技術(shù)文章
DYL001 固體垃圾滲濾液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置
DYL006 垃圾發(fā)酵實(shí)驗(yàn)箱
DYL021 垃圾滲濾液小試實(shí)驗(yàn)裝置
DYL026 滲漏液厭氧反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置
DYL041 立式筒倉式發(fā)酵槽實(shí)驗(yàn)裝置
DYL046 電解法滲漏液膜反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置
DYL051 厭氧反應(yīng)加膜生物反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置
DYQ136Ⅱ 數(shù)據(jù)采集液膜吸收器
1前言
垃圾滲濾液含有很多的無機(jī)化合物,而且氣味難聞,給環(huán)境帶來很大的危害。我們亟待尋找解決的有效辦法。
2垃圾滲濾液的概況
垃圾滲濾液是一種高濃度的廢水,源于垃圾填埋場垃圾本身有水,進(jìn)入垃圾填埋場的雨水或水或其余的水,在垃圾中,覆蓋土壤飽和含水量??鄢?,通過垃圾層,覆蓋層終形成。垃圾滲濾液水質(zhì)非常復(fù)雜,如有機(jī)物(高濃度),重金屬鹽等。通常認(rèn)為4——9的范圍是pH范圍,每升2,000——62000mg的CODcr的范圍在每升BOD5的60——450000mg的范圍內(nèi)。
與市場重金屬相比,滲濾液中重金屬的濃度相似。隨著垃圾的組成,季節(jié)和填埋時(shí)間等方面的變化,水質(zhì),水分也將發(fā)生很大的變化。與污水相比,水質(zhì),換水是垃圾滲濾液的主要特征??梢钥闯觯粌H對土壤和地表水造成嚴(yán)重污染,而且嚴(yán)重威脅到地下水的安全。
3膜法組合工藝處理垃圾滲濾液的主要方法
在生化處理基礎(chǔ)上應(yīng)用膜組合工藝處理垃圾滲濾液已在國外應(yīng)用成熟,近年來國內(nèi)也開始增加膜組合工藝,用于垃圾滲濾液處理。膜過程的組合受到垃圾填埋場滲濾液水質(zhì)變化和水分含量的限制,可以保證流出液穩(wěn)定,滲濾液可以通過膜分離技術(shù)處理,當(dāng)滲濾液可生物降解時(shí),可以獲得良好的效果。用于處理垃圾滲濾液的膜分離技術(shù)主要是膜生物反應(yīng)器(MBR,TMBR)工藝,納濾膜(NF)工藝,反滲透膜(RO)膜組合工藝。
3.1膜生物反應(yīng)器(MBR、TMBR)
膜生物反應(yīng)器(MBR)是一種新的污水處理技術(shù),結(jié)合膜技術(shù)和生物技術(shù),是廢水處理技術(shù)的創(chuàng)新。膜生物反應(yīng)器取代了傳統(tǒng)的沉淀和過濾分離技術(shù),利用膜分離設(shè)備截留生化反應(yīng)槽中的活性污泥和大分子物質(zhì),大大增加了活性污泥濃度,HRT時(shí)間,大大縮短,難以降解反應(yīng)器中的物質(zhì)也會繼續(xù)反應(yīng),降解。
其運(yùn)行控制相對靈活,延長生化系統(tǒng)污泥年齡,更好地促進(jìn)好氧微生物的生長繁殖,提高脫氮效率。同時(shí)由于系統(tǒng)泥漿年齡較長,因此產(chǎn)生的多余污泥量;堿性水不含懸浮固體。該系統(tǒng)可以通過膜生物反應(yīng)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)沉淀池,減少面積和一次性投資成本。
根據(jù)不同形式的膜生物反應(yīng)器放置,它被分為浸沒(也稱為內(nèi)置或集成MBR)和外部(或分裂TMBR)。由于垃圾滲濾液在生化過程中需要較高的污泥濃度,通常為15-30g/L,而浸入式MBR容易引起堵塞,導(dǎo)線出現(xiàn),導(dǎo)致通量降低,難以清洗,影響嚴(yán)重的加工效果。管狀膜MBR技術(shù)是一種外在形式,通過泵將污泥進(jìn)入膜管,由膜中的壓力驅(qū)動分離,水通過膜進(jìn)入生產(chǎn)罐,并將污泥返回生化池參與生化。
3.2納濾(NF)與反滲透膜(RO)組合工藝
TMBR水主要是大部分小分子的水溶性腐殖質(zhì),氨氮污染物通??梢赃_(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),但有些難熔有機(jī)物不能去除,這就需要較小的膜孔濾器和反滲透組合方法進(jìn)一步分離難分解大分子有機(jī)物和部分氨氮,同時(shí)進(jìn)一步脫鹽處理。納濾膜是功能性半透膜,允許溶劑分子或某些低分子量溶質(zhì)或低價(jià)離子通過。
它是一種特殊且非常有前途的分離膜品種,其可以保留的材料的大小被命名為納米,它被捕獲的有機(jī)物分子量約為150-500左右,截留溶解鹽的能力為2%-98%之間。但納濾后得到的水仍然難以排放標(biāo)準(zhǔn),為了保證處理效果,需要進(jìn)入反滲透系統(tǒng)進(jìn)一步加工。
反滲透膜與輥式有機(jī)復(fù)合膜相同,大的優(yōu)點(diǎn)是膜組件脫鹽率達(dá)95%-99%,水質(zhì)穩(wěn)定。由于納濾液質(zhì)量非常好,反滲透系統(tǒng)回收率可達(dá)85%以上,反滲透裝置作為后一部分工藝,確保排放標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定排放。
4膜污染的防治方法
在污水滲濾液處理中容易發(fā)生膜污染,主要由廢水中的溶膠,無機(jī),有機(jī)和膠體物質(zhì)引起,膜分離過程中膜或膜表面被吸附沉積,膜孔徑變窄,甚至堵塞膜孔,終降低膜通量。同時(shí)膜污染的位置不一樣,通常分為膜孔污染和膜污染。膜污染嚴(yán)重影響加工效果,因此膜分離技術(shù)的應(yīng)用必須結(jié)合實(shí)際情況,采取有效措施減少膜污染的影響,具體控制方法如下:
4.1實(shí)施膜材料改性
膜材料直接影響化學(xué)穩(wěn)定性,膜通透性和耐污染性,相應(yīng)的新型膜材料的開發(fā)和研究是膜污染預(yù)防和處理的基本方法。在實(shí)際處理中,原材料成分差異較大的材料選擇應(yīng)參照水質(zhì)特征和加工要求,作為合理選擇膜材料的依據(jù)。因此,在相關(guān)研究開發(fā)中,員工可以專注于膜材料的改性,在具體工作中重點(diǎn)發(fā)展復(fù)合材料,以有效提高薄膜的化學(xué)穩(wěn)定性和壓力。
例如,研究人員研究了污染物和膜材料,發(fā)現(xiàn)污染的性質(zhì)和膜的性質(zhì)一起作用在膜污染上。發(fā)現(xiàn)膜的親水性影響膜的污染,親水性越低,易受污染?;诖耍じ男苑绞娇梢詼p輕膜污染的可行性。在膜改性過程中主要是膜材料改性和膜表面改性兩者,前者可以使用納米顆粒實(shí)現(xiàn)超濾膜改性,增加膜的親水性,提高膜通量,減少膜污染率,降低系統(tǒng)的能耗;并且后者可以放置在海洋氧化膜的表面,改性接觸角顯著降低,有效提高了反滲透膜的耐污染性。
4.2優(yōu)化膜清洗工藝
即使在膜材料的應(yīng)用中保證選擇的合理性和操作條件的規(guī)范性,膜的特殊效果,仍然會有膜孔堵塞或膜表面凝膠層的污染等。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),處理上述膜污染的有效方法是膜清洗。
根據(jù)不同的清洗操作,膜清洗分為化學(xué)清洗和物理清洗兩種,前者主要應(yīng)用復(fù)合物,酸,堿和氧化劑如清潔膜,可有效去除膜污染,易發(fā)生二次污染;主要包括超聲波清洗,空氣和水回洗和空氣凈化等,但物理清洗將影響膜通量的回收,清洗效果比化學(xué)清洗更差。
(NF)膜,例如,具體的清洗過程如下:①工作人員首先用純水洗膜;②膜浸泡在膜中浸泡在膜中,檸檬酸,pH值為3.0±0.1或執(zhí)行pH控制在2.5±0.1的短期(30min)循環(huán)清洗實(shí)施;③浸泡或循環(huán)清洗膜元件再次純水沖洗;④EDTA溶液和氫氧化鈉,其中氫氧化鈉的pH值為10.5±0.1,薄膜用溶液清洗;⑤膜元件再次用純水洗滌,后恢復(fù)生產(chǎn)。酸洗主要用于由于無機(jī)污染的影響而恢復(fù)膜組分,由于有機(jī)污染的影響,堿性清洗主要用于膜元件。
4.3保證滲透液預(yù)處理的有效性
如果廢水中含有的大分子有機(jī)物質(zhì),固體顆?;蚰z體未經(jīng)預(yù)處理或預(yù)處理效果差,則膜分離會導(dǎo)致膜污染。因此,滲濾液的預(yù)處理在膜污染過程中尤其重要。目前,滲透物的預(yù)處理方法主要是生物學(xué)方法,絮凝組合,機(jī)械過濾等,在具體的預(yù)處理方法中應(yīng)充分考慮滲透物的位置和年齡,有效避免了不良影響的發(fā)生。
以TMBR工藝為例,利用厭氧反應(yīng)器顯著降低廢水中有機(jī)物的含量,通過脫氮硝化過程,從垃圾滲濾液氨氮和硝態(tài)氮中排出,并通過有機(jī)管膜系統(tǒng)增強(qiáng)系統(tǒng)能夠提高系統(tǒng)的處理效果。經(jīng)過上述預(yù)處理,可大大增加納濾膜或反滲透膜的通量,降低膜元素污染,保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,排水標(biāo)準(zhǔn)。