DTRO Pall 技术服务手册(城市垃圾渗透液)

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1、 城市生活垃圾渗滤液城市生活垃圾渗滤液 碟管式反渗透处理系统碟管式反渗透处理系统 服务手册服务手册 二零零五年元月二零零五年元月 泊星石 w w w b x s d l c o m 北京市海淀区丹棱街 18 号 创富大厦 1001 tel 010 51660180 fax 82605895 1 1 1 美国颇尔公司 美国颇尔公司 Pall Corporation 美国颇尔公司成立于 1946 年 总部位于美国纽约 是目前全球最大的专门 从事过滤 分离 纯化技术和设备的跨国集团之一 在全球 30 多个国家和地区 设有分公司 研究开发实验室或制造厂 年销售额 13 亿美元 产品广泛应用在 制药 医

2、疗 环保 食品饮料 微电子 工业液压 航空航天等各个领域 是全 球最大的高精度过滤分离技术设备的开发和制造商 碟管式反渗透垃圾渗滤液处 理系统是颇尔公司对全球又一杰出贡献 设备和工程遍布世界各地 其制造由颇 尔水技术有限公司完成 1 2 颇尔水技术有限公司 颇尔水技术有限公司 Pall WasserTechnik GmbH 颇尔水技术有限公司成立于 1973 年 前身为 PALL ROCHEM 公司 是专门 从事垃圾渗滤液反渗透处理技术和设备 集研究 开发 生产和工程建设于一体 的专业公司 由其研究开发的碟管式反渗透技术在世界各地均已获得了专利 1988 年该公司在德国首次用碟管式反渗透装置

3、Disc Tube Reverse Osmosis 以 下简称 DTRO 系统 来处理垃圾填埋场产生的渗滤液 获得了巨大成功 被认 为开创了垃圾渗滤液处理的新纪元 截止 2002 年 颇尔水技术有限公司已向欧 美及亚洲国家提供了 200 多套渗滤液处理系统 占全球正在运行的垃圾渗滤液反 渗透法处理系统总数的 75 以上 被业界公认为是这一领域的领导者 1 3 颇尔过滤器 北京 有限公司颇尔过滤器 北京 有限公司 颇尔过滤器 北京 有限公司成立于 1993 年 是颇尔公司在中国的独资子 公司 担负着颇尔总部设在全球各地的工厂 技术中心与中国用户之间的桥梁和 纽带作用 全面负责颇尔的过滤分离技术和

4、设备在中国的销售及技术服务 颇尔 过滤器 北京 有限公司在北京设有过滤器应用技术研究开发实验室和大型生产 厂房及现货供应仓库 可为国内用户提供一流的专业技术服务和快捷的零备件供 应 泊星石 w w w b x s d l c o m 北京市海淀区丹棱街 18 号 创富大厦 1001 tel 010 51660180 fax 82605895 2 1 4 北京天地人环保科技有限公司北京天地人环保科技有限公司 北京天地人环保科技有限公司成立于 2002 年 是专门从事垃圾渗滤液处理 的高科技环保公司 是颇尔公司碟管式反渗透 DTRO 渗滤液处理系统在中国 大陆的独家代理商 北京天地人环保科技有限公

5、司目前已成功将碟管式反渗透技 术引进中国 其处理能力为 6 吨 日的演示设备已在北京 重庆 上海 广州 青岛 中山 成都等城市的近十个垃圾填埋场成功地进行了示范运行 2003 年 在我国建成两个 DTRO 渗滤液处理项目 一个是重庆市长生桥垃圾填埋场 500 吨 日的渗滤液处理厂 一个是北京市 67 吨 日的移动式渗滤液处理厂 2004 年 建成三个渗滤液处理项目 包括北京阿苏卫垃圾填埋场渗滤液处理厂 北京安定 垃圾填埋场渗滤液处理厂和北京北神树垃圾填埋场渗滤液处理厂 均达到国家一 级排放标准 2005 年在建的项目有上海御桥垃圾焚烧厂渗滤液处理项目 上海 黎明垃圾填埋场渗滤液处理项目 沈阳大

6、辛垃圾填埋场渗滤液处理项目和沈阳老 虎冲垃圾填埋场渗滤液处理项目 泊星石 w w w b x s d l c o m 北京市海淀区丹棱街 18 号 创富大厦 1001 tel 010 51660180 fax 82605895 3 2 1 反渗透是指与自然渗透过程相反的现象 即在外界压力作用下 使溶剂通 过半透膜析出的过程 DTRO 系统就是利用反渗透技术的原理 利用压力使渗滤 液中的水分子透过反渗透膜 把所有污染物质包括氨氮等大于 1nm 的分子及离 子截留 从而达到处理渗滤液的目的 2 2 1984 年 德国最早尝试用反渗透膜组件处理渗滤液 当时用的是管式膜 1988 年碟管式膜组件开发完

7、成 并成功应用于渗滤液处理上 期间也有些如超 滤 卷式反渗透 纳滤等膜技术用在渗滤液处理上 但被业内公认最为理想 性 价比最好的是碟管式反渗透处理系统 2 3 膜分离技术在渗滤液处理中的应用越来越多 不同的膜组件适于处理的对 象不同 所起的作用也不同 微滤 超滤适于去除渗滤液中的悬浮物 纳滤对进 水水质要求很高 适于处理经过严格预处理后 BOD 和氨氮含量很低的渗滤液 几种膜形式的区别见表 2 1 泊星石 w w w b x s d l c o m 北京市海淀区丹棱街 18 号 创富大厦 1001 tel 010 51660180 fax 82605895 4 表表 2 1 几种主要的膜分离特

8、点的比较几种主要的膜分离特点的比较 项目项目 微滤 微滤 MF 超滤 超滤 UF 纳滤 纳滤 NF 反渗透 反渗透 RO 膜结构膜结构 微孔膜 对称结 构和不对称结构 微孔膜 多层不 对称结构 溶解 扩散膜 多层不 对称结构或复合膜 致密型溶解 扩散膜 多 层不对称结构或复合膜 膜材料膜材料 聚丙烯 PP 和聚 四氟乙烯 PTEE 等 PS 和 PE 聚偏氟 乙烯 PVDF 等 氧化锆和氧化铝 无机膜 等 芳香聚酰胺 PA 和 醋酸纤维素 CA 等 醋酸纤维素 CA 和芳 香聚酰胺 PA 等 微孔直径微孔直径 m 0 08 10 0 008 0 2 0008 0 009 0 0001 0 00

9、4 渗透渗透 传递机理传递机理 颗粒大小 形状 主要发生对流的 传质 分子特性 大小 形状 主要发生 对流的传质 根据溶解度及扩散系 数之差进行分离 低 压反渗透 根据溶解度及扩散系数 之差进行分离 只允许 转相组分进行扩散的传 递 截留物质截留物质 直径直径 m 0 08 10 0 008 0 2 0008 0 009 0 0001 0 004 截留物质分 子量 截留物质分 子量 g mol 1500 800 200 30 适用膜组件适用膜组件 管式膜组件 碟管式膜组件 管式膜组件 毛 细管膜组件 平 板式膜组件 碟管式膜组件 卷式 膜组件 碟管式膜组件 空心纤 维膜组件 卷式膜组件 板框式

10、膜组件 操作时跨膜 压差 操作时跨膜 压差 MPa 0 1 0 3 0 3 1 0 0 8 3 0 3 0 20 0 有效截留有效截留 物质物质 粒子 微生物 细菌 酵母 血 球等 悬浮物颗 粒 纤维等 大分子物质 微 生物 细菌 酵 母 血球等 胶 体 不同分子量 低分子量溶质 具有 离子选择性 截留高 价阴离子和阳离子 及盐 葡萄糖 乳糖 和微污染物 几乎所有的阴离子和阳 离子 无机盐 有机物 重金属和细菌 病毒 无法截留物 质 无法截留物 质 水 溶剂中溶解 物 水 溶剂中溶 解物 水分子和部分氨氮分 子 一价阴离子和阳 离子 水分子和极少部分氨氮 分子 广泛应用领 域 广泛应用领 域

11、悬浮液的提浓 半导体及电子工 业超纯水的终端 处理 低分子溶解物与 大分子的分馏 果汁的浓缩 抗 生素的提纯 反 渗透系统前的初 步净化 一价离子和多价离子 的分离 给水工程 生产用水的软化 纺 织和造纸工业废水的 脱色 葡萄酒脱醇等 给水工程 海水淡化 垃圾填埋场渗滤液及其 它成分复杂废水的净化 处理等各种领域 渗滤液中有 害物质截留 渗滤液中有 害物质截留 悬浮物 SS 部 分有机物 悬浮物 SS 部 分有机物 重金 属 除水分子和部分氨氮 分子 一价离子外 几乎所有物质 除水分子和极少部分氨 氮分子外 几乎所有物 质 泊星石 w w w b x s d l c o m 北京市海淀区丹棱街

12、 18 号 创富大厦 1001 tel 010 51660180 fax 82605895 5 2 4所有反渗透系统就膜本身而言并没有很大的差别 关键是膜的封装形式 碟管式反渗透的核心是碟片式膜片 导流盘 O 型橡胶垫圈 中心拉杆和耐压 套管所组成的膜柱 每个膜柱直径为 200 毫米 长 1000 毫米 有 170 个导流盘和 169 个膜片 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内 用 中心拉杆穿在一起 置入耐压套管中 两端用金属端板密封 图 2 1 2 2 图图 2 1 碟管式膜片和导流盘 碟管式膜片和导流盘 图图 2 2 碟管式膜柱 碟管式膜柱 北京市海淀区丹棱街 18

13、 号 创富大厦 1001 tel 010 51660180 fax 82605895 6 膜柱中各个部件有不同的作用 膜片由两张同心环状反渗透膜组成 膜中间 夹着一层丝状支架 这三层环状材料的外环焊接 内环开口 为净水出口 导流盘 替代了卷式膜中的网状支撑层 将膜片夹在中间 但不与膜片直接接触 加宽了 流体通道 导流盘表面有一定方式排列的凸点 在高压下使渗滤液形成湍流 增加 透过速率和自清洗功能 O 型橡胶垫圈套在中心拉杆上 置于导流盘两侧的凹槽内 起到支撑膜片 隔离污水和净水的作用 净水在膜片中间沿丝状支架流到中心拉杆 外围 通过净水出口排出 图 2 3 图图 2 3 渗滤液 渗透液在膜柱内

14、的流动过程示意图 渗滤液 渗透液在膜柱内的流动过程示意图 2 5和其他膜组件相比 碟管式反渗透具有以下三个明显的特点 通道宽通道宽 膜片之间的通道为 6mm 而卷式封装的膜组件只有 0 2mm 流程短流程短 液体在膜表面的流程仅 7cm 而卷式封装的膜组件为 100cm 湍流行湍流行 由于高压的作用 渗滤液打到导流盘上的凸点后形成高速湍流 这 种湍流的冲刷下 膜表面不易沉降污染物 在卷式封装的膜组件中 网状支架会截 留污染物 造成静水区从而带来膜片的污染 北京市海淀区丹棱街 18 号 创富大厦 1001 tel 010 51660180 fax 82605895 7 2 6 DTRO 技术结构

15、上的特点 决定了它在处理渗滤液时可以容忍较高的悬浮物 和 SDI 通俗一点讲 就是不会堵塞 技术特点体现在具体实践中 使碟管式反渗 透技术有如下两个工程特点 膜组的结垢少 膜污染轻 膜寿命长膜组的结垢少 膜污染轻 膜寿命长 DT RO 的特殊结构及水力学设计使膜组易于清洗 避免了结垢和其他膜污染 从而延长了膜片寿命 用于 DT RO 的膜片寿命可长达 3 5 年 甚至更长 在国外 已有运行 9 年才更换膜片的工程实例 这对一般的反渗透处理系统是无法达到的 不依赖于预处理 具有良好的稳定性 安全性和适应性不依赖于预处理 具有良好的稳定性 安全性和适应性 由于以上结构上的特点 DTRO 膜组不用预

16、处理可以直接处理渗滤液 在具 体工程中 预处理系统可有可无 对于有预处理的系统 无论预处理环结是否高效 稳定 反渗透系统都可以稳定的达标出水 同时由于不依赖于生物处理 碟管式反 渗透对填埋场各个阶段的渗滤液具有良好的适应性 北京市海淀区丹棱街 18 号 创富大厦 1001 tel 010 51660180 fax 82605895 8 3 1从国内外的发展趋势来看 要把渗滤液处理后达到一级以上排放标准 单纯 的生物化学方法很难做到 必须使用反渗透技术 2003 年 我国三个达到一级 排放标准的垃圾填埋场 渗滤液处理都采用了反渗透技术 3 2 根据中国环卫协会的统计 目前我国每人平均日产 0 5 公斤垃圾 全国每年 约产生 2 4 亿吨 其中城镇每年约产生 1 5 亿吨 如果按其中大部分垃圾进行填 埋处置 平均每 1000 吨垃圾产 300 吨渗滤液计算 每年将产生约 3000 万吨渗滤 液 渗滤液是垃圾填埋产生的高浓度有机污水 据测定含有 93 种有害物质 其 中 1 种可致癌 5 种诱导致癌 如不加以处理 直接排放将会对周围的地下水体 地表水体 土壤及生态环境带来不可估量的污染和危害