内置式PTFE超滤膜在渗滤液处理中的应用.docx

内置式PTFE超滤膜在渗滤液处理中的应用张彬创冠环保（中国）有限公司摘要：通过对垃圾渗滤液处理工艺技术的不断实践摸索，在渗滤液处理MBR工艺中进 行优化采用日本住友的PTFE膜，克服了以往浸没式MBR在渗滤液处理中断丝严 重，寿命短，清洗频繁，维护麻烦等缺陷，并避免了采用外置式管式超滤的高 能耗和不稳定性关键词：渗滤液；垃圾焚烧;内置式;PTFE超滤膜;1引言针对渗滤液处理工艺中MBR采用管式超滤膜高能耗和不稳定性，通过对渗滤液 处理MBR工艺进行优化采用PTFE亲水性超滤膜，克服了以往浸没式MBR膜在渗 滤液处理中断丝严重，寿命短，清洗频繁，维护麻烦等缺陷，发挥了内置式 MBR的能耗低、运行稳定的优势2渗滤液处理工艺分析内置式PTFE超滤膜，具有渗滤液高COD、高氨氮及可生化性好、采用预处理 +UASB+AO/MBR+NF工艺等优点，满足出水达标排放，所以被广泛使用[1] 2. 1工艺流程说明渗滤液先要通过过滤与沉淀滤除泥沙、纤维丝等无机物，然后进入调节池，并由 调节池出口加热至厌氧温度需求，在综合罐中对PH值等调节，再使泵提如厌氧 反应器底部，以一定流速自下而上流动，厌氧过程产生的大量沼气起到搅拌作 用，使污水与污泥充分混合，有机质被吸附分解;沼气从三相分离器集气室排除, 含悬浮污泥的污水流进三相分离器沉降区，沉淀性能良好的污泥经沉降面返回 反应器主体部分，含有少量较轻污泥的污水从反应器中部排岀，进入MER系统 处理，为确保系统稳定性，将牛化系统和MBR系统分别独立设置。

厌氧出水首先 进入生化系统，由反硝化池和硝化池组成，污水中含有碳、氮和磷等元素的有机 物经过牛物降解得到有效去除硝化池采用潜水射流曝气，在硝化池中，通过高 活性的好氧微生物作用，降解人部分有机物，并使氨氮和有机氮氧化为硝酸盐 和亚硝酸盐，通过循环泵循环回流到反硝化池，在缺氧环境中还原成氮气排出， 达到脱氮的目的⑵MBR系统接收生化池流出的水，实施固液分离，将处理后的水送入NF处理，在 利用循环泵将分离后的污泥送入牛物反应器里面，污泥浓度一般在10~15g/L, 由此就改善了处理效果，实现了充分降解COD、BOD和氨氮等主要污染物的0的, 提高了出水品质NF会接受MBR送出的水，并对大分子有机物COD和部分盐分 进行有效的过滤、拦截，从而降低流出液体中COD与盐分的浓度2. 2工艺流程分析国内目前垃圾渗滤液处理成木大概在40元/吨左右，投资建设成木大概为吨水 旷10万元通过对工艺流程的分析，渗滤液处理运行成本主要组成为电费和设 备折旧，运行成本居高不下的主要原因为在MBR工艺部分采用外置式超滤膜MBR 的电耗和折旧较大，即采用外置式管式超滤膜使得渗滤液处理成本增加了 10元 /吨左右虽然采用外置式管式超滤膜具有:污泥浓度高，清洗维护方便，不存在 断丝等问题。

避免了以前浸没式MBR在渗滤液中应用的缺陷:系统清洗维护麻烦, 断丝率高导致岀水浑浊等缺陷通过研究发现，在渗滤液处理中放弃浸没式MBR 工艺而采用外置式MBR工艺主要原因是没有合适的过滤膜可以用在浸没式MBR 中通过对国内和进口微滤超滤膜进行中试对比研究后，最终选定采用H本住友电 工的PTFE膜组件作为渗滤液MBR膜组件，由于住友聚四氟乙烯膜是目前世界上 唯一的PTFE中空纤维膜组件产品，是目前在超滤膜中最好的材料相比其他国 内或者国外进口 PVDF等超滤膜，具有如下优点：(1) 永久亲水性，优良的抗污染性2) 高孔隙率(max90%),高流量，(3) 抗80N以上的高强度拉伸在MBR中使用了聚四氟乙烯超滤膜后，并对MBR工艺上做了优化，将膜池同牛化 系统独立设置，除了避免了以往浸没式MBR系统断丝严重、寿命短、清洗频繁、 维护麻烦等缺陷外，能耗大大降低，而且系统稳定性也有了很大提高3内置式PTFEMBR系统在渗滤液处理应用3.1工程案例分析通过对云南绿色能源有限公司渗滤液处理站200吨/天MBR系统改造工程前后对 比分析以前采用外置式管式MBR系统，运行半年后出现膜管破裂，通量下降，能耗高 等问题，由于通量下降较大，于2011年对MBR系统进行了改造，采用了内置式 MBR,膜选用住友电工的聚四氟乙烯膜，运行一年多，通量几乎没有损失，大半 年进行一次半离线清洗，清洗维护方便且用药量少，运行稳定性大大提高，能 耗降低近10元/吨。

3. 2 PTFE膜和管式膜在渗滤液MBR应用对比按150m/d垃圾渗滤液处理量算，PTFE膜和冃前流行的其他材质超滤膜的差别如 下：第一，运行能耗低：聚四氟乙烯膜由于其特有的膜丝优越性，运行负荷容量只是 一台0. 75KW左右的低吸程抽吸泵抽吸即可;而管式膜的进水泵和高流速的循环 泵运行负荷大概为80KW左右;按照每年300天运行吋间计算，年可节省能 耗:79*24*300二568800度，按照工业用电0. 75元计算，年运行费用可节 省：0・ 75*568800二426600 元；[3] 第二，使用年限长:聚四氟乙烯质保5年，实际使用年限可长达15年;而管式膜 一般质保1年，使用年限3〜5年;使用寿命是管式膜的2倍；第三，设备初期投资低:聚四氟乙烯膜由于其膜丝的超强优越性，无需多余配套, 预期设备初期总体投资（含膜主体、泵、清洗系统和控制系统）总造价较管式膜 低 10~15%;第四，控制简单:聚四氟乙烯膜无需像管式膜那样需要反洗和CEB （化学分散 洗）；整个系统控制相对管式膜简单，自动化集成度比较高，故障率低;而管式 膜由于其膜的性能决定需要平时运行过程中进行反洗和CEB （化学分散洗）来恢 复其通量，则控制系统相对复杂，故障率高，容易出问题；第五，进水要求低：聚四氟乙烯膜对好氧进水水质要求相对较低，有些杂质和颗 粒都无关紧要;而管式膜要求相对较高，前面需设预处理，增加蓝式过滤器，若 系统中杂质较多时，蓝式过滤器很容易污堵和破裂，需经常拆卸、维修、清理， 若稍有不慎或不及吋清污，容易引起蓝式过滤器的破裂，进而引起管式膜管的 完全堵塞，引起对管式膜的致命损伤；第六，耐药性好：由于住友聚四氟乙烯膜是目前世界上唯一的PTFE中空纤维膜 组件产品，是目前在超滤膜中最好的材料。

相比其他国内或者国外进口 PVDF等 超滤膜，其可耐强酸强碱，清洗PH范围相当广0、14;而管式膜目前均为PVDF材 质，其耐PII范围仅为3~11;第七，膜通量的恢复性好:聚四氟乙烯膜由于其超强的耐药性，以及永久的亲水 性，清洗后通量基木可以完全恢复;年通量衰减不超过2%,而管式膜PVDF材质 由于其较弱的耐药性，清洗往往不彻底，通量恢复较差4结语综上所述，内置式PTFE超滤膜在渗滤液处理中的应用中具有：“可用于垃圾渗 滤液处理较高污泥浓度的MER生化处理系统，效果良好”、“系统的工程费用低 于外置式膜系统”、等优点，所以值得广泛的推广使用参考文献[1] 许海亮，吴玉华，雷登科，何晓洁，刘祥虎.MBR工艺处理工业园区电镀废 水的中试应用研究[J].电镀与涂饰，2013 (08) :46-49・[2] 董瑞，肖凯军.Al (0H) 3胶体对PTFE微孔膜表面改性的影响[J].现代食品 科技，2013 (02) : 236-241+300.[3] 徐毅，王占生，杜晓文，刘磊.IIRT对一体式PTFE膜生物反应器运行效果的 影响[J]•中国环境科学，2012 (12) :2192-2198.。