渗滤液项目膜处理系统工艺设计

1、1. 管式超滤系统设计1.1. MEMOS 管式超滤技术特点应用 MEMOS 管式膜构建外置式膜生物反应器（MBR）是将活性污泥通过泵 输送到外置管式膜组件中进行过滤，透过液不断排出，被超滤膜的微孔截留的活 性污泥则返回生化反应器以提高池中污泥浓度，继续进行生物处理。与传统生化 处理工艺相比，微生物菌体通过高效超滤系统从出水中分离，微生物和悬浮物截留在系统内，出水无菌，无悬浮物。MEMOS 管式 MBR 技术特点： 运行通量大（65-120LMH），抗污染性好 膜设备外置，安装、维护、操作简单 结构紧凑，占地小，膜寿命长（5-8 年） 膜芯可单独拆卸检修、更换，换膜成本低 适用于高浓度的工业废

2、水、垃圾渗滤液等难处理的废水1.2. 工艺流程及描述MBR 工艺流程示意图工艺过程描述（1） 过滤进水泵将生化池污泥提升至预过滤器， 过滤器过滤孔径<1mm，防止颗粒进入 超滤膜对膜造成损坏，经预过滤器后的污泥进入超滤环路，每个环路设一台循环 泵将泥水混合物在超滤膜组件中不断循环，在循环过程中清液不断排出，污泥被膜截留并回流至生化池，从而完成了过滤过程。（2） 顶洗/冲洗随着过滤的不断进行，在表面流速低时，超滤膜表面污泥层厚度会逐渐累积， 当循环流速低于设定值时，需进行顶洗，将膜组件内的污泥顶出，一方面防止发 生堵塞，另一方面可大大提高膜运行通量。运行过程中顶洗可以采用超滤清液进行。当超

3、滤设备需停机时，超滤膜不能保存在污泥中，为防止膜污泥及堵塞，也 需进行顶洗。若设备需停机 2 小时以上，需采用自来水进行顶洗。（3） 化学清洗当超滤膜通量下降时需进行化学清洗，化学清洗前需执行自来水或去离子水 顶洗程序， 以充分发挥化学清洗剂的清洗效果。 清洗温度需达到 3540°C，清洗时 间 23 小时，清洗结束后，清洗液顶回生化池或通过清洗罐排放。（4） 保护液添加超滤膜运行一旦湿润后就必需一直保持湿润，当超滤膜停机超过 3 天，需将 膜保存在保护液中，保护液通过清洗泵进行加注并进行循环 3060 分钟即可。设 备重新启用时用顶洗操作将保护液冲出。2. NF 系统设计2.1.

4、纳滤技术介绍目前常用纳滤膜元件为卷式膜结构，卷式膜组件由平板膜片卷绕在格网中形 成流道，膜片间有网状支撑层，流道的空间非常狭小，容易被污染物堵塞及产生 浓差极化。所以对进水水质要求严格，且无法达到较高的浓缩倍数。一旦当预处 理系统运行不稳定或浓缩过程出现析出，卷式膜就会很快堵塞，造成不断的停机清洗，而膜更换时必须成卷废弃，运行费用很高。嘉戎技术开发的新型 MTNF 膜组件，其膜芯内部流道结构具有开放式流道， 膜组件配水结构经过特别设计，使得进入膜芯的料液能实现均匀配水，降低流体 阻力损失，降低浓差极化。MT 膜流道及组件外观MTNF 主要技术特点是： 开放式流道特殊设计的流道，可极大降低流动阻

5、力，降低浓差极化； 卷式膜结构可以获得高的填装膜面积，降低设备投资； 新型进料结构可实现均匀的内部配水，降低膜组件的冲击流量、提高错流效率； 最高耐压 1.0-7.0MPa高的耐压范围可以克服渗透压，获得高的浓缩倍 数； 高选择性分离所选 MTNF 膜具有高二价盐截留率， 低单价盐截留率的 特点，特别适合于二价盐与单价盐的分离和浓缩。2.2. 工艺流程及描述（1） 工艺流程工艺流程示意简图如下:酸加酸搅拌泵纳滤进水罐阻垢剂去高压泵保安过滤器芯滤进水泵（兼清洗泵）保安过滤器出水进水泵透过液NF 膜组件浓缩液高压泵（2） 工艺说明在线循环泵单套 NF 膜系统流程示意图压力控制阀 酸液投加渗滤液组成

6、成份复杂，存在各种钙、镁、钡、硅等种难溶盐，这些难溶无机 盐进入纳滤系统后由于被截留而高倍浓缩，当其浓度超过该条件下的溶解度时将 会在膜表面产生结垢现象。 为防止无机盐结垢， 在进入纳滤前须对原水进行 pH 值 调节。 阻垢剂投加为防止硫酸盐和硅酸盐结垢，在进入保安过滤器前投加一定量的阻垢剂。 纳滤单元为提高纳滤回收率，同时克服膜污染， NF 采用浓缩内循环模式，膜组件部分浓水直接回到该组件或该段的进口，并与进水相混合，从而保证膜表面过滤流速。 NF 系统分 1 套， 单套拟设 1 段， 单段并联 2 支膜壳， 膜壳内串联 5 支膜组件，总共 10 支膜组件。纳滤浓水进 DTRO 系统处理，纳

7、滤清液进入反渗透系统处理。 清水冲洗膜组的冲洗在每次系统关闭时进行，在正常开机运行状态下需要停机时，一般都 采取先冲洗后再停机模式。系统故障时自动停机，也执行冲洗程序。冲洗的主要目的是防止渗滤液中的污染物在膜片表面沉积。 CIP 在线清洗当膜系统的产水量下降或运行压力上升时，为保持膜片的性能，膜组应该定 期进行 CIP 化学清洗。清洗剂分酸性清洗剂和碱性清洗剂两种，碱性清洗剂的主 要作用是清除有机物的污染，酸性清洗剂的主要作用是清除无机物污染。3. RO 系统设计3.1. 反渗透技术介绍反渗透其分离粒径一般小于 0.1nm，其分离粒子级别可达到离子级别， 是最精 密的膜法液体分离技术，它能阻挡

8、所有溶解性盐及分子量大于 100 的有机物，能 够去除可溶性的金属盐、有机污染物、细菌、胶体粒子、发热物质，其脱盐率大于 99%，对 COD、氨氮及总氮的脱除率可以达到 90%以上，出水水质自稳定。由于纳滤对硝态氮、亚硝态氮的脱除率相对较低，纳滤的出水除总氮可能不 达标外，外其余指标均能稳定达标。采用反渗透对后段纳滤产生的清液进一步处 理，以进一步脱除总氮确保出水总氮达到排放标准。根据进水水质的不同，反渗 透操作压力为 20bar-70bar。反渗透工艺特点 出水水质稳定达标反渗透膜组件对 COD、氨氮及总氮的脱除率可以达到 90%以上，出水水质自稳定达标。 抗污染性能好采用三层专利型复合聚酰

9、胺膜元件，其抗污染性好，运行稳定，受水质波动相对较小。 回收率高由于经过生化预处理，已脱除大部份有物污染物，所以反渗透回收率可以达 到一个较高的水平。3.2. 工艺流程及描述（1） 工艺流程工艺流程示意简图如下:阻垢剂去高压泵NF 产水罐进水泵 芯滤进水泵（兼清洗泵） 保安过滤器保安过 透过液滤器出水反渗透膜组件浓水高压泵（2） 工艺说明在线循环泵单套 MTRO 系统流程示意图压力控制阀 阻垢剂投加为防止硫酸盐和硅酸盐结垢，在进入保安过滤器前投加一定量的阻垢剂。 RO 单元为提高反渗透回收率，同时克服膜污染， RO 也采用浓缩内循环模式，膜组件 部分浓水直接回到该组件或该段的进口，并与进水相混

10、合，从而保证膜表面过滤 流速。 RO 系统分 1 套，单套拟设 1 段，每段膜组件排列方式分别为 2 并 5 串，每支膜壳内串联 5 支膜组件，总共 10 支膜组件。反渗透浓水由客户自行处理，产水达标排放。 清水冲洗膜组的冲洗在每次系统关闭时进行，在正常开机运行状态下需要停机时，一般都 采取先冲洗后再停机模式。系统故障时自动停机，也执行冲洗程序。冲洗的主要目的是防止渗滤液中的污染物在膜片表面沉积。CIP 在线清洗当膜系统的产水量下降或运行压力上升时，为保持膜片的性能，膜组应该定 期进行 CIP 化学清洗。清洗剂分酸性清洗剂和碱性清洗剂两种，碱性清洗剂的主 要作用是清除有机物的污染，酸性清洗剂的

11、主要作用是清除无机物污染。4. 控制系统系统控制的基本要求是：1）对工艺中压力、流量、温度等参数进行监控；2）系统运行过程中出现参数异常时，实时报警并停机保护；3）具有自动及手动两种运行模式，可自动进料、顶料、清洗；4）对控制系统设备硬件实行实时监控及报警。鉴于上述对控制系统的技术要求，系统设计的控制系统配置如下图所示：控制系统简要的描述可分为 2 层：第一层：包括两部分：第一部分，各在线检测点，即温度、压力，流量，液 位等在线检测点， 用以采集线程数据并提交给 PLC 系统； 第二部分， 指动作原件， 主要泵的开关动作、自动气动阀的开关（通过程序设定和操作者的指令）通过接 受 PLC 下达的

12、指令执行相应动作，当采集值处于系统设定值之外后，系统将执行报警，并停机保护。第二层： PLC 控制，负责处理现场检测的数值，并与设定值进行比较与分析， 并根据判断情况对动作原件发出控制指令。此系统采用业界最著名的 SIEMENS 的 PLC 控制单元，包括 CPU 中央处理器和输入输出扩展模块。PLC 用于接收、计算、汇总和发出控制信号，所有现场采集的数据信号均被 送往 PLC 控制器，并通过 PLC 处理后送往显示屏上显示运行数据。同样所有的控制参数设定和现场控制指令亦通过相应接口输入后被送往 PLC 控制单元，并经PLC 控制单元处理后发送至各控制点：泵电机及自动阀。第三层：为工控机远程集

13、中控制，即各 PLC 与工控机可以时时通讯，检测现 场操作参数，同时也可以对设备进行操作，并时时记录现场操作参数于电脑硬盘中。便于厂家对设备运行情况进行检测和诊断。4.1. PLC 控制系统为提高系统运行的可靠性，本项目渗滤液处理系统采用 SIEMENS 的 PLC 控 制单元，包括 CPU 中央处理器和输入输出扩展模块。PLC 用于接收、计算、汇总和发送控制信号，所有现场采集的数据信号均被 送往 PLC 控制器， 并通过 PLC 处理后送往计算机上显示。 同样所有的控制参数设 定和现场控制指令亦通过计算机接口输入后被送往 PLC 控制单元， 并经 PLC 控制 单元处理后发送至各控制点。针对渗滤液处理系统运行操作的应用程序包括：（1） 料液浓缩操作控制程序；（2） 按设定回收率自动调节浓缩液出口比例调节阀；（3） 自动加水顶洗控制程序；（4） 自动 CIP 清洗运行控制程序；（5） 进料流量压力自动柔性调节，保证流量稳定；（6） 进膜压力超压自动报警、超限自动保护性停机；（7）温度安全报警、自动恒温控制；（8） 系统故障自动报警与