垃圾滲濾液處理方案

可編輯版/垃圾滲濾液--電滲析法處理試驗(yàn)方案報(bào)告XX水處理技術(shù)研究開發(fā)中心有限公司創(chuàng)新中心電驅(qū)動膜裝備創(chuàng)新體2017年1月目錄1.說明21.1項(xiàng)目簡介21.2項(xiàng)目概況32.試驗(yàn)背景33.試驗(yàn)條件33.1物料/水樣水質(zhì)描述33.2試驗(yàn)設(shè)備43.3設(shè)計(jì)思路53.4設(shè)計(jì)水量及能耗64.工藝說明64.1工藝特點(diǎn)64.2工藝流程圖及說明65.結(jié)論81.說明1.1項(xiàng)目簡介企業(yè)名稱：XX博世華環(huán)?？萍加邢薰卷?xiàng)目名稱：針對垃圾滲濾液反滲透濃水的處理工藝1.2項(xiàng)目概況本項(xiàng)目為XX博世華環(huán)保公司提供的垃圾滲濾液,反滲透產(chǎn)生的滲濾液濃水,具有含鹽量高,CODCr值低的特點(diǎn),對于MBR、RO等工藝來說有一定的難度,且經(jīng)濟(jì)效益不劃算。2.試驗(yàn)背景城市垃圾填埋場滲濾液的處理一直是填埋場設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理中非常棘手的問題。滲濾液是液體在填埋場重力下流動的產(chǎn)物,主要來源于降水和垃圾本身的內(nèi)含水。滲濾液是一種成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水,若不加處理而直接排入環(huán)境,會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。在當(dāng)前的社會形勢及壓力下,對滲濾液的處理是勢在必行！電滲析技術(shù)在膜分離技術(shù)領(lǐng)域里是一項(xiàng)比較成熟的技術(shù),已被廣泛的應(yīng)用于苦咸水、地下鹵水的除鹽淡化,是世界上某些地區(qū)生產(chǎn)淡水的主要方法之一。由于新開發(fā)的膜具有高化學(xué)和熱穩(wěn)定性、良好的選擇滲透性及抗污染能力的提升,且具有環(huán)保、節(jié)能、對原水的水質(zhì)要求相對較低等優(yōu)點(diǎn),使得電滲析技術(shù)不僅局限于苦咸水脫鹽,更被廣泛地用于輕工、化工、冶金、造紙、醫(yī)藥及食品工業(yè),尤以制備純水和在環(huán)境保護(hù)中處理三廢最受重視。例如化工領(lǐng)域中,工業(yè)廢水的處理,主要有從酸液清洗金屬表面所形成的廢液中分離回收酸和金屬；從電鍍廢水中分離回收重金屬離子；從合成纖維廢水中分離回收硫酸鹽；從紙漿廢液中分離回收亞硫酸鹽等。食品工業(yè)中,如牛奶脫鹽制嬰兒奶粉；葡萄糖酸脫鹽純化產(chǎn)品等。醫(yī)藥行業(yè)中,如草甘膦母液脫鹽；中醫(yī)藥有效成分萃取液脫鹽等。3.試驗(yàn)條件3.1物料/水樣水質(zhì)描述本污水主體為垃圾滲濾液,每天產(chǎn)生滲濾液濃水約230噸,水質(zhì)顏色呈黃色,水中含有大量的鈣鎂離子,電導(dǎo)率：46.4ms/cm,CODCr大于1000mg/L。主要指標(biāo)見下表：序號指標(biāo)單位數(shù)值產(chǎn)水合格指標(biāo)1TDSmg/L>20000<30002Ga2+mg/L>2000<2003Mg2+mg/L>1000<1004Na+mg/L189207005Cl-mg/L>25000<15006CODCrmg/L>1000<1003.2試驗(yàn)設(shè)備采用XX水處理技術(shù)研究開發(fā)中心有限公司開發(fā)的電滲析小試設(shè)備開展試驗(yàn),電滲析裝置規(guī)格為100mm*200mm,膜堆對數(shù)5對。試驗(yàn)設(shè)備如圖1：312312FigureSEQFigure\*ARABIC1：電滲析設(shè)備實(shí)物圖〔1為規(guī)格100mm*200mm的電滲析裝置,2為直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源,3為設(shè)備綜合機(jī)架。膜材料為富士均相陰陽離子交換膜。膜堆電壓為8V,操作條件見下表：特別注意：原水中含有大量鈣鎂離子,故系統(tǒng)過程中不能引入硫酸根離子,為避免沉淀,建議極液選擇2%硝酸鈉溶液。操作條件試驗(yàn)運(yùn)行參數(shù)物料操作流量30L/h操作電壓8V極液操作流量25L/h每批次處理水樣的量1000mL通過電導(dǎo)率儀間接檢測水樣中的TDS,通過國標(biāo)法重鉻酸鉀法測定水樣中有機(jī)物含量的多少。通過測定電導(dǎo)率為5ms/cm,檢測水樣中的TDS為2620ppm；通過國標(biāo)法重鉻酸鉀法測定當(dāng)水樣電導(dǎo)率小于3ms/cm時(shí),檢測水樣中CODCr為89mg/L,符合廠家要求TDS<3000ppm,CODCr<100mg/L。故在試驗(yàn)中選定電導(dǎo)率小于等于3ms/cm作為試驗(yàn)終點(diǎn)。3.3設(shè)計(jì)思路考慮到系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,對于垃圾滲濾液的處理分兩種方案：方案一：RO濃水直接進(jìn)入電滲析,處理至電導(dǎo)率3000us/cm,出水合格回用或排放。濃水處理至電導(dǎo)率100ms/cm以上,轉(zhuǎn)去上一段工藝?？梢钥紤]分兩段電滲析處理,一級淡水處理出水電導(dǎo)率至10ms/cm后轉(zhuǎn)至二段電滲析繼續(xù)脫鹽,最終處理至3000us/cm,處理合格的水可以回用及排放,濃水處理至含鹽量大于8%回上一段工藝；對濃水進(jìn)一步濃縮,提高水利用率。方案二：將RO濃水先經(jīng)過陽離子交換樹脂軟化,降低鈣鎂離子含量后,進(jìn)入電滲析系統(tǒng),進(jìn)入電滲析,處理至電導(dǎo)率3000us/cm,出水合格回用或排放。濃水處理至電導(dǎo)率100ms/cm以上,轉(zhuǎn)去上一段工藝。兩種方案比較見下表：原理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)方案一通過鹽酸可以溶解鈣鎂離子形成的鹽不溶物的性質(zhì),在長期運(yùn)行的狀態(tài)下,對裝置進(jìn)行酸清洗,恢復(fù)電滲析裝置的性能操作便捷,成本低廉在清洗過程中,不能用硫酸,不然會生成鈣鎂離子的硫酸鹽,更難清洗,甚至導(dǎo)致設(shè)備失效方案二通過鈉型離子交換樹脂柱,通過離子交換的作用將大部分該鎂離子去除前期的處理,有利于后期膜堆的穩(wěn)定運(yùn)行需要大量樹脂,再生困難,設(shè)備投資巨大3.4設(shè)計(jì)水量及能耗經(jīng)規(guī)格為100mm*200mm的小試設(shè)備試驗(yàn)得到數(shù)據(jù)：當(dāng)電導(dǎo)率降至3000us/cm以下,料液CODCr值降至100mg/L以下,處理量：小試設(shè)備〔膜面積按0.1m2算每小時(shí)處理1.2L,折算成單位面積處理量為12L/h·m2。能耗估算:在操作電壓為8V,平均電流為4.7A,小試設(shè)備處理1.2L/h時(shí),計(jì)算得到能耗為11.75W〔P=UI=2.5*4.7,〔除去電極電壓5.5V,則處理1噸需要9.8kw·h.4.工藝說明4.1工藝特點(diǎn)本污水采用電滲析工藝來處理反滲透的濃水,可以進(jìn)一步提升濃水濃度,大大減少濃水的體量,使得產(chǎn)生的淡水更多,提高了經(jīng)濟(jì)效益；且工藝過程中無需添加藥劑,不會產(chǎn)生二次污染物；無需添置其他工藝設(shè)備既能達(dá)到回用及排放標(biāo)準(zhǔn),減少了用地面積,降低了工藝的復(fù)雜性。4.2工藝流程圖及說明方案一：一級一段電滲析原水池原水池濃水回到沉降池濃水含鹽量約4%～濃水回到沉降池濃水含鹽量約4%～5%出水回用或排放JED型電滲析組垃圾滲濾液經(jīng)過RO濃縮后,RO濃水進(jìn)入電滲析系統(tǒng),由電滲析系統(tǒng)對濃水進(jìn)行脫鹽,淡水作為產(chǎn)水回用或排放；對濃水作進(jìn)一步濃縮,使?jié)馑}量大于4%回到上一段工藝。一級二段電滲析原水池原水池濃水回到沉降池濃水含鹽量約8濃水回到沉降池濃水含鹽量約8%～10%一級JED型電滲析組電導(dǎo)電導(dǎo)10ms/cm濃水約2%回到一級二級DED型電滲析組濃水約2%回到一級二級DED型電滲析組出水回用或排放出水回用或排放垃圾滲濾液經(jīng)過RO濃縮后,RO濃水進(jìn)入電滲析系統(tǒng),由一級電滲析系統(tǒng)對濃水進(jìn)行脫鹽,將淡水電導(dǎo)率降至10ms/cm,進(jìn)入二級電滲析系統(tǒng),將淡水進(jìn)一步降至電導(dǎo)率為2000us/cm,回用或排放；一級電滲析將濃水濃縮至含鹽量大于8%,回到上一段工藝進(jìn)行處理。軟化系統(tǒng)原水池方案二：軟化床+電滲析軟化系統(tǒng)原水池濃水回到沉降池濃水含鹽量約4%濃水回到沉降池濃水含鹽量約4%～5%JED型電滲析組出水回用或排放出水回用或排放垃圾滲濾液經(jīng)過RO濃縮后,RO濃水先進(jìn)入軟化系統(tǒng)軟化〔即鈉型離子交換柱,出水在進(jìn)入電滲析系統(tǒng),由電滲析系統(tǒng)對濃水進(jìn)行脫鹽,淡水作為產(chǎn)水回用或排放；對濃水作進(jìn)一步濃縮,使?jié)馑}量大于4%回到上一段工藝。5.結(jié)論城市垃圾填埋場滲濾液,成分復(fù)雜,重金屬、鹽含量都很高,如果不經(jīng)處理而直接排放,不僅會造成水體的不同性質(zhì)和不同程度的污染,還會造成