國外滲濾液反滲透處理廠的設計

2022-12-03 14:30:05 字數 3872 閱讀 5341

瑞典南部ystad市有一座占地24公頃的hedeskoga 填埋場,該場接納來自總共有55,000人口的ystad, sjobo和skurup三座城市的工業,商業和事業單位(ic&i)的城市固體廢棄物(msw);年產滲濾液3000m3/公頃。該場用反滲透(reverse osmosis--ro)法對滲濾液進行處理。

從滲濾液的導電率變化來看,滲濾液的年度變動並不大,故而對ro廠的運作影響甚微。從用200―1000公升原生滲濾液的水池試驗的結果來看,體積減量(v滲透 /v進料)高於80%(4mpa)。但是,在連續流動過程中,原生滲濾液會產生嚴重的臭味。

經過在儲存池進行預處理再通過濕地之後,情形大為改觀,總固體物和cod的滯留量為90%,氨為82%,體積減量為50%。

在hedeskoga填埋場,在關注可能出現的土壤水分蒸發損失總量的同時,採用help模式來對水平衡進行**。由於種了不同的草木,再加上在ro廠已經做了75%的減量,用經過預處理的滲濾液澆灌到25%-40%的會產生滲濾液的填埋區域,可以是一種安全處置方法。

通過短時間的曝氣預處理,還不能把滲濾液送去進行ro處理。在這種情況下,我們發覺有必要採用鹼-酸-鹼處理方式來恢復其滲透性。

填埋場的滲濾液的成分很大程度上取決於廢棄物的成分和滲透流。按hjelmar 等人(2023年)的說法,歐共體國家填埋場出來的滲濾液可以根據**分成六大類:有害廢棄物滲濾液,城市固廢(msw)滲濾液,無害廢棄物滲濾液,低有機含量廢棄物滲濾液,無機廢棄物滲濾液和惰性廢棄物滲濾液。

滲濾液毒性很強,且cod含量很高。通常是把滲濾液收集起來,送到城市汙水處理廠去處理。

hedeskoga 填埋場

該場座落於第三紀後期和白堊紀早期沉積下來的石灰石和砂岩上。最髙點約高於平均海平面72公尺。該場的北部、東部和南部為農田,西部為一片落葉林區。

過去八年裡,該場每年處置三萬噸廢棄物。在2023年,主要處置的廢棄物型別為:城市固廢(msw)51.

2%、工業廢棄物27.5%、汙泥7.2%和建築垃圾6.

8%。每年,該場還接納2000噸木屑。這座填埋場有一座甲烷氣體收集廠,它從11座豎井裡抽取甲烷氣為800戶人家供熱,每年還可以發電約8,400mwh。

本研究始於2023年,針對2023年和2023年至2023年間所處置的垃圾的成分變化情況。研究發現:即便在最老的填埋區里,挖出的垃圾中仍舊含有有機物;這表明進入垃圾的水分不多。

在挖出的垃圾中,含有30%的可降解有機物,如:紙張、雜誌和其他印刷品、廚餘以及庭院垃圾。

該填埋場每年產生50,000到70,000立方公尺的滲濾液。其中大部分在早春和深秋被收集走。

反滲透法

同其他薄膜工藝相比,反滲透法(ro)的最重要的而且是最值得關注的特點是滯留了單價離子。對溶解固體和物質的滯留能力一般為88%和97%(baumgarten & seyfried 2023年),有時可能接近99%(york等人 2023年),對非離解的分子量輕的混合物的滯留時間則較短。故而,在填埋場滲濾液裡,非離解脂肪酸的濃度極高。

ro廠包括乙個倉(帶有管狀膜的壓力容器),乙個高壓幫浦和乙個維持壓力的閥門。進廠的滲濾液中,懸浮物含量要低,以免損壞幫浦、閥門和薄膜裝置。薄膜對黏著在膜表層的堆積物、金屬酸、有機物質或細菌代謝物都很敏感。

材料和方法

為了識別滲濾液的成分在一段時間後的變化,有必要對填埋場不同位置的滲濾液進行調查。用一座小型潛水幫浦來採集要進行分析的滲濾液樣品。每天要從所有觀測井測定填埋場不同位置的滲濾液溫度、導電性和ph值;同時,還得天天測定bod,cod、硫、磷、氨、硝酸鹽、鋅、鐵、鉛和鎘。

樣品在分析前,在4℃溫度中儲存。取樣和分析之間的時間間隔不得超過24小時。

位於hedeskoga填埋場的試驗工廠用的是英國pci membrane system 生產的一種合成聚醯胺薄膜--afc99型管狀膜。

進行過的反滲透實驗有四種:

1. 原生的和經過六小時曝氣處理過的滲濾液的批量投入;

2. 原生的和經過六小時曝氣處理過的滲濾液的徑流運作;

3. 曝氣和三個月的滯留;

4. 在人工濕地的深度處理。

在進行每項實驗的前後,均用重量1%的漢髙(hankel)ultrasil 10洗潔劑溶液對薄膜進行清洗;或用50℃的檸檬酸清洗45分鐘。

**hedeskoga填埋場的水平衡採用的是填埋運作的水文評估(hydrologic evaluation of landfill performance--help)模式。這種模式是一種準二維水文模式,用來**水流經、流入、穿過和流出填埋場的運動情況。這種方法有助於快速估計每日、每月、每年以及平均流失量、土壤水分蒸發損失總量、排水量、滲濾液收集量和各種填埋運作造成的襯墊破裂滲漏量。

結果和討論

每日和季節性變動

我們知道:在收集全提取全填埋場滲濾液的幫浦井裡,滲濾液的成分隨滲濾液流量的季度性變動而起變化。同春季流量大時相比,夏末流量低時,滲濾液中cod、氯化物、氨和導電率時春季時的兩倍之髙。

各口井的流率在不同的季節裡減少量都不一樣。近期和中期填埋單元所設的井裡的流率,要比新近填埋單元裡的流率少得多。

反滲透法

儘管不能說hedeskoda 填埋場的滲濾液離子強度很高,但原生滲濾液還是給ro廠造成很大問題。

經研究,滲透率在30分鐘裡減低了10%,到了一小時則減低了約80%。三小時後,滲透率的衰減率則為每小時0.1~0.2個單位之間並維持到實驗結束。

在所有的實驗裡,前幾分鐘的滲透率要比用導電率計算出來的低。這種情況可以用集中極化現象來解釋。可以這樣認為:

在最後階段沉積在膜上的氧化金屬合有機物或caco3是形成這種下降的原因。想用對滲濾液進行曝氣和沉澱的方法以降低流過膜的流量,可以在一定程度上延長薄膜的使用時間,但是,還是有堵塞問題。更為嚴重的是:

溶解氧會被急速消耗掉,從而使得ph值由於二氧化碳的去除而上公升到8.5以上。這對於保留氮元素不利,原因是溶解氨的增加。

經短時間預處理的滲濾液不宜送去進行反滲法處理。

減量的可能性主要取決於鹽和低分子有機混合物的含量,因為它們對滲透壓起了主要的作用。

從總固體物、總氮和化學需氧量(cod)上說,滲透(過濾)效能很大程度上取決於實際進料的濃度。

為了探求清潔薄膜的有效方式,用檸檬酸、磷酸或ultrasil 10 (漢髙)進行了不同的試驗,結果表明:先用磷酸再用鹼來清洗薄膜不能恢復膜的滲透效能,但再用檸檬酸和鹼性洗淨劑來清洗,則可將其滲透能力恢復到原來的狀態。

成本一般說來,滲濾液的化學或物理處理要比曝氣塘加上澆灌或濕地之類的自然方式昂貴得多。原因是化學和物理處理廠得建設和運作成本比較高。像ro廠這種髙科技系統再加上科技含量低得自然系統,要比純自然系統得占地面積小。

故而,這種二合一處理系統可能是一種很有競爭力得方式,尤其對那些地價昂貴的地區來說,更是如此。這種二合一要比兩種方式單獨採用更為可靠且有環境安全性。可能不起影響作用的汙染物會流過自然系統,然後再帶回到ro廠,隨後再回到填埋場。

這種方式延長了滯留時間,也增加了由降解而產生的衰變和/或沉積到自然系統的可能性。

結論hedeskoga 填埋場的環境管理方案證實:將ro廠的滯留水進行回灌,會有滲流到附近居民點的風險。可是,由於其氮含量髙,不經處理的滲透液決不可以排放到接納水體中去。

在進入ro廠前,增加一步硝化過程則可輕易解決這個問題。這種處理方式可以將大多數氨氧化成容易被反滲透廠的膜攔截的硝酸鹽。在進行反滲法處理前儲存一段時間,便有機會對滲濾液進行多種方法的預處理,如:

曝氣、沉澱或人工濕地,從而使得ro廠的進料中懸浮固體要少得多,更容易在自然環境中得以氧化。

倘若ro廠帶有把滲濾液均勻化的儲存塘,ro廠的運作費和投資成本均可減少。儲存塘還可以在髙蒸騰-蒸發期增加灌溉率。滲濾液的混合儲存和預處理似乎可以解決大部分惡臭問題,從而,人們可以採用螺旋型盤繞的薄膜來處理滲濾液。

這種方法可以大大降低成本,原因是:螺旋型盤繞的薄膜有很高的面積-體積比率,從而其流量-進料量比率要比管狀薄膜大。這就是說:

我們需要的是小型且能耗低的處理廠。此外,螺旋型盤繞薄膜很便宜,除了投資成本低之外,運作費也低。而且hedeskoga的經驗表明:

現場澆灌可以增加沼氣的產量。這使得垃圾的穩定期宿短,減少了填埋場封場後所需的長期養護和監測成本。

垃圾滲濾液處理廠管理制度

為了加強垃圾滲濾液處理廠管理監督,明確管理責任,確保垃圾滲濾液處理廠安全正常執行,處理水達標排放,特制定本制度。一 崗位職責 一 垃圾滲濾液處理站現場負責人的職責 1.負責協調和安排汙水處理廠的各項工作,協調主管部門和相部門的工作。2.監督 考查各員工的工作情況,使各職員保持良好的工作狀態。3.負責...

DTRO膜碟管式反滲透在垃圾滲濾液處理中的作用

地下水最重要的汙染源是滲濾液,具有成分複雜 氨氮濃度高 磷元素缺乏 比例失調 水質隨季節 填埋年限等因素變化的特點,其性質複雜多變性給滲濾液的處理處置帶來了極大的困難。滲濾液生物處理法是目前為止最為經濟 實用的處理方法,尤其是在脫氮方面表現出了更突出的優勢,可以徹底將廢水中的氨氮轉變成無毒無害的氮氣...

汙水處理廠的設計方案

一 工程概述 城市汙水處理廠的設計工作一般分為兩個階段,即初步設計和施工圖設計。城市汙水處理廠的設計工作內容包括確定廠址 選擇合理的工藝流程 確定汙水處理廠平面與高程的布置 計算建 構 築物等。1 設計資料的收集與調查 1 建設單位的設計任務書 包括設計規模 處理水量 處理程度要求 占地要求 投資情...