DTRO膜工程设计及污染堵塞清洗方案

DTRO膜管式膜工程设计与污染堵塞清洗案

DTRO膜（碟管式反渗透膜）是反渗透的一种形式，是专门用来处理高浓度垃圾渗滤液的膜组件，主要用于垃圾渗滤液垃圾渗滤液处理，其核心技术是碟管式膜片膜柱。把反渗透膜片和水力导流盘叠放在一起，用中心拉杆和端板进行固定，然后置入耐压套管中，就形成一个膜柱。

有一级和两级DTRO处理系统，两级DTRO处理系统，包括中央控制系统、砂滤器、第一级反渗透系统、第二级反渗透系统、渗滤液储罐、硫酸储罐、净水储罐、清洗剂储罐、脱气塔等，也可根据水质情况前端设置超滤系统和纳滤系统。

碟管式反渗透系统是其核心部分碟管式膜柱由碟式RO膜片、导流盘、O型橡胶垫圈、中心拉杆和耐压套管所组成。膜片和导流盘间隔叠放，O型橡胶垫圈放在导流盘两面的凹槽，用中心拉穿在一起，置入耐压套管中，两端用金属端板密封。

设计规模及设计水质

1.1设计规模

本工程设计日处理垃圾渗滤液15吨，设计开机率90%，满负荷运行时日处理量可达16.7吨以上。

1.2设计进水水质

垃圾填埋场的渗沥液原水水质的变化围大，我们根据本项目垃圾填埋场所在区域其它填

1.3设计出水水质

渗沥液处理后出水水质执行《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)中的一般地区标准，其出水水质指标如下表中所示：

污染源分析

1.4垃圾填埋场渗滤液的来源

垃圾填埋场渗滤液是由垃圾分解后产生的液体与外来水分渗入（包括降水、地表水、地下水）所形成的流水，包含多种代物质和水分，形成的成分极为复杂的高浓度有机废水。

垃圾填埋场渗滤液产生及水量平衡，如下图所示。

图1.4-1垃圾填埋场水量平衡示意图

从上图可以看出，渗滤液的主要来源有：

1)降水的渗入：降水包括降雨和降雪，它是渗滤水产生的主要来源。

2)外部地表水的流入：这包括地表径流和地表灌溉。

3)地下水的渗入：当填埋场渗滤水水位低于场外地下水水位，并没有设置防渗系统时，

地下水就有可能渗入填埋场。

4)垃圾本身含有的水分：这包括垃圾本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附量。

5)垃圾在降解过程中产生的水分：垃圾中的有机组分在填埋场分解时会产生水分。

由以上渗沥液来源分析可知，垃圾渗滤水的产生量是受多种因素的影响，如降雨量、蒸发量、地面径流、地下水渗入、垃圾的特性、地下层结构、表层覆土和下层排水设施的设置情况等。

1.5垃圾填埋场渗滤液的特性

垃圾渗滤液的性质与垃圾的种类、性质、垃圾的填埋式、覆盖情况、降雨及蒸发等都有很大的关系，其浓度和性质也随时间呈高度的动态变化关系，主要取决于垃圾场的使用年限和取样时填埋场所处的阶段。其特征主要体现在以下面：

1)有机污染物种类繁多，水质复杂

垃圾渗滤液中含有大量的有机物，主要有77种，含量较多的有烃类及其衍生物、酸酯类、醇酚类、酮醛类和酰胺类等。一般而言，垃圾渗滤液中的有机物可分为三类：低分子量的脂肪酸类、中等分子量的灰黄霉酸类物质；腐殖质类高分子的碳水化合物。

2)污染物浓度高、变化围大

垃圾渗滤液中BOD和COD浓度最高可达每升几万毫克，其产生主要是在酸性发酵阶段，pH值达到或略低于7，BOD与COD比值介于0.5-0.6之间；一般而言，COD、BOD、BOD/COD比值随垃圾填埋场的“年龄”增长而降低，碱度则上升。

3)水质水量变化大

垃圾渗滤液水质水量的变化主要体现在如下面：产生量随季节变化大，雨季明显大于旱季；污染物组成及其浓度也随季节变化；污染物组成及其浓度随填埋时间而变化。

4)氨氮含量较高

垃圾渗滤液中氨氮浓度随垃圾填埋年限的增加而增加，可以高达2000mg/L左右，氨氮含量过高会影响微生物的活性，降低生物处理的效果。

5)金属离子种类较多

金属含量高渗滤液中含有多种金属离子，其浓度不仅与垃圾组分有关，也与垃圾填埋时间密切相关。

6)营养元素比例失衡

渗滤液中后期，氨氮含量较高，而BOD含量偏低，一般渗滤液中BOD/TN大都小于4，碳源含量偏低不利于微生物的生长，不利于渗滤液的生化处理。

1.6垃圾渗滤液水质变迁规律

在同一填埋场中，渗滤液性质及其化学组成随时间呈高度相关，如图1.6-1填埋场稳定化过程中渗滤液水质的变迁所示。

在填埋初期，渗滤液中的有机酸浓度较高，而挥发性有机酸占有量不到1%；随着时间的推移，挥发性脂肪酸的比例增加。在填埋场酸化阶段，渗滤液pH值较低，而BOD、TOC、COD、营养物质和重金属的含量均较高；至产甲烷阶段，渗滤的pH值上升到6.5-7.5，甚至更高，而BOD、TOC、COD、营养物质和重金属的含量明显降低。

图1.6-1填埋场稳定化过程中渗滤液水质的变迁

Ⅰ-初始调整阶段；Ⅱ-过渡阶段；Ⅲ-酸化阶段；Ⅳ-甲烷发酵阶段；Ⅴ-成熟阶段

1.7影响渗滤液成分和性质的因素

对于特定的垃圾填埋场，其渗滤液的成分和性质不仅与气候、水文条件有关，还与垃圾成分、填埋场结构、填埋时间等密不可分。

1)垃圾成分对渗滤液性质的影响

由于渗滤液中的有机污染负荷主要来自城市生活垃圾中有机废物的含量，因此，生活垃圾中有机废物的含量，特别是厨余垃圾的含量对垃圾渗滤液的成分有着很大的影响。

2)垃圾填埋场结构对渗滤液性质的影响

填埋场的结构直接影响到渗滤液的生物降解及稳定化进程。填埋场结构分为厌氧填埋、好氧填埋及准好氧填埋三种型式，垃圾填埋场结构的不同直接影响到填埋场渗滤液的降解速度，使渗滤液的水质有较大的差别。

3)垃圾填埋式对渗滤液性质的影响

垃圾填埋式对渗滤液的水质具有一定的影响，如增加垃圾的填埋密度，即可减少垃圾的含水量和土壤的渗水量，限制外来水进入填埋场，由此可推迟垃圾中有机成分的降解作用，使渗滤液的浓度降低，延长渗滤液的产生时间；而在垃圾的透水性能相同时，填埋场越深，渗滤液在填埋场滞留时间越长，渗滤液所含组分的浓度越高。

4)填埋时间对渗滤液性质的影响

垃圾填埋后，随着填埋时间的增长，垃圾中有机物的降解速率、垃圾的持水能力和水渗透性能均发生变化，所产生的渗滤液性质在不同填埋时间是不同的。

图1.7-1为国某垃圾填埋场新旧填埋场渗滤液成分对比，图1.7-2～1.7-3为行业有关研究渗滤液特征随填埋场填埋年限的变化规律统计。由图中数据可清楚地看出，渗滤液中主要污染物指标随填埋场填埋年限增长而变化的规律。