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  • 垃圾渗滤液行业-DTRO的圈内秘密!

          近两年,垃圾&环保相关的新闻资讯非常多,不管是前端垃圾的分类倡导,还是末端垃圾渗滤液的处理,已然从国家层面开始普及到了个人,呈现出非常良好的环保风貌。
          目前我国垃圾处理主要有填埋、焚烧、堆肥等方式,其中填埋的方式最多,其次是焚烧,焚烧工艺占比有逐年上升的趋势。
          垃圾渗滤液主要来源于垃圾填埋场和垃圾焚烧厂,区别在于填埋场渗滤液中会有自然降水进入,而焚烧场的垃圾常规堆放于类似库房的场所,沥出渗滤液后垃圾去焚烧,无外界水分引入,所以常规焚烧场渗滤液浓度高于填埋场。
          在近几年的中央环保督查中,渗滤液处理问题时有通报,如填埋场老龄化,碳氮比失调,脱氮问题,膜后浓缩液回灌造成填埋场内渗沥液盐类富集,处理工程能耗偏高,渗滤液去向不明等,如何将其合理处理处置一直是环保领域的一大课题。
         随着市场需求的出现,DTRO--蝶管式反渗透技术出现在垃圾渗滤液处理企业的视线里。
    Part01 DTRO技术
         DTRO(碟管式反渗透)由德国人发明并申请专利,最初的应用方向就是针对填埋场垃圾渗滤液的处理,于1988年开始第一个案例应用。
        2003年由北京天地人从德国引进DTRO技术,并将DTRO技术应用于国内垃圾渗滤液处理。
        DTRO膜材料其实性能整体上跟我们常规涉及的卷式RO膜材料基本一样,只是在组器设计上,采用全开放式流道设计,组成了一种新型的设备设备,具有独特的运行优势。
    下面是DTRO技术的基本介绍:
     


         DTRO设备主要由膜片、导流盘、密封圈、中心拉杆、膜壳等组成。
        和其他卷式膜组件相比,DTRO主要具有以下三个明显的特点:1. 流道宽,膜片之间的流道加宽,采用完全开放式流道;2. 流程短,具有较高的膜面流速;3. 湍流程度高,导流盘具有特殊结构设计,可以形成高速湍流,具有优异的抗污染能力。
        基于DTRO的这些特点,DTRO在垃圾渗滤液处理过程中,主要有以下优势:
     
          常规DTRO设备一般分为中压、高压、超高压三个等级。中压一般对应75bar;高压一般对应90bar、120ar;超高压一般对应160bar。三类设备膜片面积、膜片数量、导流盘个数、长度等均基本一致。
          在目前主流的DTRO项目系统中,以70bar、90bar、120bar的设备为主。在综合考虑投资和运行等经济性的情况下,常规含氯化钠含盐类项目,设计浓缩终点浓度一般为8-10%;硫酸钠含盐类项目,设计浓缩终点浓度一般为10-12%。
          03年引进DTRO技术后,通过消化、吸收,目前国内已经基本形成了自主的DTRO技术,涉及研发、生产加工、工程应用等。
         目前国内大的公司一般考虑购买核心的DOW反渗透膜材料,然后根据设备标准裁剪膜片,配套隔网,采用超声波等焊接技术,得到复合膜片。然后配套其他配件,组装成合格的DTRO产品。
         Part02 垃圾渗滤液DTRO处理工艺
         垃圾渗滤液一般具有以下特点:高有机物、高氨氮、高悬浮固体和高含盐量等。
         老的填埋场基本以生化处理为主,在早期新建的填埋场,垃圾渗滤液相对而言,含盐量低、可生化性高。
        垃圾填埋场常规使用年限约为10-15年,常规使用5年后,垃圾渗滤液成分会发生比较大的变化,国内某企业统计数据如下:
          垃圾渗滤液存在极大的环境污染风险,可能导致重大环境污染事故。为了解决这些污染风险,就要尽快对这些垃圾渗滤液进行应急处理。DTRO技术的应用开始普及。
          首先,主要针对于一定年限后的老厂,出水水质不达标情况下,或者寿命到期,面临封厂的老厂,一般会考虑DTRO膜技术为主的工艺系统进行应急处理。而且这种情况下,很多BOT运营模式的项目也应运而生,50T、100T、200T、500T等标准化集装箱式设备也开始普及起来。
          其次,针对于新的垃圾填埋场,特别是2008年垃圾渗滤液排放指标国家提标后,考虑到项目的整体规划,目前一般也会考虑DTRO膜为主的工艺包系统配套。
         考虑到各填埋场垃圾渗滤液的水质差异性,目前处理垃圾渗滤液的组合工艺包较多。方向上,国内外渗滤液处理工艺中,生化处理是主体,物化处理为预处理,膜处理为后续处理系统。
         目前国内常见的垃圾渗滤液处理工艺:(1)MBR+卷式NF+卷式RO;(2)MBR+单级DTRO;(3)两级DTRO。
    其中含DTRO工艺的常规工艺包如下:
        尽管目前DTRO工艺包应用非常普遍,但是我们知道这些都是应急措施,没有解决根本问题。常规填埋场的DTRO浓水均采用回灌的方式处理,长期的内循环,COD、盐等会造成杂质的逐步累积,从而影响系统稳定性。
        目前多年的垃圾渗滤液处理运行实践已证明,主流工艺包中的垃圾渗滤液DTRO浓水回灌,已经陆续反馈出众多问题:1. 系统水回收率下降;2. 出水水质下降;3. 运行成本增加。
        基于上述这些问题,在某些地区,垃圾渗滤液的处理也不得不考虑零排放,常规还会配套纳滤分盐、蒸发等系统,但是由于垃圾渗滤液水质的特点,目前市场反馈,后续这些系往往都运行不稳定,需要增加多级COD去除等预处理工艺。
         除了目前主流的RO、STRO、DTRO等脱盐浓缩工艺,在垃圾渗滤液的处理系统,还有FO、ED等工艺可以考虑,目前市面上也有一些研究所在做相关工艺开发。
        其中FO具有更好的抗污染性能、出水水质好,但是投资上具有一定劣势,另外汲取液也需要配套相应的浓缩系统,配套的工艺流程会增加,而且FO的浓水跟DTRO的浓水具有同样的问题,含盐、COD等杂质混合物。
        其次ED具有COD和盐分离的功能,比较适合做零排放工艺包。COD与分离后,高含盐废水进蒸发,COD废水进生化或其他处理系统。
    Part03 膜品牌、DTRO厂家
       国内应用情况而言,毫无疑问,DTRO进口品牌主要以Pall、Rochem为主,其次还有Nanostone、Grimm&wulff、Rotreat,其中某些品牌核心技术上都非常有渊源。
       国内DTRO情况,方式1:采购DOW反渗透膜材料,其余国内完成配套;方式2:直接进口或在代理商那边采购膜柱;方式3:采购国内组装好的DTRO膜柱;方式4:采购进口膜材料,然后分段找加工商进行加工组装,最终标自主品牌。
       目前垃圾渗滤液处理领域,涉及DTRO膜设备的主要厂家、相关知名设计院名单如下:(仅供参考)
    目前国内DTRO推广力度较强,存在需求的情况下,越来越多的工程公司也参与进来。但是填埋场垃圾渗滤液的DTRO处理工艺相对成熟,真正的大公司已然在陆续开发新的组合工艺,瞄准零排放的发展方向,集中突破RO浓水的处理。
    Part04 结束语
    针对于垃圾渗滤液行业,目前我们侧重点都在末端处理,仅仅聚焦在排放标准上。其实有点本末倒置。其实我们应该更加关注渗滤液怎么产生、怎么防止,有效地从源头抓起,降低末端处理难度。
    2019年7月1日上海开始实行严格的垃圾分类,后续也会普及到其他46个重点城市,这无疑是非常不错的政策管理措施。
    通过源头、过程、末端等各环节严格管控,后续垃圾渗滤液的处理将会更加便捷,配套的垃圾渗滤液处理工艺包投资成本和运行成本也会更经济。
    拭目以待!
     

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