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04 垃圾填埋场故障介绍
下面结合两个典型故障案例给大家介绍一下垃圾填埋厂项目反渗透系统所面临主要问题,参考表2:
案例1是典型的垃圾渗滤液处理过程中由于回灌导致的膜系统无法正常运行的案例。这类情况经常发生于处理后的浓水无法外排或处理的垃圾渗滤液项目中,最终的结果往往是由于进水含盐量过高,导致反渗透膜系统无法继续运行,而这个过程一般在2~3年左右就能显现出来。另外,根据现场调查,现场采用电导率为2000~3000us/cm的水源模拟初期设计反渗透进水时,反渗透产水电导率及产水量基本正常,但切换至垃圾渗滤液后,脱盐率大幅度降低(参考表3)。
此外,在对案例1的调查过程中发现,采用垃圾渗滤液做为进水时,随着时间的推移,同位置膜壳的产水电导率快速升高,见表4:
由于产水量过低,各个膜壳产水量已无法在流量计上显示(即产水量达不到流量计最下限),而在每支膜壳产水取样管取得的单支膜壳产水电导率随时间而快速增长,这表明膜表面发生了浓差极化,导致产水电导率快速升高,这是主要是由于系统设计单支膜壳内循环泵导致浓水不断回流,超出原有系统设计范围,从而导致严重的浓差极化;
在随后对膜元件性能的检测结果中我们发现,尽管已经使用了接近3年时间,外观存在较多污染的痕迹,但膜元件在标准评测条件下的脱盐率衰减不是很突出。参考下表(表5):
案例2可以看作是一例典型的反渗透故障,由于新系统安装不当或者反渗透系统的高压差导致的部分膜壳内的膜元件与连接件之间发生内漏问题,导致部分膜壳产水水质变差,从而影响整体产水水质。
05 垃圾填埋场故障浅析与改善建议
通过现场调查,我们发现垃圾填埋厂膜法渗滤液处理项目存在以下问题:
①膜污染较快,清洗频繁,运行故障较多,膜元件寿命普遍较短。
②设备、管道以及仪表腐蚀比较严重。
③浓水回灌导致进水含盐量逐年提高,最终导致反渗透膜系统难以运行。
④反渗透系统自身的浓水回流也是导致垃圾渗滤液项目膜元件寿命较低的重要原因。
⑤现场仪表设置往往不能满足设备运行监控的需要。
从目前垃圾填埋厂运行项目的调查结果来看,需要考虑以下几个方面的改善:
①设备及仪表的及时检测与更换,确保系统监控数据的准确;
②对于无法外排浓水的项目,可以考虑采用蒸发结晶的方法,经高浓度废水转化为固体废弃物处理。如果后续有垃圾焚烧项目,可以将最终浓水引致焚烧炉焚烧处理。
③及时化学清洗,如无法恢复系统性能,则更考虑换膜元件,确保各工段水质合格。
④对于由于回灌导致进水含盐量过高,从而导致无法正常工作的系统,可考虑采用海水膜或高压反渗透膜元件代替原有的苦咸水膜元件,但选择这种方案需要考虑对现有设备进行相应改造,如:更换高压泵至更高扬程、更高等级的耐压管路、现有仪表量程是否与过高的含盐量匹配以及现有药剂是否能在新的工况下发挥作用,是否需要更换新种类的药剂等等,而且,这种方案只能在一定时期内有效,随着浓缩液的不断回灌,反渗透的进水不断的循环浓缩,最终仍会导致含盐量过高而导致反渗透系统无法运行。因此,解决循环液浓缩的问题需要考虑将其外运或者转换为固体废弃物排出系统,而不能在系统内部无限制循环浓缩。
⑤可以考虑采用高级氧化技术处理反渗透或纳滤浓水,降低回灌水或后续蒸发结晶进水中的有机物含量。
06 展望与思考
随着各地垃圾焚烧电厂项目的出现,一定程度上可以解决垃圾填埋厂渗滤液膜法处理浓水排放的问题。此外,对于有机物浓度较高、且可生化性能较好的回灌水是否也可以考虑采用厌氧工艺处理,进一步回收利用有机物,将其变废为宝?不论如何,垃圾渗滤液处理工艺中仍存在很多问题需要我们发现和解决。
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