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淺談生活垃圾滲濾液膜法處理后濃縮液的處置研究

點(diǎn)擊次數(shù):2178 更新時(shí)間:2019-05-13

淺談生活垃圾滲濾液膜法處理后濃縮液的處置研究

通過對(duì)生活垃圾滲濾液成分來源分析,對(duì)膜法處理垃圾滲濾液給出了分子量膜分離的基礎(chǔ),并通過RO后濃縮液電解試驗(yàn)、納濾分離試驗(yàn)、氨吹脫試驗(yàn)進(jìn)行的水質(zhì)化驗(yàn),分析了RO后濃縮液電導(dǎo)率影響成分,在此基礎(chǔ)上提出了細(xì)水霧蒸發(fā)處理RO濃縮液的處置方法。

一、濃縮液處理問題的提出

生活垃圾滲濾液作為一種高濃度難處理的污水,現(xiàn)在比較成熟的工程技術(shù)工藝有MBR+NF、MBR+單級(jí)DTRO、兩級(jí)DTRO,基本能夠持續(xù)的保證達(dá)標(biāo)排放。其中MBR+NF工藝更依賴于前級(jí)膜生物反應(yīng)器生化處理的效果,即當(dāng)生化處理效果不好時(shí),NF不能*保證出水達(dá)標(biāo)(COD、氨氮)。相比較而言MBR+單級(jí)DTRO能持續(xù)保證出水達(dá)標(biāo),即使在生化效果出現(xiàn)偏差時(shí),DTRO也能做到較強(qiáng)的后續(xù)保障。

pH基本的水指標(biāo)必成供求的點(diǎn),這對(duì)廣大的E-1312 pH電極,S400-RT33 pH電極制造商,比如美國BroadleyJames是個(gè)重大利好。美國BroadleyJames老牌的E-1312pH電極,S400-RT33 pH電極制造商,必將中國的環(huán)保事業(yè)帶來可經(jīng)濟(jì)效益。我美國BroadleyJames產(chǎn)E-1312 pH電極,S400-RT33 pH電極經(jīng)久耐用,質(zhì)量可靠,測試準(zhǔn)確,廣泛應(yīng)用于各級(jí)環(huán)保污水監(jiān)測以及污水處理過程。

而用膜法處理污水,必然存在濃縮液的問題。而工程中追求更高的清水產(chǎn)出率(濃縮比更高),則使產(chǎn)生的濃縮液更難處理。碟管式反滲透技術(shù)由于可直接應(yīng)用于垃圾滲濾液,進(jìn)行兩級(jí)處理后,排放即可持續(xù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。雖然解決了生化法工程構(gòu)筑物多周期長的缺點(diǎn),但由于其比其他反滲透膜裝置有更高的濃縮比,從而使其濃縮液問題更為突出。

為使膜法處理在垃圾滲濾液處理中更為有效和合理,有必要對(duì)后續(xù)濃縮液的處理展開工程化研究。

二、膜法所需成分分析

通過對(duì)中國部分城市的垃圾成分調(diào)查,從垃圾滲濾液各種成分的來源可以看出,有機(jī)污染物的一部分來自廚房垃圾各種植物纖維、蛋白、脂肪、各種糖,很明顯這一部分應(yīng)是易降解部分;有機(jī)污染物的另一部分來自于人工聚合物(化纖、塑料、橡膠),而無機(jī)鹽類則主要來自于泥沙和灰塵。

因此垃圾滲濾液有機(jī)污染物構(gòu)成的復(fù)雜成分的應(yīng)是由糖類、動(dòng)植物蛋白、脂肪、聚合物溶于水的分子態(tài)和降解過程中間過程有機(jī)物,以及細(xì)菌和酶類蛋白質(zhì)有機(jī)物的混合物。根據(jù)近幾年實(shí)驗(yàn)表明微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)在滲濾液處理中可以起到各自的攔截作用。NF和RO分離后的滲濾液濃縮液,相比較而言可生化有機(jī)物質(zhì)少,而重金屬離子、鹽類等對(duì)微生物具有毒害作用的物質(zhì)增多,從而導(dǎo)致生化進(jìn)行性很難。

三、RO處理后濃縮液的研究

反滲透(RO)技術(shù)在垃圾滲濾液污水處理領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了排放高水質(zhì),同時(shí)大限度的實(shí)現(xiàn)了污染物和水的分離,是垃圾滲濾液污水實(shí)現(xiàn)減量化為可靠穩(wěn)定的工程技術(shù)之一。為使RO這一技術(shù)的工程應(yīng)用更為完善,尋求在物化技術(shù)領(lǐng)域有更大的突破,對(duì)碟管納濾(DTNF)技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。經(jīng)過RO實(shí)際工程應(yīng)用的表現(xiàn),經(jīng)過分析得出如下結(jié)論:

(1)濃縮液PH值為堿性,透過液為酸性可知所用RO膜帶負(fù)電荷,

(2)濃縮分離效率依次為高分子有機(jī)物、鹽、氨氮。

四、RO濃縮液電導(dǎo)率和氨氮分析

在垃圾滲濾液中,有機(jī)和無機(jī)污染物共存,以懸浮、膠體、溶解分子態(tài)和溶解離子態(tài)形式存在。經(jīng)過RO預(yù)處理后,濃縮液中懸浮物質(zhì)大量減少,過量飽和溶解分子態(tài)氣體會(huì)在濃縮液池析出(硫化氫、甲烷、氮、氧等);同時(shí)由于阻垢劑和加酸處理,溶解離子態(tài)物質(zhì)大量增加(電解質(zhì)鹽類、銨根、負(fù)離子酸根、氫氧根等),高分子有機(jī)污染物與阻垢劑和酸作用,溶解度增加、電荷化增加。

通過對(duì)濃縮液試驗(yàn)水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,濃縮液中有機(jī)污染物、氨氮、鈉、鈣對(duì)電導(dǎo)率的貢獻(xiàn)是不同的。

五、細(xì)水霧蒸發(fā)處理RO濃縮液的處置原理和方法

1、水的蒸發(fā)速率取決于三個(gè)因素:

溫度高低、液面面積大小、空氣流動(dòng)快慢。如果液體的溫度升高,分子的平均動(dòng)能增大,從液面飛出去的分子數(shù)量就會(huì)增多,所以液體的溫度越高,蒸發(fā)得就越快;液體表面面積增大,處于液體表面附近的分子數(shù)目增加,因而在相同的時(shí)間里,從液面飛出的分子數(shù)就增多,所以液面面積增大,蒸發(fā)就加快;當(dāng)飛入空氣里的汽分子和空氣分子或其他汽分子發(fā)生碰撞時(shí),有可能被碰回到液體中來。如果液面空氣流動(dòng)快,通風(fēng)好,分子重新返回液體的機(jī)會(huì)越小,蒸發(fā)就越快。

水霧蒸發(fā)首先是將水打成水霧,從而使水體液面面積大化,引入風(fēng)從而進(jìn)一步加大液體的蒸發(fā)速率。從原理上講,犧牲部分加熱溫度,而加大另外兩個(gè)因素,可以取得同樣的效果。

2、水霧蒸發(fā)本身可以致冷

在水的霧化區(qū),當(dāng)流動(dòng)空氣(風(fēng)力)與水霧接觸時(shí),即發(fā)生一次蒸發(fā),一次蒸發(fā)氣帶走熱量,使水霧和周圍空氣變冷。在此部位設(shè)置換熱裝置,一是初步提升水霧溫度,二是被冷卻的水流可用于后段氨蒸餾的冷卻。

3、出水水質(zhì)決定于水霧的蒸發(fā)比。水霧實(shí)際上還是液體狀態(tài),在風(fēng)力和溫度作用下,水分子逸出,成為氣態(tài),從而使水霧中小水滴的體積進(jìn)一步縮小或*蒸干溶質(zhì)析出。從這一蒸發(fā)過程分析,出水由兩方面組成:一是氣態(tài)水分子冷凝水,二是水霧蒸發(fā)過后的濃縮液。因此只有當(dāng)氣態(tài)水分子冷凝水占大比重時(shí),水質(zhì)才會(huì)有大的改善。而這一點(diǎn)在此流程中是可控的,即控制水霧在蒸發(fā)區(qū)的停留時(shí)間。

現(xiàn)在蒸發(fā)蒸餾方法沒有廣泛應(yīng)用于水處理行業(yè),主要的原因之一是水的蒸發(fā)熱較大,1克水在37℃時(shí)*蒸發(fā)需要吸熱2310.8焦?fàn)枱崃浚?00℃時(shí)的汽化潛熱為2257.2kJ/kg。水的汽化熱跟溫度有關(guān),溫度越高,汽化熱越小。

根據(jù)能量守衡定律,要蒸發(fā)掉相應(yīng)數(shù)量的水必須要獲得相應(yīng)的能量,因此理論上耗能不會(huì)減少。但是在水霧蒸發(fā)中用風(fēng)機(jī)送風(fēng)無疑把取之不盡的空氣作為了能源。正如前面講到的在霧化區(qū)當(dāng)水霧遇流動(dòng)的空氣時(shí)即會(huì)產(chǎn)生一次蒸發(fā)氣,一次蒸發(fā)氣的氣化要從周圍的空氣中吸取熱量,從而使空氣溫度降低。因此在兼顧處理效率的同時(shí),適當(dāng)增加一次蒸發(fā)氣的產(chǎn)量無疑會(huì)使能耗降低。方法是適當(dāng)增加風(fēng)量和溫度,以及增加水霧在一次蒸發(fā)區(qū)的停留時(shí)間。

目前為止,在國內(nèi)生活垃圾滲濾液行業(yè)中,還沒有十全十美的的處理工藝工程技術(shù)應(yīng)用。因此在垃圾滲濾液處理行業(yè)正處于一個(gè)市場選擇的時(shí)期,隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和生活垃圾處理技術(shù)的日趨完善,細(xì)水霧蒸發(fā)處理RO濃縮液的方法也會(huì)得到廣泛的推廣和應(yīng)用。

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