垃圾渗沥液RO浓水DTRO再浓缩中试实验

许　力，龙吉生，章文锋

（上海康恒环境股份有限公司，上海　200040）

垃圾渗沥液RO浓水DTRO再浓缩中试实验

许力，龙吉生，章文锋

（上海康恒环境股份有限公司，上海200040）

以国内某大型生活垃圾发电厂RO浓水作为研究对象，对垃圾渗沥液RO浓水再浓缩工艺进行探索，并采用化学软化+TMF+DTRO工艺对RO浓水进行再浓缩处理，结果表明：在DTRO膜实现50%时，化学软化+ TMF+DTRO可有效去除RO浓水中的硬度、碱度、SS、电导、Cl-、TDS等物质，关键出水指标能稳定达到GB/T 19923—2005标准限值。

渗沥液浓水；化学软化；TMF；DTRO；产水率

在膜分离技术成为渗沥液主流处理工艺同时，膜系统浓水能否全量回用，又成为渗沥液处理工作难点。本次中试以国内某大型垃圾发电厂RO浓水作为研究对象，采用化学软化+TMF+DTRO工艺对其进行处理，并完成总量4 m3的中试应用研究，且出水指标达到GB/T19923—2005城市污水再生利用工业用水水质中敞开式循环冷却水系统补充水水质标准。

1　渗沥液浓水中试过程

1.1中试试剂及设备

中试设备和材料：TMF膜非标成套中试设备1套，浓水处理能力200～500 L/h；DTRO膜非标成套中试设备1套，浓水处理能力100～250 L/h；板框压滤机1台，过滤面积4 m2。

中试药剂：盐酸、NaOH、Ca（OH）2，均为工业纯。

1.2中试浓水水质指标

中试前在渗沥液处理站现场取RO浓水并对TDS、电导、pH、总硬度、碱度等重点污染指标进行检测，具体监测结果见表1。

表1　RO浓水监测结果

1.3中试浓水水质特点

通过中试数据可以得出渗沥液RO浓水具有以下特点：①盐分含量高、成分复杂，TDS及电导测定数值均反映出渗沥液浓水具有较高的固含量及盐分；②结垢风险大，通过总硬度及钙、镁离子测定数值可反映；③结垢速度快，碱度含量达到3 000 mg/L以上会加快结垢速度；④腐蚀性强，Cl-含量高达8 000 mg/L会使浓水存在较强腐蚀性；⑤有机污染物含量高且不易分解，不可生化部分CODCr含量达到500 mg/L，导致RO浓水具有较强的有机污染性。

1.4中试浓水处理工艺

如图1所示，RO浓水通过投加液碱或石灰乳的方法将pH提高至10～12，使水中钙/镁、重金属、SiO2等物质，在水中形成微结晶或沉淀后，采用0.1 μm过滤孔径的TMF膜进行有效截留（膜通量为300 L/（m2·h））。TMF膜产出软化水，再经投加盐酸中和pH后，进入DTRO膜处理装置。在高压情况下对软化盐水进行脱盐处理，以发挥DTRO膜高产水率、低能耗、高抗污染性能以及高效脱盐的特点，使产水完全达到回用标准。浓水回喷焚烧炉处理，软化产生的污泥经板框压滤后进入垃圾仓，清液进入TMF膜前段。

图1　RO浓水软化工艺流程

1.5中试过程

中试时间为4d，总进水量为4 m3。前2 d RO浓水采用NaOH软化方式，后2d采用氢氧化钙软化方式，pH调至11.4左右后进TMF膜过滤，TMF产水再经过盐酸回调至pH6.5左右后进入DTRO膜系统，DTRO膜产水回用至冷却塔，浓水回喷垃圾焚烧炉。

中试过程主要测试2种药剂软化效果、TMF膜通量及产水水质、不同产水率时DTRO膜运行压力、运行通量、产水水质情况，并最终确定化学软化+TMF+DTRO工艺是否能满足RO浓水再浓缩要求。

1.6分析方法和仪器

中试水质监测指标包括：pH、COD、硬度、碱度、Cl-、TDS、电导，各项水质指标均按照《水和废水监测分析方法》 （第4版）中的分析方法分析。

pH：PHS-25玻璃电极pH计；COD：重铬酸钾法；硬度：EDTA-络合滴定法；碱度：酸碱指示剂滴定法；Cl-：硝酸银滴定法；TDS：称重法；电导：DDB-303A便携式电导率仪。

2　结果与讨论

2.12种药剂对TMF膜通量影响分析

TMF膜通量情况如图2所示。前2 d投加NaOH调节pH至11.4后，TMF膜通量达450 L/（m2·h）以上；后2 d投加石灰乳调节pH至11.4后，TMF膜通量达520 L/（m2·h）以上。投加NaOH及石灰乳后膜通量均在额定300 L/（m2·h）以上。投加NaOH观察反应沉淀池内微小结晶颗粒量较多，不易形成有效沉淀物。而投加石灰乳后，反应沉淀池内能形成明显沉淀，上层水质清澈便于过滤，因此投加石灰乳经沉淀后的TMF膜通量较高。

图2　2种药剂投加与TMF膜通量关系

2.22种药剂对TMF膜产水水质影响分析

TMF产水水质如表2所示，当采用NaOH加药方式时，TMF产水中COD去除效果优于石灰乳加药方式，但总硬度及碱度却劣于石灰乳加药方式。尤其是碱度残留量较大，pH回调至6.5时耗酸量较大。

表2　投加NaOH及Ca（OH）2后TMF产水情况

RO浓水TMF膜软化运行成本分析见表3。

表3　RO浓水TMF膜软化运行成本分析

如表3所示，从投加成本方面分析，NaOH加药方式比Ca（OH）2加药方式成本高出3倍左右。因此实际运行过程中采用Ca（OH）2投加方式不仅节约运行成本，而且可以相对提高TMF膜运行效能，延长清洗周期及频率。

2.3DTRO膜产水率与运行压力情况分析

如图3所示，当DTRO膜产水率处于20%时，运行压力为3.5 MPa；当产水率处于50%时，运行压力为4.6 MPa；当产水率处于60%时，运行压力为5.2MPa；当产水率处于75%时，运行压力为6.8MPa。随着产水率升高，压力也呈现上升趋势。

图3　DTRO膜产水率与运行压力关系

2.4DTRO膜产水率与产水水质情况分析

如表4所示，在不同产水率状态下，DTRO产水水质会存在较明显的变化。当DTRO膜产水率在50%时，产水主要监测指标均在合格范围之内；当产水率提升至60%时，产水主要监测指标中Cl-浓度接近标准值250 mg/L；当产水率提升至75%时，产水主要监测指标中Cl-浓度达319.5 mg/L，超标准值250 mg/L。从上述分析可以得出，DTRO产水率保持在50%以内，产水指标可稳定达到回用标准。

表4　DTRO运行数据监测结果

2.5DTRO膜通量与运行压力情况分析

如图4所示，随着DTRO运行压力降低，膜通量呈现上升趋势。由此说明运行压力与膜通量之间无正向比例关系。

图4　DTRO膜运行压力与膜通量对比

3　结论

经过化学软化+TMF处理后的垃圾渗沥液RO浓水采用DTRO膜法进行浓水减量化处理的结果表明：采用Ca（OH）2作为软化剂从经济性上优于NaOH，同时当DTRO膜产水率达到50%时，化学软化+ TMF+DTRO可有效去除RO浓水中的硬度、碱度、SS、电导、Cl-、TDS等物质，关键出水指标能够稳定达到GB/T19923—2005标准限值。

Pilot-scale Study of DTRO Concentrated Landfill Leachate RO Concentrate

Xu Li，Long Jisheng，Zhang Wenfeng
（Shanghai SUS Environment Co.Ltd.，Shanghai200040）

Further concentrating of RO concentrate from leachate treatment in a large-scale municipal solid waste incineration plant was investigated by using chemical softening+TMF+DTRO process.The results showed that the hardness，alkalinity，SS，conductivity，Cl-，TDS in RO concentrate could be removed effectively，when DTRO membrane was operated at 50%.And the key indexesofthe effluent steadily complied with the requirementsofGB/T 19923-2005.

leachate concentrate；chemical softening；TMF；DTRO；water yield rate

X703.1

A

1005-8206（2016）04-0041-03

2016-02-14

许力（1985—），上海康恒环境股份有限公司环境综合技术部副部长，主要从事水处理。