垃圾滲濾液膜處理實(shí)驗(yàn)報告

德國MFT特種膜中試實(shí)驗(yàn)報告報告編號：*******項(xiàng)目名稱：垃圾滲濾液項(xiàng)目單位：內(nèi)部實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)日期：2013***報告日期：2013***目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、實(shí)驗(yàn)背景 -2-\o"CurrentDocument"二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?-2-\o"CurrentDocument"三、原料來源 -2-\o"CurrentDocument"四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 -2-\o"CurrentDocument"五、實(shí)驗(yàn)日期 -3-\o"CurrentDocument"六、實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) -3-\o"CurrentDocument"七、實(shí)驗(yàn)人員 -4-\o"CurrentDocument"工藝流程圖 -4-\o"CurrentDocument"工藝流程簡介 -4-十.膜選型及操作流程 -4-十一.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 -5-一、實(shí)驗(yàn)背景垃圾填埋場滲濾液是一種成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水。垃圾滲濾液具有不同于一般污水的特點(diǎn)：BOD5和COD濃度高、金屬含量較高、5水質(zhì)水量變化大、氨氮的含量較高，微生物營養(yǎng)元素比例失調(diào)等。由于滲濾水中難以降解的高分子化合物所占的比例高，存在的重金屬產(chǎn)生的抑制作用，所以常用物理化學(xué)法和生物法相結(jié)合的復(fù)合系統(tǒng)來處理垃圾滲濾液。近幾年也出現(xiàn)了一些生物法與膜組合的工藝，如UASB+兼氧+好氧+MBR,MBR+NF+RO,MBR+DTRO，兩級DTRO。SUPERRO膜元件是從德國MFT引進(jìn)的特種膜產(chǎn)品，該產(chǎn)品以獨(dú)特的圓盤式內(nèi)部結(jié)構(gòu)、開創(chuàng)性的渦流螺旋導(dǎo)流設(shè)計(jì)，改性升級后的抗污染和耐清洗RO膜片，保留了傳統(tǒng)圓盤式膜組件無以倫比的抗污染性能，又增加了產(chǎn)品極低能耗的優(yōu)勢，克服了一般反滲透系統(tǒng)在處理滲濾液時容易堵塞的缺點(diǎn)，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定、運(yùn)行費(fèi)用更低，在垃圾滲濾液領(lǐng)域獲得更廣泛的應(yīng)用。本次實(shí)驗(yàn)通過采用SUPER-RO第三代碟管式反滲透膜元件運(yùn)行，來驗(yàn)證該產(chǎn)品對垃圾滲濾液MBR產(chǎn)水的處理效果。二、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖褂脴?biāo)準(zhǔn)膜設(shè)備，考察德國MFT特種膜SUPER-RO對垃圾滲濾液生化出水的回收效果和操作可行性，為推進(jìn)項(xiàng)目和工程設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持；考察單級膜過濾處理垃圾滲濾液MBR出水的效果；考察不同膜濃縮倍數(shù)情況；考察水質(zhì)情況對膜片的污染以及清洗性能恢復(fù)情況；三、 原料來源四川省****垃圾填埋場，滲濾液MBR出水。四、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備德國MFT（****）標(biāo)準(zhǔn)膜設(shè)備裝置MFTSM-1-1是一款移動中試實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其中包括1支70公斤級和1支140公斤級的SUPERRO特種膜。該膜系統(tǒng)可以根據(jù)高壓管道的連接切換，實(shí)現(xiàn)單支膜（70bar或140bar）操作。本系統(tǒng)的特點(diǎn)是操作簡易，保證出水水質(zhì)穩(wěn)定，通過改變操作條件考察SUPERR0處理不同料液的可行性研究，收集相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為工程項(xiàng)目推進(jìn)提供支持。SUPERModule(9m》膜片膜片（片/支）119膜面積52/支）9膜片材料改性聚酰胺復(fù)合薄膜NF或RO膜片形狀圓形+投幣式切口導(dǎo)流盤導(dǎo)流盤（片/支）120導(dǎo)流盤材料ABS+玻纖增強(qiáng)導(dǎo)流盤形狀圓形+投幣式切口外殼外殼材料GFK外殼直徑（mm）254外殼咼度（mm）915操作重量（kg/支）120操作條件最大操作壓力（bar）70（高壓）/ 140（超高壓）操作溫度（°C）0—45進(jìn)水流量（m3/h）0.75-1.10壓力損失（bar）2-3自由氯容忍度（ppm）<0.1五、 實(shí)驗(yàn)日期2013年11月23日~2013年11月26日六、 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)成都****膜科技有限公司中試實(shí)驗(yàn)車間，分析實(shí)驗(yàn)室七、實(shí)驗(yàn)人員成都****：******八、工藝流程圖濃水（桶）九、工藝流程簡介達(dá)到進(jìn)水要求的廢水收集在原水桶中，開啟進(jìn)水離心泵，廢水經(jīng)過精密過濾器保安處理，進(jìn)入高壓柱塞泵。經(jīng)過加壓的廢水進(jìn)入膜元件過濾分離，廢水一分為二。膜透過液外排或另行收集，濃水回到原水桶進(jìn)行濃縮實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行濃縮實(shí)驗(yàn)，由于廢水經(jīng)過高壓泵的摩擦擠壓受熱，溫度會累積上升。為了維持恒定溫度，流回原水桶的膜濃縮液通過板式換熱器冷卻。系統(tǒng)設(shè)置70bar和140bar兩種規(guī)格SUPERRO膜柱，并聯(lián)排布，共用一臺最高揚(yáng)程165m的柱塞高壓泵。通過管道的切換（為了安全考慮，這里不采用閥門設(shè)計(jì)）實(shí)現(xiàn)兩種膜柱不同時間段的運(yùn)行操作。當(dāng)原水電導(dǎo)值W35000us/cm時，建議使用70bar等級的膜柱；

當(dāng)原水電導(dǎo)值$35000卩s/cm時,建議切換使用140bar等級的膜柱。由于原水電導(dǎo)值低于35000us/cm，所以本次實(shí)驗(yàn)直接選用70公斤膜元件。開機(jī)前，仔細(xì)檢查閥門開關(guān)狀態(tài)和軟管走向情況；啟動設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，定時記錄實(shí)驗(yàn)起始時間、壓力、溫度、流量等相關(guān)數(shù)據(jù)，最后分別取樣檢測濃縮液和透過液的水質(zhì)指標(biāo)。在操作開始及結(jié)束時，分別測試膜的清水通量，每次啟動設(shè)備先用清水運(yùn)行10－15分鐘，記錄清水的通量、壓力、脫鹽率；停機(jī)前需用清水沖洗膜組件，直至電導(dǎo)降為進(jìn)水電導(dǎo)，記錄清水的通量、壓力、脫鹽率。十一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、水質(zhì)分析：外觀為棕紅色透明液體，有略微的刺鼻氣味。CODmg/lpH電導(dǎo)us/cm硬度mg/l鹽度%氨氮mg/l取樣數(shù)據(jù)12966.381040011211%692、預(yù)處理實(shí)驗(yàn)及過膜數(shù)據(jù)分析：原水水質(zhì)硬度、含鹽量和有機(jī)物含量過大，直接進(jìn)膜會導(dǎo)致膜清洗周期短，產(chǎn)水效率低，堵塞等現(xiàn)象，間接影響膜的使用壽命。（1）、在進(jìn)膜系統(tǒng)前投加無水碳酸鈉的方式來降低廢水中的硬度，但是投加碳酸鈉以后，水體中出現(xiàn)了大量的沉淀，先經(jīng)過自然沉降，再通過過濾袋過濾后，才進(jìn)入膜系統(tǒng)中。經(jīng)過多次試驗(yàn)確定投加碳酸鈉2%。是最佳值，即一噸水需要投加碳酸鈉的量為2公斤。具體見下表：燒杯編號（100ml樣）碳酸鈉投加量（g）含鹽率硬度mg/l10.21.20%650212.40%657323.60%664434.60%699

在該預(yù)處理的條件下，實(shí)驗(yàn)操作所得數(shù)據(jù)如下表所示：實(shí)驗(yàn)名稱：料液來源：實(shí)驗(yàn)日期：預(yù)處理方法：膜設(shè)備型號：□MFT-SM-1-1□MFT-SM-4-1進(jìn)水流量：15lpm實(shí)驗(yàn)人員：□70barV□140bar膜組件面積：9.52m2/支時間進(jìn)水濃水產(chǎn)水回收率電導(dǎo)截留率膜通量備注溫度進(jìn)膜壓力進(jìn)水電導(dǎo)率出水壓力產(chǎn)水電導(dǎo)率產(chǎn)水流量min°CMpakg/cm2us/cmkg/cm2us/cmlpm%%lmh16.22.3020613201116518.33%98.21%18.3清水通量14:5615.33.1027158742771215016.67%95.51%16.715:0115.43.1027162502766915016.67%95.88%16.715:0615.83.1027167722762314516.11%96.29%16.115:1116.03.1027173002762214015.56%96.40%15.615:1616.43.1027176482761014015.56%96.54%15.615:2116.53.1027183202762114015.56%96.61%15.615:2616.93.1027190382760814015.56%96.81%15.615:3117.33.1027197882763614015.56%96.79%15.615:3617.73.1027206072767214015.56%96.74%15.615:4118.03.1027213932770513515.00%96.70%15.015:4617.93.1027218842771713515.00%96.72%15.015:5118.23.1027229592780413014.44%96.50%14.4升壓15:5618.43.5030241213085615016.67%96.45%16.716:0118.73.50302550130100414015.56%96.06%15.6取樣16:0618.83.50302704930107214015.56%96.04%15.616:1119.13.50302827330114813515.00%95.94%15.016:1619.23.50303015730123813014.44%95.89%14.416:2119.43.80353172835131814015.56%95.85%15.6升壓16:2619.63.90353401635154814015.56%95.45%15.616:3119.73.90353587535165613515.00%95.38%15.016:3619.83.9353860535188012013.33%95.13%13.3升壓16:4120.14.2384157038201013014.44%95.16%14.416:44204.2384321638221012013.33%94.89%13.3升壓16:4720.14.7444566744227414015.56%95.02%15.6

16:5020.24.8444858944202713014.44%95.83%14.416:5320.34.8445167944197612513.89%96.18%13.9升壓16:5620.45.2485478448198913014.44%96.37%14.4升壓16:5920.65.5525957552218913014.44%96.33%14.4升壓17:0220.75.8546332454251613014.44%96.03%14.4升壓17:0520.96.2596925459290813014.44%95.80%14.4升壓17:08216.5617422261340913014.44%95.41%14.4取樣15.1平均通量18.82.420603201017519.44%98.34%19.4清水通量實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析原水預(yù)處理后

濃水

產(chǎn)水

回收率濃縮倍數(shù)去除率COD

mg/l

12961136632586PH6.726.387.285.8392%體積(L)40030645234原水預(yù)處理后

濃水

產(chǎn)水

回收率濃縮倍數(shù)去除率COD

mg/l

12961136632586PH6.726.387.285.8392%體積(L)400306452346%6.1含鹽率

(%)

1%

1%5.8%0硬度(mg/l)115898134423氨氮(mg/l導(dǎo)率

(us/cm)

10400

11000

7422282386%92%由實(shí)驗(yàn)表可以得出：經(jīng)過投加碳酸鈉和氫氧化鈉，再調(diào)整PH值到中性的預(yù)處理操作，那么所得到的產(chǎn)水是完全達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的。同時原水的COD去除率和回收率都達(dá)到了相當(dāng)高的水平。、采用連續(xù)組合投加，在進(jìn)膜系統(tǒng)前投加無水氫氧化鈉與無水碳酸鈉，過濾后再調(diào)整pH值至中性，具體見下表。燒杯(100ml)pH硬度含鹽率現(xiàn)象原水6.58000.60%褐色澄清液力加2%oNaCO2 39.824000.70%大量懸濁

調(diào)pH到1212.01120.80%大量懸濁濾液調(diào)pH到66.558.30.90%澄清在該預(yù)處理的條件下，實(shí)驗(yàn)操作所得數(shù)據(jù)如下表所示：實(shí)驗(yàn)名稱：料液來源：實(shí)驗(yàn)日期：預(yù)處理方法：膜設(shè)備型號：□MFT-SM-1-1□MFT-SM-4-1進(jìn)水流量：15lpm實(shí)驗(yàn)人員：□70barV□140bar膜組件面積：9.52m2/支時間進(jìn)水濃水產(chǎn)水回收率電導(dǎo)截留率膜通量備注溫度進(jìn)膜壓力進(jìn)水電導(dǎo)率出水壓力產(chǎn)水電導(dǎo)率產(chǎn)水流量min°CMpakg/cm2us/cmkg/cm2us/cmlpm%%lmh16.72.402065720918020.00%98.63%20.0清水通量14:3616.53.9035179223547016518.33%97.38%18.314:4117.03.9035186523538115517.22%97.96%17.214:4517.33.9035193903534414516.11%98.23%16.114:5017.73.9035200513534114015.56%98.30%15.614:5517.93.9035205193533813815.33%98.35%15.315:0018.33.9035212853533213515.00%98.44%15.015:0518.73.9035222423534313014.44%98.46%14.415:1019.13.9035230523537013014.44%98.39%14.4升壓15:1519.54.2038241813839714015.56%98.36%15.615:2020.24.2038253833843513515.00%98.29%15.015:2520.64.2038263773845513515.00%98.28%15.015:3021.14.2038277973848513014.44%98.26%14.4升壓15:3521.64.5041292334153214015.56%98.18%15.615:3850%取清水樣15:4022.34.6042311714264613515.00%97.93%15.015:4522.94.6042330054271613014.44%97.83%14.4升壓15:5023.65.1048355214895314015.56%97.32%15.615:5524.65.20483865848113114015.56%97.07%15.6

16:0024.25.30494105149128813515.00%96.86%15.016:0523.75.30494428049129712013.33%97.07%13.3升壓16:1023.45.90554888655168113014.44%96.56%14.4升壓15.3平均通量18.72.420614201315016.67%97.88%16.7清水通量實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：COD(mg/l)PH體積(L)鹽度(mg/l)硬度(mg/l)氯離子(mg/l)原水1100預(yù)處理12066.32801000098濃水45006.77235000321產(chǎn)水666.5208300回收率74%濃縮倍數(shù)3.9去除率95%由實(shí)驗(yàn)表可以得出：經(jīng)過投加碳酸鈉，再調(diào)整PH值中性的預(yù)處理操作，所得產(chǎn)水并不理想，雖然COD的去除率達(dá)到95%,但是在產(chǎn)水回收率方面有所降低。、直接在垃圾滲濾液MBR出水里面加入適量的濃鹽酸，調(diào)整pH到4，根據(jù)水質(zhì)特點(diǎn)，在酸性條件下，可以避免膜結(jié)垢與膜污堵。其實(shí)驗(yàn)操作數(shù)據(jù)表如下表所示：實(shí)驗(yàn)名料液來稱：源：實(shí)驗(yàn)日預(yù)處理方期：法：膜設(shè)備型號：□MFT-SM-1-1□MFT-SM-4-1進(jìn)水流量：15lpm實(shí)驗(yàn)人員：□70barV□140bar膜組件面積：9.52m2/支進(jìn)水濃水產(chǎn)水電導(dǎo)截留率時間溫度進(jìn)膜壓力進(jìn)水電導(dǎo)率出水壓力產(chǎn)水電導(dǎo)率產(chǎn)水流量回收率膜通量備注min°CMpakg/cm2us/cmkg/cm2us/cmlpm%%lmh

18.12.402062020618020.00%99.03%20.0清水通量15:0916.03.4030125693082714516.11%93.42%16.115:1516.43.4030133023075114015.56%94.35%15.615:2016.73.4030137463072514015.56%94.73%15.615:2517.03.4030142433071214015.56%95.00%15.615:3017.43.4030147403069514015.56%95.28%15.615:3517.73.4030152513068514015.56%95.51%15.615:4017.73.4030156213068114015.56%95.64%15.615:4518.23.5031163933166913515.00%95.92%15.015:5018.63.5031169843165713515.00%96.13%15.015:5518.83.5031175533164913515.00%96.30%15.016:0019.03.5031181273164213014.44%96.46%14.416:0519.43.5031190703163613014.44%96.66%14.416:1019.73.5031200863163313014.44%96.85%14.4升壓16:1519.93.9035210833560714516.11%97.12%16.116:2020.13.9035220753561514015.56%97.21%15.616:2520.43.9035240003560814015.56%97.47%15.616:3020.63.9035251213561013014.44%97.57%14.416:3520.73.9035270323564413014.44%97.62%14.4升壓16:4021.03.9035292273568712513.89%97.65%13.916:4521.24.5041318084167314015.56%97.88%15.616:5021.44.541347414169513515.00%98.00%15.016:5521.64.541364824171513014.44%98.04%14.417:0021.94.642404694269612013.33%98.28%13.3升壓17:0522.35.349457514971113515.00%98.45%15.017:1022.55.349506554977712013.33%98.47%13.3升壓17:15225.551584175190712013.33%98.45%13.314.9平均通量192.42063720617018.89%99.06%18.9清水通量實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：原水PH體積(L)鹽度(mg/l)硬度(mg/l)氨氮(mg/l)預(yù)處理4.426590001185濃水4.4742430005796產(chǎn)水3.98223500回收率84%濃縮倍數(shù)6.3去除率由實(shí)驗(yàn)表可以得出：在原水中，加入濃鹽酸，調(diào)整PH值到4，在經(jīng)過膜系統(tǒng)處理以后，出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。同時在回收率也相當(dāng)高3、結(jié)論及建議從膜的運(yùn)行上來看：本次實(shí)驗(yàn)使用70公斤的單只膜元件進(jìn)行循環(huán)濃縮實(shí)驗(yàn)，共運(yùn)行時間120分鐘。SUPER-RO系統(tǒng)對于COD的去除效果分析：立圾滲濾液在經(jīng)過MBR的處理后，已經(jīng)把大部分的有機(jī)物講解了，使得進(jìn)入SUPER-RO系統(tǒng)的進(jìn)水COD只有1000mg/l左右，這樣的COD濃度在經(jīng)過SUPER-RO系統(tǒng)處理后，出水的COD更是被降低到了100mg/l—下，去除率保持在92%左右。這對于立圾滲濾液這樣高濃度的有機(jī)廢水而言是相當(dāng)有效的。而且滲濾液中還有一部分的COD是不能被生物降解的，甚至不能被活性炭吸附。通過本實(shí)驗(yàn)可以看出，SUPER-RO系統(tǒng)去除垃圾滲濾液中的有機(jī)物是非常有效的。SUPER-RO系統(tǒng)對于氨氮的去除效果分析：在SUPER-RO系統(tǒng)反滲透運(yùn)行期間