目前我国垃圾处理主要有填埋、焚烧、堆肥等方式,其中填埋的方式多,其次是焚烧,焚烧工艺占比有逐年上升的趋势。
垃圾渗滤液主要来源于垃圾填埋场和垃圾焚烧厂,区别在于填埋场渗滤液中会有自然降水进入,而焚烧场的垃圾常规堆放于类似库房的场所,沥出渗滤液后垃圾去焚烧,无外界水分引入,所以常规焚烧场渗滤液浓度高于填埋场。
垃圾渗滤液是一种高浓度有机废水,它是垃圾填埋过程中,由于厌氧发酵、有机物分解、雨水冲淋等产生,其成分复杂,且水质和水量随时间变化很大,是垃圾填埋场的主要污染源,若处理不当直接排放,将对环境造成严重的二次危害。
垃圾填埋场
考虑到各填埋场垃圾渗滤液的水质差异性,目前处理垃圾渗滤液的组合工艺包较多。方向上,国内外渗滤液处理工艺中,生化处理是主体,物化处理为预处理,膜处理为后续处理系统,另外针对高要求环保企业末端精处理通常采用离子交换树脂工艺。
DTRO设备主要由膜片、导流盘、密封圈、中心拉杆、膜壳等组成。
和其他卷式膜组件相比,DTRO主要具有以下三个明显的特点:1. 流道宽,膜片之间的流道加宽,采用完全开放式流道;2. 流程短,具有较高的膜面流速;3. 湍流程度高,导流盘具有特殊结构设计,可以形成高速湍流,具有优异的抗污染能力。
DTRO(碟管式反渗透)由德国人发明并申请专利,初的应用方向就是针对填埋场垃圾渗滤液的处理,于1988年开始个案例应用。2003年由北京某公司从德国引进DTRO技术,并将DTRO技术应用于国内垃圾渗滤液处理。
DTRO设备
随着环保形势越来越严,对于总氮的深度处理标准也越来越严,因为地域性限制,垃圾渗滤液DTRO膜产水的处理需达到地表三类或者地表四类水质标准,一些厂家开始使用离子交换树脂针对氨氮、COD等做末端精处理。
采用氢 H+/钠 Na+型均粒强酸型阳离子交换树脂解决DTRO膜后产水氨氮超标问题,出水氨氮可以做到1mg/L以下,并且可以保障长期稳定的运行。
均粒强酸型阳树脂H离子交换树脂的结构特征
均粒强酸型阳树脂H离子交换树脂的结构如图所示,它是由骨架和活性基团两部分组成。骨架又称为母体,是形成离子交换树脂的结构主体。它是以一种线型结构的高分子有机化合物(聚苯乙烯)为主,加上一定数量的交联剂,通过横键架桥作用构成空间网状结构。活性基团由固定离子(-SO3-磺酸基)和活动离子(H+)组成。固定离子固定在树脂骨架上,活动离子(或称交换离子)则依靠静电引力与固定离子结合在一起,二者电性相反电荷相等,处于电性中和状态。
均粒强酸型阳树脂
含NH4+废水的处理
均粒强酸型阳树脂H离子交换树脂含有的磺酸基(—SO3H)的酸性基团,在水中易电离出H+离子,水中含有的NH4+离子与均粒强酸型阳树脂H离子交换树脂电离出的H+进行离子交换,使得溶液中的阳离子NH4+被转移到树脂上,而树脂上的H+交换到水中(即为均粒强酸型阳树脂H除氨氮树脂原理)。