垃圾滲濾液|100噸兩級DTRO技術(shù)方案介紹
DTRO是DT的一個(gè)分類,DT膜技術(shù)即碟管式膜技術(shù)(DiscTubeModule),分為DTRO(碟管式反滲透)、DTNF(碟管式納濾)、DTUF(碟管式超濾)三大類,是一種專利型膜分離組件。該技術(shù)是專門針對高濃度料液的過濾分離而開發(fā)的,已成功應(yīng)用近30年。
DTRO基本介紹
一、組件結(jié)構(gòu)
碟管式膜組件主要由RO膜片、導(dǎo)流盤、中心拉桿、外殼、兩端法蘭各種密封件及聯(lián)接螺栓等部件組成。把過濾膜片和導(dǎo)流盤疊放在一起,用中心拉桿和端蓋法蘭進(jìn)行固定,然后置入耐壓外殼中,就形成一個(gè)碟管式膜組件。
二、工作原理
料液通過膜堆與外殼之間的間隙后通過導(dǎo)流通道進(jìn)入底部導(dǎo)流盤中(如圖2所示),被處理的液體以最短的距離快速流經(jīng)過濾膜,然后180º逆轉(zhuǎn)到另一膜面,再從流入到下一個(gè)過濾膜片,從而在膜表面形成由導(dǎo)流盤圓周到圓中心,再到圓周,再到圓中心的切向流過濾,濃縮液最后從進(jìn)料端法蘭處流出。料液流經(jīng)過濾膜的同時(shí),透過液通過中心收集管不斷排出。濃縮液與透過液通過安裝于導(dǎo)流盤上的O型密封圈隔離。
三、技術(shù)特點(diǎn)
1.避免物理堵塞現(xiàn)象
DT組件采用開放式流道設(shè)計(jì),料液有效流道寬,避免了物理堵塞。
˙最低程度的結(jié)垢和污染現(xiàn)象
采用帶凸點(diǎn)支撐的導(dǎo)流盤,料液在過濾過程中中形成湍流狀態(tài),最大程度上減少了膜表面結(jié)垢、污染及濃差極化現(xiàn)象的產(chǎn)生,允許SDI值高達(dá)20的高污染水源,仍無被污染的風(fēng)險(xiǎn)。
2.膜使用壽命長
DT膜組件有效減少膜的結(jié)垢,膜污染減輕,清洗周期長,同時(shí)DT的特殊結(jié)構(gòu)及水力學(xué)設(shè)計(jì)使膜組易于清洗,清洗后通量恢復(fù)性非常好,從而延長了膜片壽命。實(shí)踐工程表明,即使在滲液原液的直接處理中,DT膜片壽命可長達(dá)3年以上,這對一般的膜處理系統(tǒng)是無法達(dá)到的。
3.組件易于維護(hù)
DT膜組件采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),組件易于拆卸維護(hù),打開DT組件可以輕松檢查維護(hù)任何一片過濾膜片及其它部件,維修簡單,當(dāng)零部件數(shù)量不夠時(shí),組件允許少裝一些膜片及導(dǎo)流盤而不影響DT膜組件的使用,所有這些維護(hù)工作均在現(xiàn)場即可完成。
4.過濾膜片更換費(fèi)用低
DT組件內(nèi)部任何單個(gè)部件均允許單獨(dú)更換。過濾部分由多個(gè)過濾膜片及導(dǎo)流盤裝配而成,當(dāng)過濾膜片需更換時(shí)可進(jìn)行單個(gè)更換,對于過濾性能好的膜片仍可繼續(xù)使用,這最大程序減少了換膜成本。
5.濃縮倍數(shù)高
DT組件操作壓力具有75bar,150bar,200bar三個(gè)等級可選,是目前工業(yè)化應(yīng)用壓力等級最高的膜組件,在一些濃縮倍數(shù)高的應(yīng)用中,其含固量可以達(dá)到30%以上,濃縮倍數(shù)高。
項(xiàng)目情況介紹
物料平衡圖
工藝流程描述
1.預(yù)處理
滲濾液pH值隨著廠齡的增加、環(huán)境等各種條件的變化而變化,其組成成份復(fù)雜,存在各種鈣、鎂、鋇、硅等種難溶鹽,這些難溶無機(jī)鹽進(jìn)入反滲透系統(tǒng)后被高倍濃縮,當(dāng)其濃度超過該條件下的溶解度時(shí)將會在膜表面產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象。而調(diào)節(jié)原水pH值能有效防止碳酸鹽類無機(jī)鹽的結(jié)垢,故在進(jìn)入反滲透前須對原水進(jìn)行pH值調(diào)節(jié)。同時(shí)為了減少滲濾液中懸浮物對膜造成污染,需對原水中的懸浮物進(jìn)行預(yù)處理。
原水從調(diào)節(jié)池由提升泵輸送至滲濾液原水儲罐之前,先通過籃式過濾器除去進(jìn)水中的可能帶入的顆粒物質(zhì),籃式過濾器過濾孔徑為1.0mm。濾后原水進(jìn)入滲濾液原水罐。在滲濾液進(jìn)入原水罐的同時(shí),從酸儲罐添加酸調(diào)節(jié)pH值。與此同時(shí),酸攪拌泵開始工作進(jìn)行回流混合,達(dá)到均衡pH值的目的。系統(tǒng)原液儲罐回流管路設(shè)pH值傳感器,PLC判斷原水pH值并自動(dòng)調(diào)節(jié)計(jì)量泵的頻率以調(diào)整加酸量,最終使進(jìn)入反滲透前的原液pH值達(dá)到6.1-6.5。如果原水pH在此范圍內(nèi)則不需要加酸調(diào)節(jié)。
2.一級DTRO
膜系統(tǒng)為兩級反滲透,第一級反滲透需要從芯式過濾器后進(jìn)水,第二級反滲透處理第一級透過水。
砂濾出水給一級DTRO設(shè)備供水,首先進(jìn)入芯濾,芯式過濾器進(jìn)一步去除滲濾液中的懸浮物,為了防止各種難溶性硫酸鹽、硅酸
鹽在膜組件內(nèi)由于高倍濃縮產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象,有效延長膜使用壽命,在一級反滲透膜前需加入一定量的阻垢劑。
DT膜系統(tǒng)每臺柱塞泵后邊都有一個(gè)減震器,用于吸收高壓泵產(chǎn)生的壓力脈沖,給膜柱提供平穩(wěn)的壓力。經(jīng)高壓泵后的出水進(jìn)入膜組件,膜組件采碟管式反滲透膜柱,抗污染性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),對滲瀝液的適應(yīng)性很強(qiáng),膜壽命延長到3年以上。一級反滲透系統(tǒng)設(shè)一段。為了保證膜表面足夠的流量和錯(cuò)流速,避免膜污染,在膜組件前設(shè)置循環(huán)泵。循環(huán)泵流出的高壓力及高流量水直接進(jìn)入膜柱。
膜柱組出水分為兩部分:一級濃縮液和一級透過液。濃縮液端有一個(gè)伺服機(jī)控制閥,用于控制膜組內(nèi)的壓力,以產(chǎn)生必要的產(chǎn)水回收率。一級透過液進(jìn)入二級高壓泵等待二級DTRO進(jìn)一步處理。一級濃縮液排入濃縮液儲池,等待回灌或外運(yùn)處置。
3.二級DTRO
第二級DTRO用于對第一級DTRO透過液的進(jìn)一步處理,經(jīng)一級DT膜系統(tǒng)處理后的透過液無需添加任何藥劑直接送入二級DT膜系統(tǒng)高壓泵,一級與二級之間無須設(shè)置緩沖罐,系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)流量自動(dòng)匹配。二級高壓泵設(shè)置了變頻控制,二級高壓泵運(yùn)行頻率和輸出流量將根據(jù)一級透過液流量傳感器反饋值自動(dòng)匹配,同時(shí)二級高壓泵入口管路設(shè)置了濃縮液自補(bǔ)償,使得二級系統(tǒng)的運(yùn)行不受一級系統(tǒng)產(chǎn)水量的影響。由于二級DTRO進(jìn)水污染物濃度已大為降低,膜表面過濾流速要求低,回收率比較高,故第二級反滲透不需要在線增壓泵,僅僅使用高壓泵就可以滿足要求。
4.清水脫氣及pH值調(diào)節(jié)
由于滲濾液中含有一定的溶解性氣體,而反滲透膜可以脫除溶解性的離子而不能脫除溶解性的氣體,就可能導(dǎo)致反滲透膜產(chǎn)水pH值會稍低于排放要求,經(jīng)脫氣塔脫除透過液中溶解的酸性氣體后,pH值能顯著上升,若經(jīng)脫氣塔后的清水pH值仍低于排放要求,此時(shí)系統(tǒng)將自動(dòng)加少量堿回調(diào)pH值至排放要求。由于出水經(jīng)脫氣塔脫氣處理,只需加微量的堿液即能達(dá)到排放要求。
出水pH回調(diào)在清水罐中進(jìn)行,清水排放管中安裝有pH值傳感器,PLC判斷出水pH值并自動(dòng)調(diào)節(jié)計(jì)量泵的頻率以調(diào)整加堿量,最終使排水pH值達(dá)到排放要求。
5.設(shè)備的沖洗和清洗:
膜組的清洗包括系統(tǒng)沖洗和化學(xué)清洗兩種。
系統(tǒng)沖洗:
膜組的沖洗在每次系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)進(jìn)行,在正常開機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下需要停機(jī)時(shí),一般都采取先沖洗后再停機(jī)模式。系統(tǒng)故障時(shí)自動(dòng)停機(jī),也執(zhí)行沖洗程序。沖洗的主要目的是防止?jié)B濾液中的污染物在膜包表面沉積。沖洗分為兩種,一種是用滲濾液沖洗,一種是清水沖洗,兩種沖洗的時(shí)間都可以在操作界面上設(shè)定,一般為2-5分鐘。
化學(xué)清洗:
為保持膜包的性能,膜組應(yīng)該定期進(jìn)行化學(xué)清洗。清洗劑分酸性清洗劑和堿性清洗劑兩種,堿性清洗劑的主要作用是清除有機(jī)物的污染,酸性清洗劑的主要作用是清除無機(jī)物污染。操作人員需要定期給儲罐添加清洗劑,設(shè)定清洗執(zhí)行時(shí)間,需要清洗的時(shí)候系統(tǒng)可自動(dòng)執(zhí)行。
出水標(biāo)準(zhǔn)
主要設(shè)備清單
資源消耗
此工藝的主要能源消耗在用電,用電條件為
該工程的用電為單回路供電方式,由業(yè)主提供至總的配電柜。電源由業(yè)主從廠區(qū)配電室低壓側(cè)引入滲濾液處理車間配電室內(nèi)配電柜,低壓側(cè)設(shè)隔離開關(guān)以便于檢修,滲濾液處理站內(nèi)所有用電設(shè)備的電壓等級為380/220V。
滲濾液處理站工藝設(shè)備總裝機(jī)容量35kW,正常運(yùn)行功率為22kW。
運(yùn)行成本分析
噸運(yùn)行成本22塊錢(按進(jìn)水計(jì))
工藝優(yōu)缺點(diǎn)
一、優(yōu)點(diǎn)
1.出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo),不受滲濾液可生化性的影響。
2.膜使用壽命長,且容易維護(hù)。
3.運(yùn)行靈活、建設(shè)周期短,調(diào)試、啟動(dòng)迅速
4.自動(dòng)化程度高,占地面積小。
5.適用于應(yīng)急服務(wù)。
二、缺點(diǎn)
1.沒有從實(shí)質(zhì)上把污染物去除,濃縮后的溶液污染物含量更高,去向是個(gè)問題。
2.投資成本高,噸投資成本在5-7萬元,工程直接運(yùn)行費(fèi)用在30元以上。
3.需要專業(yè)的運(yùn)營人員進(jìn)行運(yùn)營。
4.設(shè)備租賃噸處理費(fèi)在100元(按進(jìn)水計(jì)算)。
5.處理滲濾液原液存在臭味問題。
來源:魚丸米線的工作室
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