碟管式反滲透高濃度廢水處理技術(shù)
1 碟管式反滲透的核心——膜柱簡(jiǎn)介
碟管式膜系統(tǒng)的核心是由碟片式膜片、導(dǎo)流盤、O型橡膠墊圈、中心拉桿和耐壓套管所組成的膜柱。碟管式膜柱有大膜柱和小膜柱兩種。小膜柱直徑為200毫米，長(zhǎng)1000毫米，有170個(gè)導(dǎo)流盤和169個(gè)膜片；大膜柱直徑為214毫米，長(zhǎng)1400毫米，由210個(gè)導(dǎo)流盤和209個(gè)膜片構(gòu)成。膜片和導(dǎo)流盤間隔疊放，O型橡膠墊圈放在導(dǎo)流盤兩面的凹槽內(nèi)，用中心拉桿穿在一起，置入耐壓套管中，兩端用金屬端板密封。
2 DT－RO技術(shù)特點(diǎn)
與其他膜組件（卷式封裝）相比，碟管式反滲透具有以下三個(gè)明顯的特點(diǎn)：
通道寬：膜片之間的通道為6mm，而卷式封裝的膜組件只有0.2mm；
流程短：液體在膜表面的流程僅7cm，而卷式封裝的膜組件為100cm；
湍流行：由于高壓的作用，滲濾液打?qū)?dǎo)流盤上的凸點(diǎn)后形成高速湍流，這種湍流的沖刷下，膜表面不易沉降污染物。在卷式封裝的膜組件中，網(wǎng)狀支架會(huì)截留污染物，造成靜水區(qū)從而帶來(lái)膜片的污染。
以上三個(gè)特點(diǎn)，決定了碟管式反滲透技術(shù)在處理滲濾液時(shí)可以容忍較高的懸浮物和SDI，通俗一點(diǎn)講，就是不會(huì)堵塞。同時(shí)，這三個(gè)技術(shù)特點(diǎn)體現(xiàn)在具體實(shí)踐中，使碟管式膜技術(shù)有如下幾個(gè)工程特點(diǎn)：
1）膜組的結(jié)垢少，膜污染輕，膜壽命長(zhǎng)
DT-RO的特殊結(jié)構(gòu)及水力學(xué)設(shè)計(jì)使膜組易于清洗，避免了結(jié)垢和其他膜污染，從而延長(zhǎng)了膜片壽命。用于DT-RO的膜片壽命可長(zhǎng)達(dá)2年以上，甚至更長(zhǎng)。
2）不依賴于預(yù)處理，具有良好的穩(wěn)定性、安全性和適應(yīng)性
由于DTRO膜組具有特殊的水力學(xué)設(shè)計(jì)，DTRO膜組不用預(yù)處理可以直接處理滲濾液，使之適于處理高渾濁度和含砂系數(shù)高的廢水。對(duì)于一般的反滲透系統(tǒng)，進(jìn)入膜組的廢水渾濁度不能超過(guò)1，含砂系數(shù)不能超過(guò)3。為使進(jìn)水達(dá)到上述指標(biāo)，往往需要比較復(fù)雜的前過(guò)濾和化學(xué)處理。由于DTRO膜片和導(dǎo)流盤之間有比較寬敞的通道，進(jìn)入膜組的廢水渾濁度可達(dá)到4，而含砂系數(shù)也可達(dá)到40。這樣，只需要簡(jiǎn)單的砂濾器和精濾器就能滿足膜組系統(tǒng)的要求。在具體工程中，預(yù)處理系統(tǒng)可有可無(wú)。對(duì)于有預(yù)處理的系統(tǒng)，無(wú)論預(yù)處理環(huán)結(jié)是否高效、穩(wěn)定，反滲透系統(tǒng)都可以穩(wěn)定的達(dá)標(biāo)出水。同時(shí)由于不依賴于生物處理，碟管式反滲透對(duì)填埋場(chǎng)各個(gè)階段的滲濾液具有良好的適應(yīng)性。
3）具有十分可靠的處理效果
到目前為止，國(guó)外十幾年來(lái)243個(gè)滲濾液處理工程實(shí)例無(wú)一例失敗。碟管式反滲透設(shè)備在國(guó)內(nèi)十余個(gè)垃圾廠的處理實(shí)例，無(wú)一例因堵塞導(dǎo)致效果受影響。
4）安裝、維修簡(jiǎn)單，操作方便，自動(dòng)化程度高
由于DTRO系統(tǒng)采用的管道、零備件大多是標(biāo)準(zhǔn)件，安裝、維修比較方便。同時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)的膜片可以單獨(dú)抽換，不像卷式膜或中空纖維膜那樣，只要一處膜片損壞，就得更換整個(gè)膜柱，這樣就降低了DTRO系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用。該系統(tǒng)所有操作由計(jì)算機(jī)控制，具有先進(jìn)的自動(dòng)檢測(cè)和顯示系統(tǒng)，自動(dòng)化程度高，操作方便。
5）系統(tǒng)可擴(kuò)充性強(qiáng)
根據(jù)需要可增加一級(jí)、二級(jí)或高壓膜組。即隨著處理規(guī)模的增減而增減膜柱數(shù)量，隨著水質(zhì)要求的提高而增加第二級(jí)或第三級(jí)反滲透系統(tǒng)。
表1 垃圾滲濾液處理中DTRO與卷式反滲透膜的比較
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表1 垃圾滲濾液處理中DTRO與卷式反滲透膜的比較
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工程特點(diǎn)
（1）處理效果長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠
DT-RO反滲透技術(shù)處理垃圾滲濾液在國(guó)外成功運(yùn)行已有十四、五年的歷史。系統(tǒng)適應(yīng)性極強(qiáng)，處理效果不受外界條件影響（氣候、水質(zhì)波動(dòng)）而變化。膜組件有高度穩(wěn)定的截留功效，因此系統(tǒng)對(duì)滲濾液進(jìn)水水質(zhì)適應(yīng)性很強(qiáng)，即使進(jìn)水BOD5>40000mg/L、COD >62000mg/L、SS >4000mg/L、 NH3-N >4000mg/L時(shí)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。系統(tǒng)對(duì)各種極其惡劣的進(jìn)水水質(zhì)條件如B/C比極低的情況下或不宜的處理效果常年穩(wěn)定可靠。
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