垃圾滲瀝液RO濃水DTRO再濃縮中試實(shí)驗(yàn)

許　力，龍吉生，章文鋒

（上海康恒環(huán)境股份有限公司，上海　200040）

垃圾滲瀝液RO濃水DTRO再濃縮中試實(shí)驗(yàn)

許力，龍吉生，章文鋒

（上海康恒環(huán)境股份有限公司，上海200040）

以國(guó)內(nèi)某大型生活垃圾發(fā)電廠RO濃水作為研究對(duì)象，對(duì)垃圾滲瀝液RO濃水再濃縮工藝進(jìn)行探索，并采用化學(xué)軟化+TMF+DTRO工藝對(duì)RO濃水進(jìn)行再濃縮處理，結(jié)果表明：在DTRO膜實(shí)現(xiàn)50%時(shí)，化學(xué)軟化+ TMF+DTRO可有效去除RO濃水中的硬度、堿度、SS、電導(dǎo)、Cl-、TDS等物質(zhì)，關(guān)鍵出水指標(biāo)能穩(wěn)定達(dá)到GB/T 19923—2005標(biāo)準(zhǔn)限值。

滲瀝液濃水；化學(xué)軟化；TMF；DTRO；產(chǎn)水率

在膜分離技術(shù)成為滲瀝液主流處理工藝同時(shí)，膜系統(tǒng)濃水能否全量回用，又成為滲瀝液處理工作難點(diǎn)。本次中試以國(guó)內(nèi)某大型垃圾發(fā)電廠RO濃水作為研究對(duì)象，采用化學(xué)軟化+TMF+DTRO工藝對(duì)其進(jìn)行處理，并完成總量4 m3的中試應(yīng)用研究，且出水指標(biāo)達(dá)到GB/T19923—2005城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)中敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

1　滲瀝液濃水中試過(guò)程

1.1中試試劑及設(shè)備

中試設(shè)備和材料：TMF膜非標(biāo)成套中試設(shè)備1套，濃水處理能力200～500 L/h；DTRO膜非標(biāo)成套中試設(shè)備1套，濃水處理能力100～250 L/h；板框壓濾機(jī)1臺(tái)，過(guò)濾面積4 m2。

中試藥劑：鹽酸、NaOH、Ca（OH）2，均為工業(yè)純。

1.2中試濃水水質(zhì)指標(biāo)

中試前在滲瀝液處理站現(xiàn)場(chǎng)取RO濃水并對(duì)TDS、電導(dǎo)、pH、總硬度、堿度等重點(diǎn)污染指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，具體監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　RO濃水監(jiān)測(cè)結(jié)果

1.3中試濃水水質(zhì)特點(diǎn)

通過(guò)中試數(shù)據(jù)可以得出滲瀝液RO濃水具有以下特點(diǎn)：①鹽分含量高、成分復(fù)雜，TDS及電導(dǎo)測(cè)定數(shù)值均反映出滲瀝液濃水具有較高的固含量及鹽分；②結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)大，通過(guò)總硬度及鈣、鎂離子測(cè)定數(shù)值可反映；③結(jié)垢速度快，堿度含量達(dá)到3 000 mg/L以上會(huì)加快結(jié)垢速度；④腐蝕性強(qiáng)，Cl-含量高達(dá)8 000 mg/L會(huì)使?jié)馑嬖谳^強(qiáng)腐蝕性；⑤有機(jī)污染物含量高且不易分解，不可生化部分CODCr含量達(dá)到500 mg/L，導(dǎo)致RO濃水具有較強(qiáng)的有機(jī)污染性。

1.4中試濃水處理工藝

如圖1所示，RO濃水通過(guò)投加液堿或石灰乳的方法將pH提高至10～12，使水中鈣/鎂、重金屬、SiO2等物質(zhì)，在水中形成微結(jié)晶或沉淀后，采用0.1 μm過(guò)濾孔徑的TMF膜進(jìn)行有效截留（膜通量為300 L/（m2·h））。TMF膜產(chǎn)出軟化水，再經(jīng)投加鹽酸中和pH后，進(jìn)入DTRO膜處理裝置。在高壓情況下對(duì)軟化鹽水進(jìn)行脫鹽處理，以發(fā)揮DTRO膜高產(chǎn)水率、低能耗、高抗污染性能以及高效脫鹽的特點(diǎn)，使產(chǎn)水完全達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。濃水回噴焚燒爐處理，軟化產(chǎn)生的污泥經(jīng)板框壓濾后進(jìn)入垃圾倉(cāng)，清液進(jìn)入TMF膜前段。

圖1　RO濃水軟化工藝流程

1.5中試過(guò)程

中試時(shí)間為4d，總進(jìn)水量為4 m3。前2 d RO濃水采用NaOH軟化方式，后2d采用氫氧化鈣軟化方式，pH調(diào)至11.4左右后進(jìn)TMF膜過(guò)濾，TMF產(chǎn)水再經(jīng)過(guò)鹽酸回調(diào)至pH6.5左右后進(jìn)入DTRO膜系統(tǒng)，DTRO膜產(chǎn)水回用至冷卻塔，濃水回噴垃圾焚燒爐。

中試過(guò)程主要測(cè)試2種藥劑軟化效果、TMF膜通量及產(chǎn)水水質(zhì)、不同產(chǎn)水率時(shí)DTRO膜運(yùn)行壓力、運(yùn)行通量、產(chǎn)水水質(zhì)情況，并最終確定化學(xué)軟化+TMF+DTRO工藝是否能滿足RO濃水再濃縮要求。

1.6分析方法和儀器

中試水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括：pH、COD、硬度、堿度、Cl-、TDS、電導(dǎo)，各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)均按照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》 （第4版）中的分析方法分析。

pH：PHS-25玻璃電極pH計(jì)；COD：重鉻酸鉀法；硬度：EDTA-絡(luò)合滴定法；堿度：酸堿指示劑滴定法；Cl-：硝酸銀滴定法；TDS：稱(chēng)重法；電導(dǎo)：DDB-303A便攜式電導(dǎo)率儀。

2　結(jié)果與討論

2.12種藥劑對(duì)TMF膜通量影響分析

TMF膜通量情況如圖2所示。前2 d投加NaOH調(diào)節(jié)pH至11.4后，TMF膜通量達(dá)450 L/（m2·h）以上；后2 d投加石灰乳調(diào)節(jié)pH至11.4后，TMF膜通量達(dá)520 L/（m2·h）以上。投加NaOH及石灰乳后膜通量均在額定300 L/（m2·h）以上。投加NaOH觀察反應(yīng)沉淀池內(nèi)微小結(jié)晶顆粒量較多，不易形成有效沉淀物。而投加石灰乳后，反應(yīng)沉淀池內(nèi)能形成明顯沉淀，上層水質(zhì)清澈便于過(guò)濾，因此投加石灰乳經(jīng)沉淀后的TMF膜通量較高。

圖2　2種藥劑投加與TMF膜通量關(guān)系

2.22種藥劑對(duì)TMF膜產(chǎn)水水質(zhì)影響分析

TMF產(chǎn)水水質(zhì)如表2所示，當(dāng)采用NaOH加藥方式時(shí)，TMF產(chǎn)水中COD去除效果優(yōu)于石灰乳加藥方式，但總硬度及堿度卻劣于石灰乳加藥方式。尤其是堿度殘留量較大，pH回調(diào)至6.5時(shí)耗酸量較大。

表2　投加NaOH及Ca（OH）2后TMF產(chǎn)水情況

RO濃水TMF膜軟化運(yùn)行成本分析見(jiàn)表3。

表3　RO濃水TMF膜軟化運(yùn)行成本分析

如表3所示，從投加成本方面分析，NaOH加藥方式比Ca（OH）2加藥方式成本高出3倍左右。因此實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中采用Ca（OH）2投加方式不僅節(jié)約運(yùn)行成本，而且可以相對(duì)提高TMF膜運(yùn)行效能，延長(zhǎng)清洗周期及頻率。

2.3DTRO膜產(chǎn)水率與運(yùn)行壓力情況分析

如圖3所示，當(dāng)DTRO膜產(chǎn)水率處于20%時(shí)，運(yùn)行壓力為3.5 MPa；當(dāng)產(chǎn)水率處于50%時(shí)，運(yùn)行壓力為4.6 MPa；當(dāng)產(chǎn)水率處于60%時(shí)，運(yùn)行壓力為5.2MPa；當(dāng)產(chǎn)水率處于75%時(shí)，運(yùn)行壓力為6.8MPa。隨著產(chǎn)水率升高，壓力也呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

圖3　DTRO膜產(chǎn)水率與運(yùn)行壓力關(guān)系

2.4DTRO膜產(chǎn)水率與產(chǎn)水水質(zhì)情況分析

如表4所示，在不同產(chǎn)水率狀態(tài)下，DTRO產(chǎn)水水質(zhì)會(huì)存在較明顯的變化。當(dāng)DTRO膜產(chǎn)水率在50%時(shí)，產(chǎn)水主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)均在合格范圍之內(nèi)；當(dāng)產(chǎn)水率提升至60%時(shí)，產(chǎn)水主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)中Cl-濃度接近標(biāo)準(zhǔn)值250 mg/L；當(dāng)產(chǎn)水率提升至75%時(shí)，產(chǎn)水主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)中Cl-濃度達(dá)319.5 mg/L，超標(biāo)準(zhǔn)值250 mg/L。從上述分析可以得出，DTRO產(chǎn)水率保持在50%以?xún)?nèi)，產(chǎn)水指標(biāo)可穩(wěn)定達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。

表4　DTRO運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果

2.5DTRO膜通量與運(yùn)行壓力情況分析

如圖4所示，隨著DTRO運(yùn)行壓力降低，膜通量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。由此說(shuō)明運(yùn)行壓力與膜通量之間無(wú)正向比例關(guān)系。

圖4　DTRO膜運(yùn)行壓力與膜通量對(duì)比

3　結(jié)論

經(jīng)過(guò)化學(xué)軟化+TMF處理后的垃圾滲瀝液RO濃水采用DTRO膜法進(jìn)行濃水減量化處理的結(jié)果表明：采用Ca（OH）2作為軟化劑從經(jīng)濟(jì)性上優(yōu)于NaOH，同時(shí)當(dāng)DTRO膜產(chǎn)水率達(dá)到50%時(shí)，化學(xué)軟化+ TMF+DTRO可有效去除RO濃水中的硬度、堿度、SS、電導(dǎo)、Cl-、TDS等物質(zhì)，關(guān)鍵出水指標(biāo)能夠穩(wěn)定達(dá)到GB/T19923—2005標(biāo)準(zhǔn)限值。

Pilot-scale Study of DTRO Concentrated Landfill Leachate RO Concentrate

Xu Li，Long Jisheng，Zhang Wenfeng
（Shanghai SUS Environment Co.Ltd.，Shanghai200040）

Further concentrating of RO concentrate from leachate treatment in a large-scale municipal solid waste incineration plant was investigated by using chemical softening+TMF+DTRO process.The results showed that the hardness，alkalinity，SS，conductivity，Cl-，TDS in RO concentrate could be removed effectively，when DTRO membrane was operated at 50%.And the key indexesofthe effluent steadily complied with the requirementsofGB/T 19923-2005.

leachate concentrate；chemical softening；TMF；DTRO；water yield rate

X703.1

A

1005-8206（2016）04-0041-03

2016-02-14

許力（1985—），上海康恒環(huán)境股份有限公司環(huán)境綜合技術(shù)部副部長(zhǎng)，主要從事水處理。