的酸碱性分为碱性液和酸性液,罐内可以安装加热盘管)、清洗泵、过滤器、原水泵、RO泵(高压泵)、RO膜组(压力容器)、压力表、温度计、pH计、流量计、阀门、管道以及控制仪表等。离线清洗可以充分发挥清洗装置的优势,先对膜元件性能参数进行测试,然后针对污垢特点使用不同的清洗药剂反复、交替进行清洗。化学药剂的使用针对性强、除垢率高,不会对膜元件造成伤害。因此,一般对于污染较轻或初次清洗的系统适合采用在线清洗方式进行恢复。如果在线清洗很难恢复正常运行状态,再采用离线方式进行彻底清洗。

3.2清洗条件

为了保证反渗透系统的正常运行,延长反渗透膜元件的寿命,按照反渗透的设计要求,在达到以下条件时应尽早实施清洗:

1)一运转(流量)条件下,各段的压差达到运转初期压差的1.5倍;

2)段的压差达到各个反渗透元件的规格表记载的允许值;

3)准运转条件(相同压力、温度、回收率、浓度)下的产水量减少到初期的90%。

3.3清洗药剂

膜清洗剂的使用要求不但要将污染物从膜上去除,同时必须在去除污染物的同时要保证膜不受伤害,或最小程度的受伤害。因此,离线清洗药剂的选择要充分考虑到系统的预处理工艺、进水水质、系统运行状况、系统正在使用的化学品以及膜元件的材质特性即耐受酸、碱、氧化剂、温度、外力冲击的能力等诸多因素。根据上述所述,通常污染类型虽然可以简单地划分为无机盐污染、金属氧化物污染、胶体污染、系统短路引起的颗粒污染,但是实际例子中通常需要相当的现场经验才可以准确判断污染的类型。然后,根据污染类型针对性的选择清洗剂,如TS-883是种高pH的药剂,用于去除有机物、污泥、胶体以及其它附着于膜表面的颗粒;TS-882是种低pH药剂,用于去除金属氢氧化物、碳酸钙和其它类的结垢;TS-881是种广谱的生物抑制剂,在低药量下可以快速的起到杀菌作用。同时,通常情况下各种污染都是相伴而生的,这些药剂的协同使用可以最大程度恢复膜元件性能,同时保证膜元件不受伤害。

3.4清洗步骤

1)用性能优良的备用膜元件替换系统上的待清洗膜元件,以保证系统不停止运行;2)测试膜元件性能。每一支膜元件单独测试其各项性能指标,包括:脱盐量、产水量、压差、重量等,并作好测试前纪录。通过对元件物理检测和性能分析,判断元件污染类型,并确定出最有效的清洗方案对单支膜元件进行清洗;3)用反渗透产品水配制清洗液,准确称量并混合均匀,检测清洗液的pH值、药剂含量、温度等是否符合要求;4)对单支膜元件进行试清洗,然后对超滤装置的所有超滤膜元件(4组,每组10支)均进行离线单支清洗。所用清洗剂为KY410、KY420、KY430、KY440药剂及部分盐酸等辅助药剂。将加热的药液经泵注入渗透膜,泵的流量10m3/h~15m3/h,扬程20m~30m,泵扬程的选择要符合要求,不要超高。刚清洗时一桶药液不要循环到药箱,要求直接排放至废液回收装置,里面含有大量的污染物,会直接影响药液的效果,导致清洗不佳。之后没有大量污染的时候药液直接回到原药液罐,进行循环清洗。清洗时要全量打开浓水排放阀门尽量降低压力,关闭产水阀,以免药液流入纯水箱。

渗滤液处理方案范文篇8

关键词:垃圾渗滤液;处理;技术

中图分类号:R124.3

随着我国城市的迅速发展,城市垃圾产量不断增加。目前城市垃圾处理方法主要有焚烧、堆肥和填埋等。其中卫生填埋由于处理量大、成本低廉、技术成熟等优点而被国内外广泛应用。但填埋场产生的渗滤液危害极大,它主要来源于降水和垃圾内部的内含水。若处理不当,会严重危害周边环境和污染地下水。因而渗滤液的收集和处理已成为急待解决的问题,成为国内外研究的热点之一。

1滤液的产生

渗滤液是指城市垃圾在填埋和堆放过程中由于垃圾中有机物的分解产生的水和垃圾中的游离水、降水以及入渗的地下水,通过淋溶作用形成的污水。渗滤液主要来源[1]:(1)垃圾自身的水分;(2)垃圾中有机组分在填埋场内经厌氧、好氧分解产生的水分,产生量与垃圾的组成、pH、温度和菌种等因素有关;(3)填埋场内的自然降雨与径流。其中降水是渗滤液的主要来源,这些水分渗过成分复杂的垃圾时,使垃圾发生分解、溶出、发酵等反应,从而使渗滤液中含有大量的有机污染物、氮、磷和种类繁多的重金属类物质。

2渗滤液的特点

渗滤液的水质随垃圾的组分、当地气候、水文地质、填埋时间和填埋方式等因素的影响而有显著的不同。其显著特征[2]:

2.1有机物浓度高

渗滤液中的BOD5和COD浓度最高可达几万mg/L,主要是在酸性发酵阶段产生,pH值一般在6.0左右(显弱酸性),BOD5与COD比值在0.5-0.6。

2.2水质变化大

渗滤液的水质取决于填埋场的构造方式和垃圾种类、质量、数量以及填埋年数的长短,其中构造方式是最主要的。

2.3氨氮含量高

城市垃圾渗滤液中氨氮浓度很高,且氨氮浓度在一定时期随时间的延长会有所升高,主要是因为有机氮转化为氨氮造成的。在中晚期填埋场中,氨氮浓度高是垃圾渗滤液的重要特征之一,也是导致处理难度增大的一个重要原因。由于目前多采用厌氧填埋技术,导致渗滤液中的氨氮浓度在填埋场进入产甲烷阶段后不断上升,达到高峰值后延续很长的时间直至最后封场,甚至当填埋场稳定后仍可达到相当高的浓度。

2.4微生物营养儿素比例失调

对于生物处理,垃圾渗滤液中的磷元素总是缺乏的,一般垃圾渗滤液中的BOD/TP都大于300。此值与微生物生长所需要的碳磷比(100:1)相差甚远。在不同场龄的垃圾渗滤液中,碳氮比有很大的差异,也会出现比例失调现象。

3圾渗滤液的处理方式

3.1合并处理

合并处理就是将城市垃圾渗滤液就近引入城市污水处理厂与城市污水合并进行处理的方式。城市污水量较大,可对渗滤液起到稀释作用,但需控制好比例,以避免对城市污水处理厂造成冲击负荷。

3.2土地处理

土地处理是利用土壤的自净作用进行处理的方法。目前应用于垃圾渗滤液土地处理的方法主要有人工湿地和回灌处理两种。用人工湿地处理垃圾渗滤液具有费用低、管理方便等优点,但处理效果随季节变化较大,处理有机物的浓度也较低。它适应植物生长期长、生长旺盛的南方地区,不适应北方寒冷地区。回灌处理渗滤液易造成土壤堵塞,氨氮累积,回灌处理后的渗滤液仍有较高的浓度,还需要做进一步处理,因此回灌处理很少单独作为渗滤液的处理工艺。

3.3就地处理合并处理与土地处理比较经济、简单,但受各种客观因素的限制,大部分城市只能在填埋场建立独立的渗滤液处理系统进行就地处理。

4垃圾渗滤液的处理技术

4.1生物处理法

生物处理包括好氧处理、厌氧处理及两者的结合。当垃圾渗滤液的BOD5/COD>0.3时,渗滤液的可生化性较好,可以采用生物处理法,包括好氧处理、厌氧处理及好氧一厌氧结合的方法。

4.2物化处理法

对于老龄渗滤液,必须采用以物化为主的深度处理技术。常见的物理化学方法包括光催化氧化、Fenton法、吸附法、化学沉淀法、膜过滤等。由于物化法处理费用较高,一般用于渗滤液预处理或深度处理。

4.3化学法

和生化法相比,化学法不受水质水量变化的影响,出水水质稳定,尤其是对BOD5/COD值比较低(0.02~0.20),难以生物处理的渗滤液的处理效果较好。但成木较高,所以通常只作为预处理或后续处理。

4.4回灌法

回灌处理法是20世纪70年代由美国的Pohland最先提出的,我国同济大学在20世纪90年代也开始对垃圾渗滤液进行了研究。渗滤液回灌实质是把填埋场作为一个以垃圾为填料的巨大生物滤床,将渗滤液收集后,再返回到填埋场中,通过自然蒸发减少滤液量,并经过垃圾层和埋土层生物、物理、化学等作用达到处理渗滤液的目的。回灌处理方式主要有填埋期问渗滤液直接回灌至垃圾层、表面喷灌或浇灌至填埋场表面、地表下回灌和内层回灌。

5结语

(1)在选择垃圾渗滤液的处理工艺时,由于渗滤液水质复杂性,就需要测定渗滤液的成分,因地制宜,选择最为适合的处理方式。在有条件的情况下,通过一些模拟试验来取得可靠优化的工艺参数,并进行处理工艺的技术经济评价,对实践起指导作用。

(2)城市垃圾渗滤液中氨氮浓度较高,不利于生物处理,因此要开发高效的脱氮技术,其中生物脱氮技术可作深入研究。

(3)根据我国国情,宜发展投资省、效果好的渗滤液处理技术,处理工艺的研究和应用以多种方法的结合为方向,在开发组合工艺时要研究易于管理运行又同时达到处理要求的新型组合工艺。

(4)目前,城市垃圾渗滤液处理研究仍处于起步阶段,对处理工艺,建设标准化的城市垃圾填埋场,渗滤液处理的设计及运行参数等都还有待于进一步探索。

参考文献

[1]赵由才。生活垃圾卫生填理技术[M]北京:化学工业出版社,2004.

[2]杨秀环,牛冬杰,陶红。垃圾渗滤液处理技术进展[J]。环境卫生工程,2006,14(1):46-49.

[3]赵宗升,刘鸿亮,李炳伟,等。垃圾填埋场渗滤液污染的控制技术

[J]。中国给水排水,2000,16(6):20-23.

渗滤液处理方案范文篇9

关键词:CAST工艺;活性污泥;同步培养驯化;垃圾渗滤液;污水厂文献标识码:A

中图分类号:X703文章编号:1009-2374(2017)02-0077-03DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.02.037

1概况

南方某污水处理厂负责处理工业园区内的生产废水及生活污水。工业废水比率达90%,生活污水为10%。日处理能力为2.3万吨/天,采用CAST工艺,设计出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。而工业园区污水量仅达到设计能力40%~60%,进水浓度基本偏低,但偶尔突高,这就意味着实际运行中,既要能低负荷运行,又要能抗冲击,才能应对这样的水量和水质,这对工艺控制和调整的要求很高,对活性污泥的要求也就很高。

1.1CAST工艺简介

CAST工艺是在一个反应器中完成有机污染物的生物降解和泥水分离过程。反应器分为三个区,即生物选择区、兼氧区和主反应区。生物选择区在厌氧和兼氧条件下运行,是污水与回流污泥接触区,充分利用活性污泥的快速吸附作用而加速对溶解性底物的去除,并对难降解的有机物起到酸化水解作用,同时可使污泥中过量吸收的磷在厌氧条件下得到有效释放。兼氧区主要是通过再生污泥的吸附作用去除有机物,同时促进磷的进一步释放和强化氮的硝化/反硝化,并通过曝气和闲置还可以恢复污泥活性。

CAST工艺具有技术先进可靠、占地面积小、投资较低、运行管理方便等优势。

图1CAST工艺方案流程图

CAST工艺运行周期一般包括进水阶段、曝气阶段、沉淀阶段、滗水阶段、闲置阶段。根据该厂4年的实际运行经验,结合工业园区来水的情况,在同步培养和驯化时期内,该厂以一组CAST池(日处理能力5000吨)进行实验,按照6小时/周期,每天4个周期来运行。

1.2活性污泥对CAST工艺的意义

CAST工艺中起主要作用的是好氧活性污泥微生物。活性污泥中的细菌、真菌、原生动物、微型后生动物等多种微生物群体相结合组成一个小生态体系,只有在满足微生物的营养要求和环境条件下,好氧活性污泥微生物才能得到生长繁殖,在到达一个稳定阶段之后才能实现对污水的有效处理。

2城市生活垃圾填埋场渗滤液来源及分析

2.1城市生活垃圾填埋场渗滤液来源

城市生活垃圾填埋场渗滤液为城市生活垃圾在填埋和堆放过程中由于垃圾中有机物的分解产生的水和垃圾中的游离水、降水以及入渗的地下水通过淋溶作用形成的污水,主要来源为:(1)降水的渗入,包括降雨和降雪;(2)外部地表水的流入;(3)地下水的渗入;(4)垃圾本身所含水分;(5)垃圾降解过程中产生的水分。

2.2城市生活垃圾填埋场渗滤液组分、主要检测数据分析

渗滤液含有大量的有机物、氨氮、磷等,一般城市生活垃圾填埋场渗滤液中重金属离子的浓度通常比较低,BOD5值较高,具有较好的可生化性。渗滤液的pH值接近中性。渗滤液中含有大量微生物,填埋场的条件比较适合微生物的生长繁殖,所以渗滤液中含有大量的微生物,其中许多微生物对渗滤液的降解起着重要的作用,主要有亚硝化细菌、反硝化细菌、脱硫杆菌、脱氮硫杆菌、铁细菌、硫酸盐还原菌以及产甲烷菌7类细菌。但微生物由于氨氮等含量过高,使得微生物营养元素比例失调,在一定程度上抑制了微生物的生长繁殖。

3CAST池活性污泥的同步培养驯化的实践

3.1城市生活垃圾填埋场渗滤液投加量的确定

污水厂选用该市生活垃圾填埋场的渗滤液作为污泥培养驯化的营养物质。在开始使用前,对渗滤液进行了长期大量的跟踪检测,发现该场渗滤液COD一般是2500~3100mg/L、总磷16~25mg/L、氨氮150~450mg/L、pH一般为6.5~8.5。使用期前几天及使用期2016年4月的检测结果见表1:

表1某生活垃圾填埋场渗滤液主要指标检测数据

时段日期CODBOD5TPNH3-NPH

存贮备用期(使用前)1月4日2833.91356.023.2192.17.91

1月7日2898.61425.720.4186.87.94

1月10日2738.31321.420.7189.37.93

开始使用1月12日2609.01287.919.8184.57.98

补充及

使用期1月17日2636.51317.420.2196.77.88

1月22日2837.81410.118.7201.67.94

1月27日2765.51368.419.4184.87.96

2月1日2893.61452.519.8179.98.02

2月6日2588.41246.023.4187.87.97

2月11日2987.71497.319.8194.37.98

2月16日2846.11401.220.2192.47.95

2016年4月12日检测了渗滤液中重金属含量,结果Cu为0.114mg/L、Ni为0.268mg/L、Cr为0.296mg/L、Zn为0.34mg/L。重金属含量都没有超过进水标准。

同时为较好地把握加入的量,污水S对前半年的进水水质进行了统计分析,具体见表2:

表2污水厂进水检测数据前半年月度均值

日期月均COD月均BOD5B/C比月均总磷月均总氮月均氨氮

15年7月138.420.80.151.139.04.5

15年8月144.323.00.160.947.84.1

15年9月127.721.80.171.137.93.9

15年10月119.217.90.151.359.34.5

15年11月130.020.80.161.458.54.4

15年12月124.818.80.151.008.34.3

根据对城市生活垃圾填埋场渗滤液定期取样检测分析,可以看出数据是基本稳定的,波动范围不大,C∶N∶P的比值基本在100∶7∶0.8左右。污水厂近期进水月度均值COD在130mg/L、BOD5在20mg/L左右、总磷月度均值在1.2mg/L左右、总氮月度均值在8.0mg/L左右、氨氮月度均值在4.3mg/L左右,B/C比在0.15左右。按照通常污泥培养营养液C∶N∶P的比例100∶5∶1计算,得出以进水总量的1/20的量投加渗滤液较为合适。

3.2同步培养驯化法的工艺调整

同步培养驯化法就是在选用渗滤液作为营养液进行培泥的同时CAST池也正常进水,使得活性污泥在快速生长增殖的同时也得到了驯化,另外也适当提高和保证进水浓度,提高污泥的有机负荷和抗冲击能力,从而保障了出水水质。冬季污泥的培养难、活性差,且CAST污泥浓度可以相对保持要高,因此该厂在2016年1月开始进行污泥的同步培养驯化,是实际运行的需要,但难度更大。实验从2016年1月12日正式开始,具体安排如下:

第一,1月12日由4#CAST(MLSS为6436mg/L,液位为4.8m)池排泥至2#CAST池0.68m,然后水解调节池进水至4.8m,同时按照进水总量的1/20的量投加渗滤液共149.6m3。进水后2#CASTMLSS为900mg/L,闷曝48小时。

第二,1月14日周期改为12小时/周期,曝气2小时/周期,滗水至最低液位3.48m,进水至最高液位4.8m,进水时按照进水总量的1/20的量投加渗滤液共41.1m3。按12小时/周期运行6天。

第三,1月20日周期改为10小时/周期,曝气时间为1.5小时/周期,滗水最低液位、进水最高液位不变,进水总量及投加的渗滤液量不变。按照此周期运行5天。

第四,2月1日周期改为8小时/周期,曝气时间为1小时/周期,滗水最低液位、进水最高液位不变,进水总量及投加的渗滤液量不变。按照此周期运行4天。

第五,2月16日周期改为6小时/周期,曝气时间为50分钟/周期,滗水最低液位、进水最高液位不变,进水总量及投加的渗滤液量不变。具体见表3:

表3污泥同步培养驯化具体操作

时间运行时间周期曝气时间进水量渗滤液投加量/总进水量

1月12日~1月13日2天48h/周期闷曝48小时822.8m?1/20

1月14日~1月19日6天12h/周期2小时/周期822.8m?1/20

1月20日~1月31日12天10h/周期1.5小时/周期822.8m?1/20

2月1日~1月15日15天8h/周期1小时/周期822.8m?1/20

2月16日开始正常运行6h/周期50分钟/周期822.8m?1/20

3.3培泥过程中每日检测数据记录

表4实验过程中进出水指标检测数据

日期COD

进水COD

出水总氮

进水总氮

出水氨氮

进水氨氮

出水总P

进水总P

出水MLSS(mg/L)

1月12日900

1月14日252.357.121.212.812.67.42.10.8989

1月17日252.351.422.612.311.56.22.10.71126

1月20日229.248.220.011.712.15.61.90.71292

1月23日220.945.419.610.512.73.82.00.71458

1月26日250.746.421.49.212.32.92.00.61731

1月29日202.540.420.38.911.43.21.90.62013

2月1日248.236.922.17.312.62.82.40.42436

2月4日225.832.119.86.811.62.72.10.42804

2月7日231.224.420.26.411.92.42.50.23257

2月10日218.222.620.55.611.22.22.00.13734

2月13日231.721.420.96.113.51.92.20.14121

2月16日236.420.721.45.813.41.82.10.14543

另:BOD5M水基本在95mg/L左右,BOD5进水基本在10mg/L左右。

注:进水COD、氨氮、总P均为投加渗滤液之后混合液检测数据。

图2

随着同步培养驯化天数的增加,活性污泥逐渐呈现褐色,具有土壤的气味,池中污泥不断成熟,絮体不断清晰,混合上清液也逐渐清澈,污泥中的原生动物(如钟虫、累枝虫、鞘居虫、盖纤虫等)的数量渐多,出水各项指标逐渐降低。培泥的第35天(2月16日)后污泥浓度达到4500mg/L以上,2016年2月16日,COD等各项出水指标见表4,出水重金属含量总Cu为0.014mg/L、总Ni为0.025mg/L、总Cr为0.012mg/L。总Zn为0.045mg/L。至此,出水水质各项数据达到理想的稳定状态,可以断定CAST池的活性污泥同步培养驯化取得成功。

4城市生活垃圾填埋场渗滤液作为营养液的特点

第一,由于城市生活垃圾填埋场渗滤液中本身就含有大量微生物,包括亚硝化细菌、反硝化细菌、脱硫杆菌、脱氮硫杆菌、铁细菌、硫酸盐还原菌以及产甲烷菌等,即为污泥的培养提供了大量的活性菌种。

第二,常规培泥一般会投加面粉等作为营养剂,可能会发生溶解效果较差,在水体中出现浑浊难沉降的现象。此时静置4个小时以上的上清液亦不清澈,对出水的COD、SS等指标影响很大。

第三,城市生活垃圾填埋场渗滤液中所含COD部分较难降解,在进水中长期投加一定浓度的渗滤液有助于提高CAST池中活性污泥的抗冲击能力,降低进水水质波动时对出水的影响。

第四,城市生活垃圾填埋场渗滤液为不含固体和废渣的液体,使用潜水泵或者离心泵即可投加,操作简单便捷,同时渗滤液的来源广泛、成本低廉。

第五,目前,我国垃圾分类处理执行得并不是很好,生活垃圾填埋场垃圾渗滤液的成分也可能复杂,因此在使用的过程中需严密关注COD、pH以及重金属含量,控制好加入量,防止对设备造成腐蚀,对活性污泥造成伤害,关键是要保证出水的各项指标稳定、达标。

5结语

城市生活垃圾填埋场渗滤液以合适的比例投加到CAST池进水中,优于常规营养剂。使用同步培养驯化法进行培泥的过程同时也是污水正常处理的过程,取得了较理想的出水效果。渗滤液的使用适当地提高了进水浓度,也进一步提高了活性污泥的抗冲击能力。城市生活垃圾填埋场渗滤液作为营养液在CAST工艺活性污泥培养中的应用,所需费用较少,大大缩短了污泥驯化时间。与传统方法相比,节省了开支,降低了成本,节约了时间。

参考文献

[1][丹]MogensHenze,[荷]MarkC.MvanLoosdrecht,

等.污水生物处理[M].北京:中国建筑工业出版社,2013.

[2]孙英杰,徐迪民,胡跃城.城市生活垃圾填埋场渗滤液处理方案讨论[J].环境工程学报,2002,(3).

[3]张胜华.水处理微生物学[M].北京:化学工业出版社,2005.

渗滤液处理方案范文篇10

关键词:水处理环境工程;膜分离技术;原理

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.111

1膜分离技术的原理

20世纪初膜分离产生,作为一项新型分离技术,膜分离技术是指通过隔膜使溶剂同溶质或微粒分离的技术,包含电渗析、扩散渗析等。膜分离技术的功能为分离、浓缩、纯化及精制等。其应用原理可分为物理性质、化学物质两种,具体如下:

(1)应用物理性质原理。物理性质是指多方面差异,如质量、体积、几何形状等,可按照混合物的具体物理性质,膜可具备筛子的功能,分离混合物。全部膜分离技术都是在物理功效下,筛选、分离各种粒径的物质。(2)应用化学物质原理。是指混合物由分离膜通过的速度。可将此类速度进行两种形式划分。其一,通过膜表面接触混合物,并向膜内速度进入,也就是我们所说的溶解速度;其二,扩散速度,向膜内进入以后,由膜表面向膜另一侧表面扩散的速度。可通过混合物、分离材料膜的化学性质对溶解速度加以确定,且其扩散速度和物质相对分子质量之间也存有极大关联性。

2水处理环境工程中膜分离技术的应用

水处理环境工程中,为纯化自来水、处理工业废水、生活污水,可广泛选用膜分离技术。本文以废水处理应用为主进行分析。

(1)生活污水处理。上世纪90年代中期,日本即利用膜分离技术建造了39座污水处理厂,且投入运营取得了良好的效果。据相关学者研究表明,针对城市污水,可选取某种微滤膜装置(800m?/d)进行处理。通过该装置的应用,水质可满足一般生活非饮用水标准。通过30天正常运作,可实现每小时13.9L/O、16.7L/O、20.8L/O。在生活污水中,该装置能够去除90%以上的COD,且能拦截、分离污水内的大部分悬浮固体。

(2)工业废水处理。第一,石化废水处理。以胜利油田含油污水试验为例分析,可选取中空纤维超滤作为装置。在设计环节,规模定为1.5t/h,过滤之后,0.56mg/L、0.5mg/L分别为水内悬浮固体量及含油量。此设计与地渗透油层注水λ质的需求相符。第二,含重金属废水处理。处理过程中选取乳状液膜法进行含重金属锡废水、含锌废水处理效果良好。尤其是在含锌浓度方面,通过该处理法能够由350mg/L降至5mg/L,由此可见,降低幅度大,且与国家排放标准相符。

第三,有机废水处理。有机废水处理过程中,醋酸质量浓度可通过乳状液模体系进行处理。环境适宜的情况下,如废水醋酸浓度为1000mg/L,则提取率将在96%以上。

3案例分析

以含氰废水处理为例,选取膜分离技术进行试验。为去除样品废水内的所有聚合物颗粒,应选取超滤+反渗透的方式,处理向膜内进入未分离的废水。

(1)超滤。选取常规过滤方式,将超滤前原水的可见机械杂质去除,且进行40℃冷却。选取板式超滤膜组件用于试验,7.9cm2为膜有效截面积。通过亚克力制作整个膜组件外壁,超滤膜支撑选用金属丝网,改性聚醚砜为膜材料。12到30kpa为操作压力,pH2―13,温度在60℃以下。13.41g/h为超滤膜纯水透过量。通过以下几点检验超率效果:

第一,透过液和浓缩液的颜色、密度、粘度及COD总量;第二,比较及分析原水、透过液、浓缩液间的颜色、密度、粘度及COD总量。

试验结果为相比浓缩液、原水COD,透过液COD较小,且粘度减小,透过液基本与无色相近,与原水颜色相比,浓缩液较深一些,此时原水内的杂质可通过超滤法去除,具有明显效果。

(2)反渗透。超滤处理之后,以除去废水内的丙烯腈等聚合物,废水过滤后仅剩部分小颗粒聚合物,5到6之间为溶液pH值,0.235到0.240cp为其粘度值,40℃为其温度,0.35%到0.50%为CN-范围,3000到3500mg/LCOD范围。选取BW30-400-FR型号反渗透膜,管状为其反渗透膜形状,1mm为其外径,0.2mm为膜厚度,列管式为膜组件,5cm2为膜有效截面积,每小时纯水透过流量为71.2g。为确保检验效果,与工业实际值相比,CN-浓度应高出一些,因此试验过程中,可将相应量的氢氰酸添加到纯净水内,进行含氰废水CN-(0.55%)的制作。要求在2种条件下进行试验,分别如下:第一,直接试验;第二,含氰废水的pH值通过NaOH溶液进行调节,要求控制在8到9pH值之间即可进行试验。通过NaOH溶液的添加,可对原水pH值进行充分调节,将提高反渗透膜对CN-的截留率,从原有的88.9%可提升至93.8%左右,具有良好效果。

(3)膜组件排列。废水通过一级反渗透处理之后,0.03%为总氰浓度,但该值与国家排放标准不符,基于此,应选取连续―分级式排列,通过若干个反渗透膜组件进行串联操作。原水选用应与以上2次试验相同,通过两个方案进行试验,为快速找出NaOH合理用量提供便利。具体方案为:第一,把第一级反渗透膜进水pH值直接向8到9调节;第二,确保不改变第一级反渗透膜进水pH值,只将第二级反渗透膜进水pH值调节到8到9,随后对2个方面透过水的CN-含量进行对比、分析。

试验过程中,测定第一、第二级浓水流量难度较大,因此,可根据各级回收率70%到75%进行操作,并对系统总回收率进行计算,公式如下:

可得出49%到56%的总回收率,与工业化原水回收率40%到50%需求相符。最终可获取透过水的CN-浓度,即0.0041%,但其与指标要求相近,因试验过程中极易出现一定偏差,因此不可选用第二种方式。

4结束语

综上所述,伴随国民经济发展速度的不断提升,生态环境却逐渐恶化,尤其是水资源污染、浪费情况极为严重,作为不可再生资源,水是生命之本,对地球上的所有生物而言极为珍贵。但在工业化高速发展的今天,越来越多的工业化学物料有害物质被排入、渗入水内,为更好地提升水处理环境工程质量,膜分离技术得到了广泛应用。作为新型分离技术,膜分离技术是指通过一张具备特殊选择性的薄膜,通过外力功能,分离、提纯并浓缩混合物。通过该技术的应用,对环境保护极为有利,将带来良好的经济效益。

参考文献:

[1]华玲.浅析膜分离技术在水处理环境工程中的应用[J].科技创业家,2013(14).

渗滤液处理方案范文篇11

关键词:卫生填埋困境生物反应器填埋技术好氧生物厌氧生物反应器

1城市生活垃圾卫生填埋处理现状及困境

城市生活垃圾卫生填埋处置方式由于具有技术可靠,工艺简单,管理方便;投资相对较省,运行费用低;适用范围广,对生活垃圾成分无严格要求,能完全消纳进场垃圾等一系列优点,在许多地区和国家都得到了广泛的运用。如1993年美国填埋处理量占垃圾总处理量的69.24%[1],英国1999年垃圾填埋处理占垃圾总处理量的67%,1991在德国年垃圾填埋处理量占垃圾总处理量的60%,在西班牙占75%,而我国在2001年统计结果显示垃圾填埋处理量占垃圾总处理量的80%。尽管垃圾卫生填埋处理技术拥有以上一系列的优点和得到了广泛的运用,然而现行传统的“干穴式”(DryTomb)卫生填埋技术要求填埋过程中实行单元填埋、每日覆土、中场覆土,封场时再用自然土和粘土甚至土工膜组成最终覆盖层,严格按照上述要求施工的填埋场封场后就成了一个垃圾的“干墓穴”,由于湿度减少,微生物的活性减弱甚至停止,场内垃圾的生物降解是一个无任何控制的自然降解过程,封场后很长一段时间(数十年)内垃圾保持不变或者变化很小。此时的垃圾填埋场是一个潜在的污染源,一旦填埋场的覆盖层和防渗层部分功能失效,其污染特性必将暴露无疑。这种垃圾填埋形式实际上人为制造了一个定时炸弹,其实质只是将当代人产生的垃圾这一污染源转移给了下一代或后几代,这不符合可持续发展战略要求。现行的垃圾卫生填埋技术存在占地面积大的缺点之外,还存在如下几个无法避免的缺陷,由此严重的制约了垃圾卫生填埋技术的进一步推广和运用。

1.1传统填埋场渗滤液水质、水量波动较大,处理难度大

现行垃圾填埋场渗滤液产量直接受进入场内的大气降水量的影响,一般填埋场运营期间渗滤液产量大,封场后渗滤液量相应减少;雨季渗滤液产量大,旱季渗滤液量则较少。受垃圾组分,大气降雨量的影响,填埋场渗滤液水质水量季节性波动显著;受填埋垃圾分解阶段的影响,填埋初期渗滤液有机污染物浓度特别高,垃圾填埋后期污染物浓度则逐渐降低。由于一般填埋场据城市污水处理厂距离较远,即使较近大量高污染物特征的渗滤液也会对城市污水处理系统的正常运行带来冲击,故一般填埋场都建设有独立渗滤液处理系统。但包括物理、化学、生物处理法等工艺在内的渗滤液处理系统都无法适应不断变化的渗滤液水质和水量的要求,经常要求随季节以及填埋阶段的不同改建渗滤液处理系统或对系统的有关运行参数进行调整。

1.2传统填埋场渗滤液污染强度高,二次污染严重

传统填埋场渗滤液不仅污染种类繁多,成分复杂,同时污染物浓度极高。部分填埋场渗滤液COD可能高达近十万mg/L,氨氮浓度也可能高达近万mg/L,要使组分复杂,污染物浓度高的渗滤液排放前达到有关排放标准的要求,必须对其进行深度处理。深度处理费用之高,令很多填埋场的运行管理者望而止步。2001年7月国家环保总局下发了《关于开展生活垃圾处理设施环境影响调查和监测的通知》(环办[2001]72号),对全国垃圾处理设施的污染排放情况及其对周围环境的影响展开调查,调查结果显示,我国垃圾卫生填埋场渗滤液排放、地下水水质及无组织排放等无一家达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16887-1997)之规定,且二次污染程度较高[2]。

1.3传统填埋场封场后维护监管期长、风险大、费用高、不利于场地及时复用

尽管传统填埋场不时有雨水进入,但受季节影响进入水量分布不均、受填埋场所布设的覆盖层影响使进入场内水分分布地点不均,因而填埋垃圾得不到均匀的、快速的降解,垃圾体的污染特征长期存在。美国EPA要求填埋场封场后监管30年,但有专家认为现行部分垃圾填埋场封场100年后还有大量垃圾未得到有效降解,仍对周围环境构成潜在威胁。长时间填埋场监管期不仅增加渗滤液处理、监测以及其他系统的维护费用,还增大了渗滤液收集系统、防渗层等系统失效的可能,从而增加了潜在的二次污染风险。

1.4传统填埋场产气期滞后且历时较长,产气量小,资源化率低

传统填埋场进入甲烷化阶段所需时间长,还因渗滤液连续排放而损失大量可转化为甲烷气体的有机物,从而降低填埋场甲烷气体总产量;由于产气期较长而降低了产甲烷速率,使填埋场在甲烷总量减少的同时还延长了回收甲烷气体所需时间,因而降低了回收甲烷气体作为能源的经济效益。目前,除杭州、广州和深圳已在利用填埋场气体发电外,其余100多个填埋场都将填埋气体在燃烧后排放或直接排放,造成资源的严重浪费和对环境的负面影响。

1.5传统填埋场垃圾处理费用高

由于传统填埋场的以上不足之处,自然就直接导致较高的单位垃圾填埋处理处置费用,不利于这一垃圾处置方式在更大范围的推广和运用。

2生活垃圾生物反应器填埋技术

2.1技术优势[3~6]

鉴于传统垃圾填埋技术以上一系列不足之处和生物技术在环境保护中的广泛运用,二十世纪后期欧美及日本等国家开始另一种改进的填埋场方式即生物反应器填埋技术的研究。生物反应器填埋技术根据填埋垃圾被微生物降解的机理和过程,利用填埋场这一天然的微生物活动场所,通过一系列手段优化填埋场内部环境使其成为一个可控生物反应器,为微生物大量繁殖提供一个最优的生存空间。生物反应器填埋技术不仅对填埋场产生的渗滤液能实现很大程度的场内就地净化,还为填埋场的提前稳定创造了良好条件,同时还增加了填埋气体回收利用的经济效益,明显提高垃圾的生物降解速度和效率,从而提高垃圾的资源化、无害化水平。生活垃圾生物反应器填埋技术较现行垃圾卫生填埋技术的主要优势:(1)通过渗滤液回灌,让渗滤液进一步参与生物反应,降低其污染物浓度,从而降低渗滤液的处理难度和处理费用;(2)加速生活垃圾的微生物降解过程,从而增加填埋场的有效容积;(3)通过控制填埋场内部的温度和湿度等条件,提高填埋气体的产气率和产气量,从而提高生活垃圾的资源化率;(4)加速填埋垃圾的稳定过程,从而降低填埋场的运行维护费用,并进一步降低对周围环境的二次污染风险等。由此可见生物反应器填埋技术具有传统卫生填埋技术不可比拟的优点。现如今生物反应器填埋技术在世界各国得到了广泛的运用,如美国EPA已着手修改现有的垃圾管理法规以推广这一新型的垃圾填埋技术。同样在1979年,生活垃圾半好氧生物反应器填埋技术被由日本健康福利部颁布的废物最终处置导则采用,该工艺还在马来西亚、印尼、菲律宾及巴西等国被广泛运用,同时该技术的培训课程也在亚太地区逐步开展。

2.2生活垃圾生物反应器填埋技术的不同形式及其特点

生活垃圾生物反应器填埋技术根据填埋工艺不同可分为好氧、厌氧、好氧-厌氧及半好氧四种生物反应器填埋技术。与传统的卫生填埋技术相比较,四种生物反应器填埋技术都有各自的特点。

2.2.1好氧生物反应器填埋技术

好氧生物反应器填埋技术是将渗滤液、其他液体及空气等根据场内垃圾生物降解需要,通过一种可控的方式加入至填埋场,概念图见图1。这样不仅大大地加快填埋垃圾生物降解和稳定速率,减少危害最大的温室气体——甲烷的排放,同时降低渗滤液污染强度和处理费用。国外研究表明,好氧生物反应器填埋场的生活垃圾达到稳定的时间在2~4年左右,温室气体减少50%~90%。由于需要强制通风供氧、渗滤液回灌及其他控制形式,故单位时间内运行费用很高。由于运行维护时间大大缩短,故总的运行维护费用同传统的卫生填埋技术相比,相差不大。

2.2.2厌氧生物反应器填埋技术

厌氧生物反应器填埋技术是通过向填埋垃圾体回灌渗滤液和注入其他的液体以保持填埋场内最佳的湿度条件,可生物降解垃圾在缺氧的条件下进行厌氧降解,同时快速产生富含CH4的填埋气体,概念图见图2。它具有加速填埋垃圾降解和稳定,减轻渗滤液有机污染强度,增大甲烷气体产量、产生速率,进而提高甲烷气体回收利用效益等优势,资源化率高,垃圾达到稳定化时间在4~10年左右,CH4气体产量增加约200%~250%,运行维护费用较低。缺点是渗滤液氨氮浓度长期偏高,不利于渗滤液的生物处理。

2.2.3好氧-厌氧生物反应器填埋技术

好氧—厌氧生物反应器填埋技术是对上层新填埋垃圾进行强制通风供氧,下层垃圾仍按厌氧方式运行,概念图见图3。主要目的在于降低新填埋垃圾中易降解物酸化后对厌氧垃圾层的危害,同时向场内的湿度和其他环境条件进行控制,以实现填埋垃圾的无害化和资源化。垃圾达到稳定化时间和运行维护费用间于好氧和厌氧生物反应器填埋技术之间。

2.2.4半好氧生物反应器填埋技术[7]

半好氧型生物反应器填埋场利用填埋场内外气体压力差,通过自然进风方式维持渗滤液收集管、排气管及中间覆土周围一定区域垃圾层的好氧状态,使部分垃圾实现好氧降解,同时向场内回灌渗滤液和其他液体,概念图见图4。其兼具好氧生物反应器填埋场的部分优点,同时建设成本和运行费用同传统的卫生填埋技术相比差别不大,二次污染程度低。

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3我国城市生活垃圾处理现状分析

2000年统计结果显示我国垃圾产量已经达到了1.4亿t,然而能达到真正意义上的、符合环境卫生要求处理的垃圾只有3%左右[8],大部分垃圾仍是通过简单的“堆填”来消纳。垃圾的“堆填”实际上是垃圾在某处的“存放”,它通常既不设防衬层,也无渗滤液收集处理和填埋气利用设施,因而,并没有改变垃圾对环境的污染状况。由于我国环保资金投入和垃圾焚烧技术等方面的限制,尤其在我国中西部地区,垃圾低位热值低,含水率高等特点,要大力推广垃圾焚烧处理还有很长一条路要走。同时我国未实现垃圾分类收集、运输和处理,垃圾堆肥处理中仍有许多问题还未解决,导致堆肥产品肥效低,产品中含有大量的玻璃粹渣,农民用户对此反应强烈,市场前景黯淡。有关媒体对四川省第一批利用国债建设的近十个垃圾综合处理厂(堆肥+焚烧或者堆肥+填埋)进行了调查,结果显示仅有个别垃圾处理厂能正常运行,究其原因之一是堆肥产品质量达不到预期的效果,市场受挫,垃圾厂变成了堆放垃圾的垃圾场,造成财力、物力和人力资源的巨大浪费。而我国地幅辽远,自然条件千变万化,有许多地方具备了建设填埋场的天然地理条件。2000年建设部、国家环保总局、科技部联合制定了《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》,其总则指出填埋处理是垃圾处理必不可少地最终处置手段,也是现阶段乃至今后相当长一段时间内的一种主要垃圾处理处置模式。

4结束语

随着生物技术的不断进步和完善以及人们能源与环境意识的加强,世界垃圾填埋技术已从传统的以贮留垃圾为主向多功能方向发展,即一个垃圾填埋场应同时具有贮留垃圾、隔断污染、生物降解和资源恢复等多个功能。我国也应紧跟世界垃圾填埋技术的发展新趋势,大力研发生活垃圾生物反应器填埋技术。鉴于我国现有生活垃圾处理处置技术现有水平和基本国情,考虑到经济性和可操作性,我国当前应在回灌型生物反应器填埋技术方面加大研发和运用力度。笔者认为当前研究的重点应放在:(1)日覆盖层和中间覆盖层材料的选择,确保适当的透气性和水利渗透系数;(2)不同回灌形式(表面喷洒、水平管/沟回灌、竖井回灌以及混合回灌等)各自的适用条件和每种回灌形式的定量计算;(3)渗滤液回灌量、时间、频率的确定;(4)由于渗滤液回灌可能导致场内产酸细菌的大量繁殖,产生大量的有机酸,造成环境酸的大量积累,从而抑止产甲烷细菌的生长繁殖,因此还需解决如何有效调节场内pH值的问题;(5)由于垃圾填埋技术涉及到水力学、微生物学、环境工程学等多个学科,研发过程中应运用系统工程学的原理和方法,确定最佳计方案和运行方式,使生物反应器填埋技术在满足环境保护的前提下,实现单位垃圾建设成本和运行成本最低。

参考文献

1建设部标准定额研究所编.城市生活垃圾处理工程项目建设标准与技术规范宣贯教材.北京:中国计划出版社,2002.7

2李国刚.我国城市生活垃圾处理处置的现状和问题.环境保护,2002,(4):26~28

3MostafaW.Bioreactorlandfills:experimentalandfieldresults.WasteManagement,2002,22:7~17

4DebraR.Reinhart,PhD,PEThebioreactorlandfill:itsstatusandfuture.WastemanageRes.,2002,20:172~186

5EPA530-F-97-001.LandfillReclamation,1997

6HudginsM,HapperS.OperatinalCharacteristicsofTwoAerobicLandfillSystemsTheSeventhInternationalWasteManagementandLandfillSymposiuminSardinia.Italy,1999

渗滤液处理方案范文篇12

关键词:垃圾渗滤液,处理技术

中图分类号:R124.3文献标识码:A文章编号:

1、前言

长期以来,由于生活垃圾在最终处置过程中(填埋、焚烧等)将产生大量高浓度、难降解的垃圾渗滤液,对环境产生严重污染;尤其是填埋场产生的垃圾渗滤液,由于产量巨大,危害严重,已经受到广泛关注,在国内外都成为研究热点。

2、垃圾渗滤液处理技术

2.1物化处理

目前常用的物化方法有吸附、磷酸铵镁沉淀法(MAP法)、超声波、混凝、膜分离、高级氧化等。物化法同生化法相比较,一般不受垃圾渗滤液水质水量变动的影响,出水水质比较稳定,尤其对BOD5/COD比值较低(0.07~0.20)难以生物降解的垃圾渗滤液有较好的处理效果。

2.1.1吸附法

吸附剂主要用于脱除渗滤液中难降解的有机物、金属离子和色度等。目前应用较为普遍的吸附材料是活性碳。Aziz等研究采用序列间歇式反应器处理渗滤液,在曝气率为1L·min-1和接触时间5.5h的条件下,PAC-SBR对COD、色度、NH3-N和TDS的去除率分别为64.1%,71.2%,81.4%和1.33%。Rodriguez等分别采用活性碳和XAD-8等3种不同的树脂处理沉淀后的渗滤液上清液,发现活性碳的吸附能力最强,能将渗滤液上清液的COD从1000mg·L-1以上降到200mg·L-1以下。于清华研究絮凝-吸附法预处理垃圾渗滤液,在经絮凝之后,吸附剂粉煤灰的最佳投放量为200g·L-1的条件下,CODcr,NH3-N、悬浮物、色度和重金属离子去除率分别达79.64%,83.23%,58.75%,92.56%和60.37%~96.33%。

2.1.2超声波

其原理是利用超声波使溶液产生5000K高温以上的气泡及强氧化性的自由基,使绝大部分有机物得到完全的降解,特别适用于有毒难降解有机物。超声波技术由于具有简便、高效、少污染的特点,近来已受到国内外研究者的关注,并开始用于处理垃圾渗滤液。Roodbari等用超声波对渗滤液进行预处理。在最优实验条件下,实验证明渗滤液可生化性显著提高,BOD5/COD由原来的0.210提高到0.786。Neczaj等用超声波技术预处理渗滤液,当频率为20kHz,振幅为12m时,COD和氨氮的去除率分别为90%和70%。Wang等用超声波辐射180min后,渗滤液中氨氮的去除率可高达96%。

2.1.3微波法

微波法处理垃圾渗滤液也是国内外学者研究的一个热点。王杰等采用微波-活性炭-Fenton催化氧化预处理垃圾渗滤液。经微波功率300W条件下预处理之后,组合工艺对垃圾渗滤液中COD、氨氮、SS和浊度去除率分别达到68.22%,78.08%,78.55%和99.02%,颜色由黑褐色去除为接近无色,BOD5/COD由0.21提高到0.45。Orescanin等采用臭氧化-电氧化和臭氧化-微波法处理BOD5/COD=0.001的渗滤液,最终色度、浊度、悬浮物、氨、COD和铁的去除率分别为98.43%,99.48%,98.96%,98.80%,94.17%和98.56%.

2.2生物处理

垃圾渗滤液的生物处理主要是指依靠处理系统中的微生物的新陈代谢作用以及微生物絮体对污染物的吸附作用来去除渗滤液中的有机污染物的废水处理方法,可分为厌氧和好氧两种。

2.2.1厌氧工艺

厌氧处理工艺主要有升流式厌氧污泥床(UASB)、内循环厌氧反应器(IC)、厌氧流化床反应器、厌氧滤池(AF)以及上述反应器的组合型如厌氧复合反应器(UBF)等。厌氧工艺具有设计负荷高的优点,且处理过程耗能较少,因此在高浓度有机废水处理中,常被作为首选工艺。原渗滤液经过厌氧处理后,COD去除率可达到30%~80%。

2.2.2好氧工艺

渗滤液处理常用的好氧处理工艺包括氧化沟、A/O工艺以及SBR类工艺,这些方法的两大功能是去除有机物和生物脱氮,对降低垃圾渗滤液中的BOD5、COD和氨氮都取得一定的效果。渗滤液好氧处理的核心是硝化/反硝化机理,该过程可将去除COD和去除NH3-N有机地结合起来。好氧处理法包括曝气氧化池、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池等。这些处理方法可有效降解BOD、COD和氨氮,尤其适合高BOD的渗滤液处理。

2.2.3厌氧—好氧相结合的处理工艺

在实际工程应用中,往往采用厌氧和好氧相结合的组合工艺。原因如下:

a)厌氧法多适用于高浓度有机废水的处理,能有效的降低好氧法不能除出的有机物,具有抗冲击负荷能力强的优点,但其出水的综合指标往往不能达到处理要求和排放标准;

b)厌氧阶段可大幅度去除水中的悬浮物和有机物,其后续好氧处理工艺的污泥量可得到有效地减少,从而后续处理设备容积可有效降低,降低了成本;

c)厌氧法能耗低、运行费低,尤其在处理高浓度有机废水时,厌氧法要比好氧法经济得多;

2.2.4RBS+膜工艺相结合处理工艺

RBS是将自然界在山间土壤或沼泽中进行的净化原理融入到人工环境中,在有机性污水中投入腐植前驱物质和硅酸盐的粉末,从而促进污浊物质的土壤化反应(腐植化)。通过这种方法诱导的微生物群(土壤菌群)与标准活性污泥法不同,具有许多特长。

1)RBS的原理

标准活性污泥法是由需氧性微生物的活动而引起有机物的分解、气体化、低分子化,而RBS是到达了腐植化的过程。腐植化指的是由土壤中微生物群的活动,分解动植物遗体等新鲜的营养源,起到高分子凝集化的作用。土壤中存在的硅酸盐在厌氧的(一部分需氧的)条件下,发酵·发霉反应引起有机物的高分子凝集化,土壤菌群正是起到促进有机物的高分子凝集化的作用。RBS是灵活运用了土壤中的微生物群(以下称土壤菌群)的活动原理来进行排水机理的技术。

2)RBS的特点

a.高品位的处理水

BOD去除率高达95%以上(根据情形有时达到99%以上),处理水的BOD达到10mg/L之下也有可能。标准活性污泥法的去除率为90%左右。

b.高效的脱氮、脱磷性能

去除BOD的同时也能有效地去除氮和磷。与通常的标准活性污泥法相比,除氮过程中相关的菌群(硝化菌、脱氮菌)在污泥中大量存在的缘故,高效率的处理氮的同时,利用污泥的螯形构造的特点,能有效地将磷从污泥中取出并除去。

c.良好的污泥性状。

因本工艺是利用腐植化反应开发而成的排水纯理技术,污泥的凝集性、压密性很好,沉降性也很高。优良的沉降性使沉淀槽内的污泥分离不易发生故障,运行管理简单。

优良的污泥沉降性能维持生物纯理槽内的活性污泥的高浓度(MLSS混度),因此高BOD的排水不需稀释也能处理。

3、垃圾渗滤液处理技术研究展望

圾渗滤液处理越来越受到关注,但是由于渗滤液水质水量变化大,有机物浓度高,毒性大,目前还没有切实有效的方法对其进行处理。渗滤液物化处理技术尽管出水水质稳定,能够适应渗滤液水质、水量大幅度变化的特点,对BOD/COD较低而难以生物处理的垃圾渗滤液有较好的处理效果,但是物理化学法处理费用较高,一般用于渗滤液预处理或深度处理。生物处理技术是一种应用较为广泛、经济、成熟的技术,但由于垃圾渗滤液水质与一般污水有较大差异,且不稳定,所以单纯的生化处理技术难以满足要求,应加强预处理或后续处理技术的研究。在选择垃圾渗滤液生物处理工艺时,必须详细测定垃圾渗滤液的各种成分,分析其特点,以便采取相应的对策。还应通过小试或中试,取得可靠优化的工艺参数,以获得理想的处理效果。单独采用一种方法处理垃圾渗滤液难以满足要求,必须采用多种处理方式和处理技术的组合工艺。因此,生物法与物理化学法的组合以及发展新处理技术,是今后垃圾渗滤液处理研究的主要方向。

结语

1)生活垃圾渗滤液作为一种高浓度、成分复杂和水质变化大的有机废水,采用单纯的生化法、物化法无法实现渗滤液的最终无害化处理,应根据渗滤液具体的水质选择组合工艺,即先用物化法预处理,再用生化法处理,最后经过深度处理。

2)在选择处理工艺时,先要测定渗滤液的成分,在有条件的情况下,根据垃圾填埋场所处的地理位置和经济状况因地制宜的选择渗滤液处理方案。

参考文献

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