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帶內(nèi)襯MBR膜結(jié)合卷式NF、RO組合工藝和兩級(jí)DTRO處理垃圾滲濾液對(duì)比
深圳宏潔水務(wù) 生產(chǎn) 純水設(shè)備 超純水設(shè)備 反滲透水處理系統(tǒng)工程安裝 調(diào)試
生活垃圾在堆放和填埋過(guò)程中由于壓實(shí)、發(fā)酵等生物化學(xué)降解作用，同時(shí)在降水的滲流作用下產(chǎn)生了一種高濃度的有機(jī)廢水，稱之為滲濾液。垃圾滲濾液水質(zhì)復(fù)雜，含有多種有毒有害的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物。其中有機(jī)污染物經(jīng)技術(shù)檢測(cè)有99種之多，還有22種已經(jīng)被列入我國(guó)和美國(guó)國(guó)家環(huán)保署的重點(diǎn)控制名單，一種可直接致癌，五種可誘發(fā)致癌。除此之外滲濾液中還含有難以生物降解的萘、菲等非氯化芳香族化合物、氯化芳香族化物，磷酸酯，酚類化合物和苯胺類化合物等。垃圾滲濾液中CODcr、BOD5濃度最高值可達(dá)數(shù)千至幾萬(wàn)，和城市污水相比，濃度是其幾十到幾百倍，所以滲濾液不經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的處理、處置是不可以直接排入城市污水處理管道的。對(duì)生活垃圾的處理如不妥善處理垃圾滲濾液，則相當(dāng)于對(duì)垃圾沒(méi)進(jìn)行處理。
兩級(jí)碟管式反滲透工藝是基于碟管式反滲透膜（簡(jiǎn)稱DTRO）的工藝運(yùn)用，其核心技術(shù)在于碟管式反滲透膜的獨(dú)特結(jié)構(gòu)形式，使得反滲透膜直接處理垃圾滲濾液成為可能，是一種物理膜法處理垃圾滲濾液的技術(shù) 。
帶內(nèi)襯MBR膜結(jié)合卷式NF、RO膜工藝是高濃度活性污泥法集合MBR膜、卷式納濾膜再加卷式反滲透膜工藝的組合，其特點(diǎn)是使用內(nèi)襯MBR膜實(shí)現(xiàn)泥水分離后污泥部分（或全部）回流前級(jí)生化部分，實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)泥齡及高污泥負(fù)荷濃度的目的（此段工藝組合稱為MBR），為確保出水水質(zhì)后級(jí)使用卷式納濾或卷式反滲透膜對(duì)MBR超濾出水進(jìn)行處理。
兩種工藝都可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)GB16889-2008表2對(duì)垃圾滲濾液處理的要求，且兩種工藝在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用工程占到整個(gè)行業(yè)的90%以上，排除人為因素以外均可以實(shí)長(zhǎng)期穩(wěn)定持續(xù)達(dá)標(biāo)處理。后頁(yè)列表對(duì)兩種工藝技術(shù)工程進(jìn)行比較。
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處理規(guī)模為150噸/天的兩級(jí)DTRO和MBR+RO(卷式反滲透)工藝對(duì)比 |
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比較內(nèi)容 |
項(xiàng)目 |
兩級(jí)DTRO |
MBR+RO |
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工程投資估算 |
設(shè)備購(gòu)置費(fèi)（含安裝調(diào)試） |
860萬(wàn) |
785萬(wàn)（以外置超濾計(jì)） |
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建筑工程 |
80 萬(wàn) |
180萬(wàn) |
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設(shè)計(jì)費(fèi)用 |
30萬(wàn) |
35萬(wàn) |
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安裝調(diào)試費(fèi)用 |
20萬(wàn) |
50萬(wàn)元 |
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總投資估算 |
1000萬(wàn) |
1050萬(wàn) |
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運(yùn)行效果 |
出水水質(zhì) |
高標(biāo)準(zhǔn)滿足《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB16889-2008表2要求 |
高標(biāo)準(zhǔn)滿足《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB16889-2008表2要求 |
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清水回收率 |
75% |
59.5% |
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溫度變化的影響 |
最佳運(yùn)行溫度為水溫15-30度，低于10度清水回收率降低，高于35度膜壽命降低。 |
生化段降解作用微生物對(duì)溫度非常敏感，一般應(yīng)保證控制溫度在35-38度之間，過(guò)高過(guò)低微生物活性降低，處理能力下降，極端條件下會(huì)全部死亡，需重新培養(yǎng)馴化。 |
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滲濾液可生化性影響 |
小 |
大 |
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穩(wěn)定性 |
強(qiáng) |
較差 |
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污泥處理 |
無(wú) |
每天約0.5 t含水率80%的泥餅 |
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藥劑消耗 |
少，僅用于DTRO膜清洗，DTRO膜抗污染能力強(qiáng)，進(jìn)行化學(xué)清洗膜所需周期長(zhǎng) |
大，MBR膜清洗、納濾及反滲透膜清洗周期短，消耗量大；生化系統(tǒng)需投加消泡劑；污泥脫水需投加絮凝劑PAM；老齡滲濾液化后需投加大量碳源 |
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帶內(nèi)襯MBR膜更換費(fèi)用 |
無(wú) |
UF膜壽命以3年計(jì) |
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納濾膜更換費(fèi)用 |
無(wú) |
納濾膜壽命以1年計(jì) |
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反滲透膜更換費(fèi)用 |
一級(jí)DTRO膜壽命以3年計(jì)； 二級(jí)DTRO膜壽命以5年計(jì)； 可單獨(dú)更換損壞的膜片 |
納濾膜壽命以1年計(jì)，反滲透膜壽命以2年計(jì)；膜損壞時(shí)需整卷更換 |
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運(yùn)行人員 |
運(yùn)行人員以3人計(jì) |
運(yùn)行人員至少6人 |
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運(yùn)行費(fèi)用 |
約25～28元/噸 |
高于32元/噸 |
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運(yùn)行管理 |
自動(dòng)化程度 |
高 |
生化段需經(jīng)常調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，無(wú)法做到高自控程度 |
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日常維護(hù)和巡視 |
維護(hù)和巡視主要在綜合車間 |
生化段各工藝單元及設(shè)備維護(hù)和巡視，污泥脫水系統(tǒng)沖洗及泥餅轉(zhuǎn)運(yùn)填埋，UF系統(tǒng)、納濾及反滲透系統(tǒng)等 |
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大修 |
主要工作為膜片的更換及泵組墊片、密封圈等的更換，大修周期長(zhǎng)（五年），恢復(fù)運(yùn)行快（兩周以內(nèi)） |
生化池池體維護(hù)，生化設(shè)備檢修；污泥脫水系統(tǒng)濾布更換；超濾膜更換（五年），納濾膜更換（1年），反滲透膜更換（2年）；大修后生化反應(yīng)段需重新調(diào)試 |
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操作管理人員數(shù)量 |
3人 |
6人 |
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遠(yuǎn)期運(yùn)行 |
水質(zhì)水量變化適應(yīng)性 |
不受水質(zhì)變化影響，可通過(guò)調(diào)整運(yùn)行時(shí)間適應(yīng)水量減少的情況，流程簡(jiǎn)單，易于調(diào)整，適應(yīng)性強(qiáng) |
生化段受水質(zhì)變化影響大，甚至造成系統(tǒng)不能工作；流程復(fù)雜，運(yùn)行調(diào)整復(fù)雜，響應(yīng)速度慢 |
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擴(kuò)建 |
僅需增加膜組數(shù)量及相應(yīng)設(shè)備，投資少，周期短 |
需修建新的生化反應(yīng)器，增加相應(yīng)設(shè)備，投資大，周期長(zhǎng) |
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設(shè)備循環(huán)利用 |
整體設(shè)備使用壽命長(zhǎng)（20年），技術(shù)先進(jìn)，服務(wù)完一個(gè)項(xiàng)目后可轉(zhuǎn)運(yùn)至其它服務(wù)場(chǎng)所 |
設(shè)備回用代價(jià)大，無(wú)回用價(jià)值 |
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環(huán)境影響 |
噪音 |
無(wú)大的噪音源 |
風(fēng)機(jī)噪音大 |
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臭氣 |
全封閉設(shè)備，無(wú)臭氣源 |
反硝化池、污泥車間及濃縮池均有臭氣產(chǎn)生 |
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濃縮液 |
較少，用于回灌利于垃圾堆體的生物反應(yīng)，增加產(chǎn)氣量 |
較多，大部分有機(jī)污染物均在生化段得到最終去除 |
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剩余污泥 |
無(wú) |
剩余污泥脫水后回填至垃圾填埋場(chǎng) |
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建設(shè)周期 |
土建工程 |
短（小于2個(gè)月） |
長(zhǎng)（大于3個(gè)月） |
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建安工程 |
短（小于15天） |
長(zhǎng)（大于1個(gè)月） |
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工藝調(diào)試 |
短（10天以內(nèi)） |
長(zhǎng)（大于1個(gè)月） |
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結(jié)論：
單純從工程應(yīng)用上比較，兩種工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)，某種程度上兩級(jí)DTRO工藝對(duì)填埋場(chǎng)垃圾滲濾液處理表現(xiàn)出更具適用性，但是因其工藝過(guò)程是一個(gè)物理過(guò)程，在清水達(dá)標(biāo)排放的前提下污染物只是被分離濃縮，濃縮液仍然回到填埋垃圾堆體進(jìn)行回灌，利用垃圾堆體的微生物進(jìn)行降解，而其工藝單元并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)污染物質(zhì)的消化，因此被行業(yè)內(nèi)專家所詬病。
帶內(nèi)襯MBR膜結(jié)合卷式NF、RO膜組合工藝，在活性污泥段實(shí)現(xiàn)了污染物質(zhì)的部分降解消化，且伴隨其降解過(guò)程生成污泥二次污染物，即使如此也并不是完全實(shí)現(xiàn)了降解，不可生物降解部分仍然需要后續(xù)的膜分離工藝加以保證，活性污泥載體中的微生物易受溫度、PH值、鹽度、含氧量、碳氮磷比例影響活性不易掌控，因此整個(gè)工藝技術(shù)路線長(zhǎng)操作復(fù)雜，對(duì)操作人員素質(zhì)要求高，工程運(yùn)行穩(wěn)定性欠佳。
后話：
總體而言，兩級(jí)DTRO技術(shù)與帶內(nèi)襯MBR膜+卷式膜組合工藝技術(shù)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用都較為成功，難分高下。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，前者因?qū)嵸|(zhì)就是一個(gè)機(jī)電設(shè)備，且程控程度很高，工程建設(shè)周期短，運(yùn)營(yíng)操作靈活簡(jiǎn)單，達(dá)到了環(huán)保工程的無(wú)害化處理的目的。后者實(shí)現(xiàn)了污染物部分減量消化，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保工程的無(wú)害化、減量化的目的。各地因地制宜，根據(jù)氣候水質(zhì)條件、財(cái)政收入狀況、工程運(yùn)營(yíng)模式、技術(shù)人才水平，合理選擇垃圾滲濾液處理工程技術(shù)是確保工程有效的前提。
由于生活垃圾滲濾液是一種高污染性高濃度且成分復(fù)雜的污水，其處理難度非常大，是世界性的一個(gè)處理技術(shù)難題，到目前為止完全達(dá)到零排放的大規(guī)模工程應(yīng)用仍然還不能實(shí)現(xiàn)。生活垃圾只要有人類活動(dòng)，每天都要產(chǎn)生，且由于人口數(shù)量和生活水平的提高，其產(chǎn)量也就愈大，已經(jīng)對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重危害。因此當(dāng)前，在沒(méi)有十全十美處理技術(shù)的前提下，還是要進(jìn)行工程化處理，以降低其危害的程度。垃圾的危害以垃圾滲濾液的危害為最大，一旦任其進(jìn)入地表水或地下水，其后果不堪設(shè)想，也就更難進(jìn)行處理。
