可編輯版/垃圾滲濾液--電滲析法處理試驗方案報告XX水處理技術研究開發中心有限公司創新中心電驅動膜裝備創新體2017年1月目錄1.說明21.1項目簡介21.2項目概況32.試驗背景33.試驗條件33.1物料/水樣水質描述33.2試驗設備43.3設計思路53.4設計水量及能耗64.工藝說明64.1工藝特點64.2工藝流程圖及說明65.結論81.說明1.1項目簡介企業名稱：XX博世華環保科技有限公司項目名稱：針對垃圾滲濾液反滲透濃水的處理工藝1.2項目概況本項目為XX博世華環保公司提供的垃圾滲濾液,反滲透產生的滲濾液濃水,具有含鹽量高,CODCr值低的特點,對于MBR、RO等工藝來說有一定的難度,且經濟效益不劃算。2.試驗背景城市垃圾填埋場滲濾液的處理一直是填埋場設計、運行和管理中非常棘手的問題。滲濾液是液體在填埋場重力下流動的產物,主要來源于降水和垃圾本身的內含水。滲濾液是一種成分復雜的高濃度有機廢水,若不加處理而直接排入環境,會造成嚴重的環境污染。在當前的社會形勢及壓力下,對滲濾液的處理是勢在必行！電滲析技術在膜分離技術領域里是一項比較成熟的技術,已被廣泛的應用于苦咸水、地下鹵水的除鹽淡化,是世界上某些地區生產淡水的主要方法之一。由于新開發的膜具有高化學和熱穩定性、良好的選擇滲透性及抗污染能力的提升,且具有環保、節能、對原水的水質要求相對較低等優點,使得電滲析技術不僅局限于苦咸水脫鹽,更被廣泛地用于輕工、化工、冶金、造紙、醫藥及食品工業,尤以制備純水和在環境保護中處理三廢最受重視。例如化工領域中,工業廢水的處理,主要有從酸液清洗金屬表面所形成的廢液中分離回收酸和金屬；從電鍍廢水中分離回收重金屬離子；從合成纖維廢水中分離回收硫酸鹽；從紙漿廢液中分離回收亞硫酸鹽等。食品工業中,如牛奶脫鹽制嬰兒奶粉；葡萄糖酸脫鹽純化產品等。醫藥行業中,如草甘膦母液脫鹽；中醫藥有效成分萃取液脫鹽等。3.試驗條件3.1物料/水樣水質描述本污水主體為垃圾滲濾液,每天產生滲濾液濃水約230噸,水質顏色呈黃色,水中含有大量的鈣鎂離子,電導率：46.4ms/cm,CODCr大于1000mg/L。主要指標見下表：序號指標單位數值產水合格指標1TDSmg/L>20000<30002Ga2+mg/L>2000<2003Mg2+mg/L>1000<1004Na+mg/L189207005Cl-mg/L>25000<15006CODCrmg/L>1000<1003.2試驗設備采用XX水處理技術研究開發中心有限公司開發的電滲析小試設備開展試驗,電滲析裝置規格為100mm*200mm,膜堆對數5對。試驗設備如圖1：312312FigureSEQFigure\*ARABIC1：電滲析設備實物圖〔1為規格100mm*200mm的電滲析裝置,2為直流穩壓穩流電源,3為設備綜合機架。膜材料為富士均相陰陽離子交換膜。膜堆電壓為8V,操作條件見下表：特別注意：原水中含有大量鈣鎂離子,故系統過程中不能引入硫酸根離子,為避免沉淀,建議極液選擇2%硝酸鈉溶液。操作條件試驗運行參數物料操作流量30L/h操作電壓8V極液操作流量25L/h每批次處理水樣的量1000mL通過電導率儀間接檢測水樣中的TDS,通過國標法重鉻酸鉀法測定水樣中有機物含量的多少。通過測定電導率為5ms/cm,檢測水樣中的TDS為2620ppm；通過國標法重鉻酸鉀法測定當水樣電導率小于3ms/cm時,檢測水樣中CODCr為89mg/L,符合廠家要求TDS<3000ppm,CODCr<100mg/L。故在試驗中選定電導率小于等于3ms/cm作為試驗終點。3.3設計思路考慮到系統運行的穩定性,對于垃圾滲濾液的處理分兩種方案：方案一：RO濃水直接進入電滲析,處理至電導率3000us/cm,出水合格回用或排放。濃水處理至電導率100ms/cm以上,轉去上一段工藝。可以考慮分兩段電滲析處理,一級淡水處理出水電導率至10ms/cm后轉至二段電滲析繼續脫鹽,最終處理至3000us/cm,處理合格的水可以回用及排放,濃水處理至含鹽量大于8%回上一段工藝；對濃水進一步濃縮,提高水利用率。方案二：將RO濃水先經過陽離子交換樹脂軟化,降低鈣鎂離子含量后,進入電滲析系統,進入電滲析,處理至電導率3000us/cm,出水合格回用或排放。濃水處理至電導率100ms/cm以上,轉去上一段工藝。兩種方案比較見下表：原理優點缺點方案一通過鹽酸可以溶解鈣鎂離子形成的鹽不溶物的性質,在長期運行的狀態下,對裝置進行酸清洗,恢復電滲析裝置的性能操作便捷,成本低廉在清洗過程中,不能用硫酸,不然會生成鈣鎂離子的硫酸鹽,更難清洗,甚至導致設備失效方案二通過鈉型離子交換樹脂柱,通過離子交換的作用將大部分該鎂離子去除前期的處理,有利于后期膜堆的穩定運行需要大量樹脂,再生困難,設備投資巨大3.4設計水量及能耗經規格為100mm*200mm的小試設備試驗得到數據：當電導率降至3000us/cm以下,料液CODCr值降至100mg/L以下,處理量：小試設備〔膜面積按0.1m2算每小時處理1.2L,折算成單位面積處理量為12L/h·m2。能耗估算:在操作電壓為8V,平均電流為4.7A,小試設備處理1.2L/h時,計算得到能耗為11.75W〔P=UI=2.5*4.7,〔除去電極電壓5.5V,則處理1噸需要9.8kw·h.4.工藝說明4.1工藝特點本污水采用電滲析工藝來處理反滲透的濃水,可以進一步提升濃水濃度,大大減少濃水的體量,使得產生的淡水更多,提高了經濟效益；且工藝過程中無需添加藥劑,不會產生二次污染物；無需添置其他工藝設備既能達到回用及排放標準,減少了用地面積,降低了工藝的復雜性。4.2工藝流程圖及說明方案一：一級一段電滲析原水池原水池濃水回到沉降池濃水含鹽量約4%～濃水回到沉降池濃水含鹽量約4%～5%出水回用或排放JED型電滲析組垃圾滲濾液經過RO濃縮后,RO濃水進入電滲析系統,由電滲析系統對濃水進行脫鹽,淡水作為產水回用或排放；對濃水作進一步濃縮,使濃水含鹽量大于4%回到上一段工藝。一級二段電滲析原水池原水池濃水回到沉降池濃水含鹽量約8濃水回到沉降池濃水含鹽量約8%～10%一級JED型電滲析組電導電導10ms/cm濃水約2%回到一級二級DED型電滲析組濃水約2%回到一級二級DED型電滲析組出水回用或排放出水回用或排放垃圾滲濾液經過RO濃縮后,RO濃水進入電滲析系統,由一級電滲析系統對濃水進行脫鹽,將淡水電導率降至10ms/cm,進入二級電滲析系統,將淡水進一步降至電導率為2000us/cm,回用或排放；一級電滲析將濃水濃縮至含鹽量大于8%,回到上一段工藝進行處理。軟化系統原水池方案二：軟化床+電滲析軟化系統原水池濃水回到沉降池濃水含鹽量約4%濃水回到沉降池濃水含鹽量約4%～5%JED型電滲析組出水回用或排放出水回用或排放垃圾滲濾液經過RO濃縮后,RO濃水先進入軟化系統軟化〔即鈉型離子交換柱,出水在進入電滲析系統,由電滲析系統對濃水進行脫鹽,淡水作為產水回用或排放；對濃水作進一步濃縮,使濃水含鹽量大于4%回到上一段工藝。5.結論城市垃圾填埋場滲濾液,成分復雜,重金屬、鹽含量都很高,如果不經處理而直接排放,不僅會造成水體的不同性質和不同程度的污染,還會造成