工艺的基本要求

鉴于渗沥液的上述特点，对于填埋场渗沥液处理工艺而言，设计以及工艺的选用需要满足以下条件：

（1）  满足水量变化的特点

对于任何已经选定规模的水处理工艺而言，其处理能力均有水量处理上限的问题，因此，在设计工艺应具备较大的抗水力冲击负荷能力适应较大的水量波动；

（2）  抗水质冲击负荷能力强

由于渗沥液水质波动变化较大，因此，要求处理工艺需要有极强的抗冲击负荷能力。特别是要重点考虑随着填埋年限的增长，渗沥液的可生化性的大幅下降以及碳氮比的失调。

（3）  高COD、BOD 去除能力

填埋场渗沥液COD 浓度高达4000-20000mg/l，而国家环保政策对渗沥液处理出水水质要求越来越严格，因此处理工艺需要具备极高的有机污染物去除能力。

（4）  高效脱氮能力

填埋场渗沥液氨氮浓度一般从数百到几千mg/L 不等，与城市污水相比，垃圾渗沥液的氨氮浓度高出数十至数百倍，并且由于本项目执行GB16889-2008标准，对出水氨氮和总氮的排放要求极为严格，要求处理工艺对氨氮的去除率达到99%以上。（5）  处理设施运行稳定，操作管理简便；

（6）  处理过程安全、无污染；

碟管式反渗透技术介绍

碟管式反渗透简称DTRO，是一种创新的反渗透膜技术，该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1所示），被处理的液体以最短的距离快速流经过滤膜，然后180º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2所示），从而在膜表面形成由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。DTRO组件两导流盘之间的距离为3mm，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差极化现象，成功地延长了膜包的使用寿命；清洗时也容易将膜包上的积垢洗净，保证碟管式膜组适用于恶劣的进水条件。

采用碟管式反渗透膜处理垃圾渗滤液，具体如下技术优点：

（1）  出水稳定达标，不受渗滤液可生化性的影响

由于碟管式反渗透技术分对污染的截留率很高，初期、中期、晚期的渗滤液均能稳定达到排放标准，不受渗液可生化性、炭氮比等因素的影响，对于中期及晚期的老垃圾场渗滤液有着很大的优势；

（2）  投资及运行费用低

在达到高水平的排放标准的前提下，相对于其它工艺，碟管式反渗透技术工艺流程最短，能耗最低，投资及运行费用低。在同样可以达到新标准的处理工艺中，两级DTRO的运行费用要远低于其它处理工艺。

（3）  膜使用寿命长

DTRO组件具备3mm开放式宽流道及独特的带凸点导流盘，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。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，从而延长了膜包寿命。实践工程表明，在渗液原液处理中，一级DTRO膜包寿命可长达3年，甚至更长，二级DTRO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。

（4）  膜组件易于维护

DTRO膜组件采用标准化设计，组件易于拆卸维护，打开DTRO组件可以轻松检查维护任何一片过滤膜包及其它部件，维修简单，当零部件数量不够时，组件允许少装一些膜包及导流盘而不影响DTRO膜组件的使用，这是其它形式膜组件所无法达到的。

（5）  过滤膜包更换费用低

DTRO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包及导流盘装配而成，当过滤膜包需更换时可进行单个更换，对于过滤性能好的膜包仍可继续使用，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。

DTRO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：

（1）  运行灵活

DTRO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；

（2）  建设周期短，调试、启动迅速

DTRO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；

（3）  自动化程度高，操作运行简便

DTRO膜系统为全自动式，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；

（4）  占地面积小

DTRO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；

工艺流程

    调节池渗滤液经泵提升至渗滤液原水储罐，进行pH值调节、砂滤器、保安过滤器等简单预处理后，进入第一级DTRO，一级DTRO浓缩液排至浓缩液储池等待回灌处理。经第一级DTRO处理后的透过液进入脱气塔处理后达标排放。渗滤液DTRO工艺整体处理流程如下图所示：

工艺流程描述

（1） 预处理

渗滤液pH值随着厂龄的增加、环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。同时为了减少渗滤液中悬浮物对膜造成污染，需对原水中的悬浮物进行预处理。

原水从调节池由提升泵输送至渗滤液原水储罐之前，先通过篮式过滤器除去进水中的可能带入的颗粒物质，篮式过滤器过滤孔径为1.0mm。滤后原水进入渗滤液原水罐。在渗滤液进入原水罐的同时，从酸储罐添加酸调节pH值。与此同时，酸搅拌泵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，PLC判断原水pH值并自动调节计量泵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。

通过砂滤增压泵泵送进入砂滤器，砂滤器设计一台，其过滤精度为50um。砂滤器进、出水端都有压力表，当压差超过1.5bar的时候须执行反洗程序。砂滤器反冲洗的频率取决于进水的悬浮物含量，对一般的垃圾填埋场，砂滤器反冲洗周期约100小时左右，对于SS值比较低的原水，砂滤运行100小时后若压差未超过1.5bar也须进行反冲洗，以避免石英砂的过度压实及板结现象，两者以先到时间为自动激活砂滤反洗时间。砂滤水洗采用原水清洗；气洗使用反洗风机产生的压缩空气。

渗滤液调节池的进水泵应避免悬浮物进入膜系统，从而引起砂滤器的堵塞。

（2） 一级DTRO

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，第二级反渗透处理第一级透过水。

砂滤出水给一级DTRO设备供水，首先进入芯滤，芯式过滤器进一步去除渗滤液中的悬浮物，设备配有芯式过滤器1套，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10μm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，膜组件采用碟管式反渗透膜柱，抗污染性强的优点，对渗沥液的适应性很强，膜寿命延长到3年以上。一级反渗透系统设一段。

为了保证膜表面足够的流量和错流流速，避免膜污染，在膜组件前设置循环泵。循环泵流出的高压力及高流量水直接进入膜柱。

膜柱组出水分为两部分：一级浓缩液和一级透过液。浓缩液端有一个伺服机控制阀，用于控制膜组内的压力，以产生必要的产水回收率。一级透过液排入脱气塔。一级浓缩液排入浓缩液储池，等待回灌或外运处置。

3）清水脱气及pH值调节

由于渗滤液中含有一定的溶解性气体，而反渗透膜可以脱除溶解性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值能显著上升达到6.0以上，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的频率以调整加碱量，最终使排水pH值达到排放要求。

4）设备的冲洗和清洗：

膜组的清洗包括冲洗和化学清洗两种。

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包表面沉积。冲洗分为两种，一种是用渗滤液冲洗，一种是清水冲洗，两种冲洗的时间都可以在操作界面上设定，一般为2－5分钟。