5FZ180912陶氏创新膜技术在渗滤液处理及其近零排放工艺中的应用打印版

Dow.com朱飞碟†，刘宏宇†，杨程†，杨志斌†，诸晖†，初庆伟†，张津†鞠云立‡，杨钧‡陶氏水处理及过程解决方案事业部†北京世创凯捷水处理技术有限公司‡2018年09月，武汉目录渗滤液处理市场发展渗滤液处理难点及解决方案渗滤液处理膜系统设计近零排放工艺路线及案例分享1234“十三五”期间垃圾渗滤液市场规模测算预计至2020年：运营规模突破100亿元/年新增投资规模稳定在20-25亿元/年7%/Year预测值“十三五”期间垃圾渗滤液市场规模测算焚烧处理量增长率高于填埋场处理量增长率。预计至2020年：填埋处理量突破17万吨/天焚烧处理量突破10万吨/天焚烧占比提高至30%以上预测值目录渗滤液处理市场发展渗滤液处理难点及解决方案渗滤液处理膜系统设计近零排放工艺路线及案例分享1234渗滤液处理面临的问题Landfillleachate渗滤液处理有机物污染生物污染问题1:膜系统的污染问题2:过量的浓水水量和近零排放处理需求问题3:稳定的产水水质（排放&回用）浓水过量零排放/近零排放纳滤(选择性)富耐™苦咸水反渗透富耐™海水反渗透超高压反渗透(UHPRO)膜元件型号富耐TMXC-N富耐TMCR100富耐TMXC70/XC80XUS180808耐压等级(bar)414183120脱盐层材质脱除率(%)NaCl/99.799.799.7CaCl2//99.9/MgSO498/99.9/葡萄糖(MW:180)9899.799.999.9蔗糖(MW:342)9999.899.999.9测试条件:DOW标准测试条件COOHCONHCOHNn1-nNHCOHNCOCONNOONNHOOOOOH陶氏膜产品介绍（渗滤液应用部分）陶氏富耐™系列膜元件——难处理废水的近零排放解决方案FORTILIFECR100FORTILIFE-富耐FORTILIFEXC70FORTILIFEXC80FORTILIFEXC-N富耐™CR100特点：业界最低的压差+更低的清洗频率012340102030405060020406080100120140160180PressureDrop(bar)PressureDrop(psi)BW30XFR3CIP/107daysAverageCIPFrequency=0.79cleanings/monthFORTILIFETMCR1003CIP/176daysAverageCIPFrequency=0.48cleanings/monthCIP1CIP2CIP3012340102030405060020406080100120140160180PressureDrop(bar)PressureDrop(psi)OperatingDaysCIP1CIP2CIP3高浓水回流量下降低系统压差，特别适用于高浓水流速的膜系统元件的低压差设计保证了系统的通量平衡（从第一支元件到最后一支元件的运行通量）高污染水源富耐TMCR100降低清洗频率39%浓水水量的进一步缩减：卷式超高压反渗透(UHPRO)NetdrivingpressureFeedPressure“Super”membranetechnologyOsmoticpressureNetdrivingpressureOsmoticpressureNetdrivingpressureOsmoticpressure膜元件型号标准产水量(gpd)标准脱盐率(%)浓水盐份(mg/L,以NaCl计算)SW30HRLE6,70099.8050,000富耐XC708,20099.7070,000富耐XC8017,00099.7080,000卷式超高压7,40099.70110,000浓缩倍数依次升高“Super”membranetechnologyOsmoticpressureOsmoticpressureOsmoticpressureNetdrivingpressureOsmoticpressureOsmoticpressure富耐TM苦咸水反渗透富耐TM海水反渗透超高压RO(UHPRO)膜元件型号富耐TMCR100富耐TMXC70/XC80XUS180808耐压等级(bar)4183120极限耐压等级提升NetdrivingpressureNetdrivingpressure卷式反渗透VSDTRO–实际运行项目抗污染性能项目地点：南方某垃圾填埋场项目有卷式SWRO系统和DTRO系统，预处理采用管式微滤膜组件：SW30HRLE-370/34i设计通量：10.5LMH单支产水：0.4m3/h产水量：14m3/h数量：36支化学清洗周期:15-20d组件类型：DTRO设计通量:10LMH单支产水：0.1m3/h产水量：14m3/h组件数量：144支化学清洗周期:15-20d常发生组件泄漏问题系统设计是否合理（产水量，通量分布，回收率）？水质是否有大的变化（水温，含盐量，色度）？系统是否有发生结垢（酸洗）？是否有背压存在（末支）？色度物质的分子量是否过小？有机物截留效果更好的富耐™XC-N纳滤膜稳定产水水质需求（色度）纳滤系统进水纳滤系统浓水MALDI-TOFMS分析数据显示渗滤液有机物分子量800Da目录渗滤液处理市场发展渗滤液处理难点及解决方案渗滤液处理膜系统设计近零排放工艺路线及案例分享1234去除：大部分COD无机盐大部分氨氮去除：大部分COD二价盐部分氨氮细菌原生动物去除：浊度胶体部分COD细菌原生动物渗滤液全膜法回用工艺——纳滤+反渗透回用水标准回用水标准生化后的废水•浊度•胶体•无机盐•细菌•病毒•原生动物•有机物排放浓水浓水回灌UF/MFUF/MF排放浓水纳滤纳滤反渗透反渗透合格排放合格排放渗滤液纳滤膜系统设计：浓水内循环工艺常用于工艺物料的浓缩，渗滤液处理等特殊应用场合通常采用两个或者三个回路的设计，每个回路膜壳数量一致，每个或多个回路配置单独的循环泵浓水直接回流至组件或段的进口，并与进水混合膜组件内进水流速维持恒定，保证较高地浓水流速系统参数原水一次通过式设计浓水内循环设计进水组成必须稳定允许改变系统回收率必须稳定允许改变进口至出口间压力下降一致能耗较低较高（15-20%）泵的数量较低较高从独断系统中隔离或投运某一段难以实现可能系统透盐率较高较高反渗透膜系统设计原水进水纳滤产水进水设计平均通量10-16lmh20lmh设计回收率50-75%（取决于水质和需求）70%段间增压泵需要，增压压力取决于水质设计浓水回流量回流设计少量回流或者不回流典型运行压力[注]20bar以上20bar以上[注]：运行压力取决于给水水质和回收率进水高压泵浓水产水通常采用两段式设计采用“圣诞树”结构由于反渗透脱盐率高，一般需要段间增压以补充渗透压的急剧增加可采用浓水循环以提高浓水流速（区别于内循环）增压泵超高压反渗透膜系统设计原水进水纳滤产水进水设计平均通量4-13lmh10lmh(取决于含盐量)设计回收率取决于含盐量和最高压力取决于含盐量和最高压力段间增压泵一般不建议使用设计浓水回流量可选择设计回流一般不回流典型运行压力[注]可在120bar以下运行可在120bar以下运行进水高压泵浓水产水通常采用两段或者三段式设计采用“圣诞树”结构可采用浓水循环以提高浓水流速（区别于内循环）一般不建议使用增压泵[注]：运行压力取决于给水水质和回收率目录渗滤液处理市场发展渗滤液处理难点及解决方案渗滤液处理膜系统设计近零排放工艺路线及案例分享1234渗滤液近零排放技术最终渗滤液浓缩液过量？浓缩液减量化处理？是否需要进行分盐？陶氏化学在膜法零排放/近零排放应用上积累了充足的经验，已建立成熟的工艺技术路线在煤化工、印染废水、脱硫废水零排放上有丰富的使用业绩废水类型典型渗滤液近零排放设计路线-填埋场渗滤液生产废水初期雨水纳滤浓水回灌/外运处置产水达标排放/回用生化/超滤富耐TMXC-N纳滤系统外运/蒸发富耐TMCR100富耐TMXC70/XC80卷式超高压膜(UHPRO)（最终浓缩液TDS10%）高压膜系统预处理二级反渗透产水浓水典型渗滤液近零排放设计路线-焚烧炉内回喷用水生产：渣池，石灰乳生化/超滤富耐™XC-N富耐™CR100产水达标排放/回用二级反渗透富耐TMCR100富耐TMXC70/XC80卷式超高压膜(UHPRO)（最终浓缩液TDS10%）高压膜系统预处理炉内回喷用水，脱硫脱硝生产：渣池，石灰乳富耐™XC-N盐的资源化利用回生化系统炉内回喷用水，脱硫脱硝生产：渣池，石灰乳产水达标回用二级反渗透产水浓水渗滤液近零排放典型案例分享湖北某垃圾焚烧厂南京某垃圾焚烧厂总结渗滤液市场运营规模年增长率7%，预计至2020年突破100亿元/年对于有机物、总氮和氨氮指标进行控制，尤其敏感地区排放浓度控制更为严格针对渗滤液处理的三个难点，陶氏提供对应的解决方案：•渗滤液的高污染性应对：富耐™系列膜元件提供更优异的抗污染和耐清洗性能•浓水的减量化和近零排放需求应对：卷式超高压膜元件对浓盐水进一步浓缩•产水的有机物和色度应对：富耐™XC-N纳滤膜提供更优异的有机物脱除效果渗滤液的近零排放需求：•陶氏在废水近零排放上有丰富的应用案例•近零排的关键在于浓盐水的进一步浓缩和纳滤膜的应用•应分别针对填埋场和焚烧厂渗滤液设计不同的膜系统工艺，相对而言焚烧厂选择性更多ThankYou