MVC蒸发系统+离子交换系统
MVC蒸发工艺发展自美国海军的海水淡化技术。MVC蒸发是一个把挥发性组分与非挥发性组分分离的物理过程,由二部分组成:加热溶液使水沸腾汽化和不断除去汽化的水蒸汽。垃圾渗滤液蒸发处理时,水从渗滤液中沸出,污染物残留在浓缩液中。所有重金属和无机物以及大部分有机物的挥发性均比水弱,因此会保留在浓缩液中;只有部分挥发性烃、挥发性有机酸和氨等污染物会进入蒸汽,但MVC蒸发具有,冷凝温度范围窄的特点,沸点和水非常接近的物质会重新冷凝最终存在于冷凝液中,其他包括挥发性烃类、挥发性有机酸则随着蒸发系统的不凝气体排出系统,并不会存在于冷凝液中,但氨由于和水的亲和力很强,部分氨会溶于水中。其优点是在提高了能源的利用效率,同时设备操作简便,产生污泥及残渣较少。适合处理的污水范围很广,所有类型的污水都可以使用该工艺进行处理。
其缺点是:
1、会产生废气排放的问题,属于二次污染;
2、因为氨气和部分重金属离子无法在水汽化后分离,需要后
接离子交换系统,对铵离子进行置换。阳离子树脂系统在
一定期限后,需要使用盐酸进行再生,再生废液同样是二
mvc实例次污染,且在交换过程中遇大颗粒物体时会产生堵塞树脂
系统的问题;
3、蒸发系统的不锈钢结构经常受高浓度的渗滤液冷热交替接
触,会产生腐蚀和结垢问题,需要经常清理甚至更换。
4、在COD比较高时,此工艺会出现泡沫十分严重的问题(只
能投加消泡剂,费用将很高),泡沫将直接影响到出水水质
和浓缩倍数;数据中氨氮指标也很低,如果较高的话,树
脂的寿命将大大缩短,再生的盐水量也将大大增加,处置
困难;渗滤液结垢性较强,对蒸发器威胁较大(MVC只能
靠停机清洗解决),如果频繁清洗势必影响产水率并产生较
多的清洗水;
5、近年来,国内才有此类工艺应用于垃圾填埋场的实例,经
验上不是很足。(广州从化、潮州锡岗等几处,其中,广州
从化的渗滤液浓度较低,代表性不足)
6、离子交换系统在再生过程中,会产生过量的再生废液,且
周期较长,消耗的盐酸属于危险品,储存管理不便;
7、有机物的存在会污染离子交换树脂,而MVC蒸发系统不可
能将全部有机物和水分离,且使用来再生的盐酸的品质对
树脂有关键影响,如果树脂报废,更换将相当不便和昂贵。
如果要达到最新国标表2标准的出水,树脂的再生将会相
当频繁。
8、离子交换系统再生后排出的含盐酸废液对管道会产生腐蚀
和结构的问题。
碟管式反渗透是反渗透的一种形式,是专门用来处理高浓度污水的膜组件,其核心技术是碟管式膜片膜柱。把反渗透膜片和水力导流盘叠放在一起,用中心拉
碟管式膜系统的核心是由碟片式膜片、导流盘、O型橡胶垫圈、中心拉杆和耐压套管所组成的膜柱。碟管式膜柱有大膜柱和小膜柱两种。小膜柱直径为200毫米,长1000毫米,有170个导流盘和169个膜片;大膜柱直径为214毫米,长1400毫米,由210个导流盘和209个膜片构成。膜片和导流盘间隔叠放,O型橡胶垫圈放在导流盘两面的凹槽内,用中心拉杆穿在一起,置入耐压套管中,两端用金属端板密封。
膜柱中各个部件有不同的作用。膜片由两张同心环状反渗透膜组成,膜中间夹着一层丝状支架,这三层环状材料的外环焊接,内环开口,为净水出口。导流盘(替代了卷式膜中的网状支撑层)将膜片夹在中间,但不与膜片直接接触,加宽了流体通道;导流盘表面有一定方式排列的凸点,在高压下使渗滤液形成湍流,增加透过速率和自清洗功能。O型橡胶垫圈套在中心拉杆上,置于导流盘两侧的凹槽内,起到支撑膜片、隔离污水和净水的作用。净水在膜片中间沿丝状支架流到中心拉杆外围,通过净水出口排出。
杆和端板进行固定,然后置入耐压套管中,就形成一个膜柱。和其他膜组件相比,碟管式反渗透具有以下三个明显的特点:流程短:液体在膜表面的流程仅7cm,而卷式封装的膜组件为100cm。
湍流行:由于高压的作用,渗滤液打到导流盘上的凸点后形成高速湍流,这种湍流的冲刷下,膜表面不易沉降污染物。在卷式封装的膜组件中,网状支架会截留污染物,造成静水区从而带来膜片的污染。
以上三个特点,决定了碟管式反渗透技术在处理渗滤液时可以容忍较高的悬浮物和SDI,通俗一点讲,就是不会堵塞。同时,这三个技术特点体现在具体实践中,使碟管式膜技术有如下几个工程特点:膜组的结垢少,膜污染轻,膜寿命长。DT-RO的特殊结构及水力学设计使膜组易于清洗,避免了结垢和其他膜污染,从而延长了膜片寿命。用于DT-RO的膜片寿命可长达2年以上,甚至更长。
不依赖于预处理,具有良好的稳定性、安全性和适应性。由于以上结构上的特点,DTRO膜组不用预处理可以直接处理渗滤液。在具体工程中,预处理系统可有可无。对于有预处理的系统,无论预处理环结是否高效、稳定,反渗透系统都可以稳定的达标出水。同时由于不依赖于生物处理,碟管式反渗透对填埋场各个阶段的渗滤液具有良好的适应性。
具有十分可靠的处理效果。到目前为止,国外十几年来243个渗滤液处理工程实例无一例失败。碟管式中试设备在国内五个城市十余个垃圾厂的处理试验,无一例因堵塞导致效果受影响。
浓缩液回灌
渗滤液处理系统整体工艺示意图
F l o w t h r o u g h D T m o d u l e
碟管式膜柱流道示意图
DT膜片和导流盘
DT膜柱独特的结构使其具有以下特点,这也是膜分离工艺应用于渗滤液处
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