钙离子螯合剂反渗透膜用分散阻垢剂

经二级DTRO的出水可达到GB16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》。出水存至清水池，可达标排放或用于绿化浇灌等。
(5)设备冲洗和清洗
系统冲洗：目的是防止渗滤液中的污染物在膜片表面沉积，在每次系统关闭时进行，正常运行状态下需停机时，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。系统冲洗分为渗滤液冲洗和净水冲洗：DTRO停机时先采用渗滤液原水冲洗，再采用清水冲洗；二级DTRO只需清水冲洗。两种冲洗的时间都可以在操作界面上设定，一般为5～10min，冲洗用水量为5m3/h，冲洗后水排至调节池。
化学清洗：为保持膜片性能，膜组需定期进行化学清洗，定期向储罐添加清洗剂和阻垢剂，并设定清洗执行时间，清洗时自动执行。清洗剂分为酸性和碱性两种，均为清洗剂，碱性清洗剂的主要作用是清除脂肪、腐殖酸等有机物的污染，酸性清洗剂的主要作用是清除铁盐、碳酸盐等无机物污染。清洗时间一般为1～2h，清洗后的液体排出系统到调节池。清洗周期取决于污染物浓度，当在相同进水条件下，膜系统透过液流量减少10%～15%或膜组件进出口压差超过允许的设定值时即进行清洗，正常情况下清洗周期为：DTRO系统，碱洗5d(pH=10～11)、酸洗10d(pH=2.5～3.5)；二级DTRO系统，碱洗14d(pH=10～11)、酸洗28d(pH=2.5～3.5)。

（1）对某县生活垃圾处理场渗滤液采用二级DTRO 工艺进行处理，出水效果较好，各项指标均可以达到 GB 16889—2008 表 2 中规定的排放标准的要求
（2）充分利用填埋场垃圾堆体的生物反应器特性，采用浓缩液回灌进行消解和稳定污染物，是渗滤液处理过程中一个经济可靠的处理环节。

DTRO是DT的一个分类，DT 膜技术即碟管式膜技术(Disc Tube Module)，分为DTRO（碟管式反渗透）、DTNF（碟管式纳滤）、DTUF（碟管式超滤）三大类，是一种专利型膜分离组件。该技术是针对高浓度料液的过滤分离而开发的，已成功应用近30 年。
DTRO基本介绍
一、组件结构
碟管式膜组件主要由RO 膜片、导流盘、中心拉杆、外壳、两端法兰各种密封件及联接螺栓等部件组成。把过滤膜片和导流盘叠放在一起，用中心拉杆和端盖法兰进行固定，然后置入耐压外壳中，就形成一个碟管式膜组件。

二、工作原理
料液通过膜堆与外壳之间的间隙后通过导流通道进入底部导流盘中（如图2所示），被处理的液体以短的距离快速流经过滤膜，然后180º逆转到另一膜面，再从流入到下一个过滤膜片，从而在膜表面形成由导流盘圆周到圆中心，再到圆周，再到圆中心的切向流过滤，浓缩液后从进料端法兰处流出。料液流经过滤膜的同时，透过液通过中心收集管不断排出。浓缩液与透过液通过安装于导流盘上的O 型密封圈隔离。

垃圾渗滤液水质特点

（1）污染物成分复杂
由于垃圾组分复杂，渗滤液中的污染物成分复杂。渗滤液的污染成分包括有机物、无机离子和营养物质。其中主要是氨氮和各种溶解态的离子、重金属、酚类、可溶性脂肪酸及其他有机污染物。
（2）有机物浓度高
垃圾渗滤液中的BOD5和COD浓度高可达几万毫克每升，且含有大量的难降解有机物，如有机氯化物、芳香族化合物、腐植酸等，导致COD中将近有700mg/L～1500mg/L难以用生物处理的方式去除。对于填埋场渗滤液，BOD/COD随着垃圾填埋年数的增加而降低，导致可生化性变差[3]。
（3）氨氮浓度高
垃圾渗滤液中的氨氮和总氮浓度一般都达1000mg/L以上，对于填埋场渗滤液，氨氮随着填埋年数的增加而增加。
（4）重金属和盐分在某些特殊情况下含量高
若原生垃圾中混有大量工业垃圾（污泥），可能导致渗滤液中重金属浓度较高；受我国居民生活习惯影响，垃圾渗滤液盐分含量较高。

.垃圾渗滤液处理的工艺
3.1工艺总概述
基于生活垃圾渗滤液的复杂性、高浓度的特点，常规处理技术和措施包括以下方面。

3.2生物处理技术
在对COD浓度<5000mg/L的垃圾渗滤液的处理中，以好氧生物处理技术为适宜[4]，诸如：活性污泥法、生物膜法；在对COD浓度>5000mg/L的高浓度垃圾渗滤液的处理中，以厌氧生物处理技术为适宜，诸如：厌氧生物滤池、厌氧序批式反应器；另外，还有厌氧（缺氧）—好氧生物处理技术，如：经济的SBR组合工艺技术。

3.3物化处理技术
能够产生具有强氧化能力的羟基自由基（·OH）的深度氧化处理技术，如：臭氧氧化法、光催化氧化法、电化学氧化法、Fenton氧化法；投加无机盐或高分子物质的混凝处理技术以及膜处理技术。

反渗透系统的清洗方式通常有在线清洗和离线清洗。

在线清洗方法的优点是不用进行膜元件的拆卸，只需将膜清洗药剂运至清洗现场，直接操作即可；缺点是由于运行设备条件的制约，在线清洗是在原运行设备上通过单一化学作用将污垢清洗下来，有可能各支膜受到的污染程度不同，清洗时无法区别对待而使得清洗效果不够。

离线清洗是将反渗透膜从系统中拆出利用清洗设备进行清洗，通过物理和化学的共同作用达到清洗比较的目的，借助于洗膜设备的物理特性，再加上化学辅助作用使清洗进行的非常，而且几乎不会对膜造成的伤害。

因此一般对于污染较轻或初次清洗的系统建议采用在线清洗进行恢复，如果经在线清洗很难恢复正常运行状态，再采用离线方式进行清洗，并可对单支膜元件性能参数进行测试筛选评价。

四、反渗透系统清洗频率

当出现下列污染特征：标准化后产水量下降10～15%，标准化后产水水质下降10～15%，或者给水与浓水间的压降增加10～15%时，表明RO系统需要清洗了。

由于RO系统出现污垢而需要清洗的频率随具体情况的不同而不同，一般习惯上可接受的清洗频率是3～12个月清洗一次。如果每个月不得不清洗一次或以上，应该着重改善RO的预处理系统，调整RO系统的运行参数；如果每1～3个月需要清洗一次，则需要在提高当前设备的运行水平上做工作，但是否需要改进预处理系统将要进一步判断。

五、反渗透膜清洗剂的选择

通常需按特定的次序使用各种不同的清洗药品进行清洗，以获得的清洗效果。辟如使用低pH值的清洗剂除去水垢一类的物质，然后使用高pH值的清洗剂除去有机物。有时也会使用高pH值的清洗剂除去油类污垢，然后再使用一种低pH值的清洗剂。有些膜清洗剂中已添加洗涤剂，这将有助于清除污染严重的生物和有机杂质。还有些膜清洗剂添加EDTA之类的螯合剂，这些螯合剂有助于清除胶体、有机物、生物杂质和硫酸盐垢。记住，选用不正确的清洗药剂或清洗步骤不正确时，可能会使污堵更严重。

反渗透阻垢剂的基本作用

1、络和增溶作用:反渗透阻垢剂溶于水后发生电离,生成带负电性的分子链,它与Ca2+形成可溶于水的络合物或螯合物,从而使无机盐溶解度增加,起到阻垢作用。
2、晶格畸变作用：由反渗透阻垢剂分子中的部分官能团在无机盐晶核或微晶上,占据了一定位置,阻碍和破坏了无机盐晶体的正常生长,减慢了晶体的增长速率,从而减少了盐垢的形成;
3、静电斥力作用：反渗透阻垢剂溶于水后吸附在无机盐的微晶上,使微粒间斥力增加,阻碍它们的聚结,使它们处于良好的分散状态,从而防止或减少垢物的形成。
4、反渗透阻垢剂功能种类和应用反渗透阻垢剂是用于反渗透和纳滤系统性能改善的
5、阻垢剂和分散剂是一系列用于阻止结晶矿物盐的沉淀和结垢形成的化学药剂。




反渗透阻垢剂的功能
1、.不需再另外加酸，能有效避免酸性物质对设备等造成腐蚀。
2、螯合功效稳定，能防止铁、锰等金属离子在膜管上形成污垢。
3、适用于各种膜管材料。
4、加药量少，节省加药成本，能够获得经济的阻垢控制。
5、阻垢能力强，适用于各种水质，效果良好，能够减少对膜的清洗，延长膜使用寿命。
6、该药剂的功效机稳定性远远优于六偏磷酸钠或纯聚合物型的阻垢剂。

膜被称为反渗透过程的心脏，在一定意义上说，反渗透系统质量的优劣、水平的高低关键在于反渗透膜性能的好坏，张醋酸纤维素反渗透膜是用于水脱盐的，但是，随着各种类型反渗透膜的开发和膜性能的不断提高，发渗透膜分离已不仅包括水处理领域，即水的脱盐、纯水制备、水的再利用和废水回收，也包括食品加工、生物学和生物医药的研究
。一、反渗透膜性能要求和指标为适应水处理应用的需要，反渗透膜具有应用上的可靠性和形成规模的经济性，其一般要求如下
1、对水的渗透性要大，脱盐率要高。
2、具有一定的强度和坚实程度，不致因水的压力和拉力影响变形、破裂。膜的被压实性尽可能小，水通量衰减小，稳定的产水量。
3、结构要匀称，能制成所需要的结构。
4、能适应较大的压力、温度和水质的变化。
具有好的耐温、耐酸碱、耐氧化、耐水解和耐生物污染侵蚀性
使用寿命要长。

三、反渗透膜的影响因素1、进水压力对RO膜元件的影响进水压力本身并不会影响盐透过量，但是进水压力升高使得驱动反渗透的净压力升高，使得产水量加大，同时盐透过量几乎不变，增加的产水量稀释了透过膜的盐分，降低了透盐率，提高脱盐率，当进水压力超过一定值时，由于过高的回收率，加大了浓差极化，又会导致盐透过量增加，抵消了增加的产水量，使得脱盐率不再增加。2、进水温度对RO膜元件的影响RO膜元件产水电导对进水水温的变化十分敏感，随着水温增加水对通量也线性的增加，进水水温每升高1℃，产水量就增加2.5%-3.0%；（以25℃为标准）。3、进水PH值对反渗透膜的影响进水PH值对产水量几乎没有影响，而对脱盐率有较大影响。PH值在7.5-8.5之间，脱盐率达到高。4、进水盐浓度对RO膜元件的影响渗透压是水中所含盐分或有机物浓度的函数，进水含盐量越高，浓度差也越大，透盐率上升，从而导致脱盐率下降。

经过中空纤维膜的外壁，从中空纤维管束的另一端把渗透液收集起来，浓缩后的料液从另一端连续排掉。中空纤维式的优点是单位体积内的膜装载面积大，无须承压材料，装备紧凑。缺点是容易堵塞、清洗困难。因此对原液的预处理要求很严。四、反渗透膜污染因素及其防止1、反渗透膜的污染导致膜性能降低的膜污染因素：
（1）膜本身发生化学变化，包括芳香聚酰胺膜的胺基受氯和其他氧化性因素的作用而破坏；醋酸纤维素膜的酯基受温度和pH值影响而水解；膜受强酸、强碱的溶解等。
颗粒物的沉积（胶体污染）：由于进水中常含有大量的硅酸胶体，前端的过滤处理无法脱除，增加了溶质的传质阻力，且有形成硅酸盐垢的不利因素。
（3）无机物的沉积（结垢）：膜表面盐浓度升高（浓差极化现象），当成垢盐的浓度超过其饱和浓度时就会发生结垢，使得消耗的能量增大。
（4）微生物的粘附及生长（生物污染）：进水中含有微生物和膜的较大的表面积。
（5）有机分子的吸附（有机污染）：水中有机大分子如油和烃类对膜的污堵或小分子有机物对膜的吸附污染。

三、反渗透膜元件选型
选择反渗透RO膜需要考虑的性能指标：脱盐率、产水量、回收率。
1、RO反渗透膜的脱盐率和透盐率
RO反渗透膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定，脱盐率的高低取决于反渗透RO膜元件表面超薄脱盐层的致密度，脱盐层越致密脱盐率越高，同时产水量越低。反渗透膜对不同物质的脱盐率主要由物质的结构和分子量决定，对离子及复杂单价离子的脱盐率可以超过99%，对单价离子如：钠离子、钾离子、氯离子的脱盐率稍低，但也可超过了98%（反渗透膜使用时间越长，化学清洗次数越多，反渗透膜脱盐率越低）对分子量大于100的有机物脱除率也可过到98%，但对分子量小于100的有机物脱除率较低。
　　反渗透膜的脱盐率和透盐率计算方法：
RO膜的盐透过率=RO膜产水浓度/进水浓度×
RO膜的脱盐率=（1–RO膜的产水含盐量/进水含盐量）×
RO膜的透盐率=–脱盐率
2、RO反渗透膜的产水量和渗透流率
RO膜的产水量——指反渗透系统的产水能力，即单位时间内透过RO膜的水量，通常用吨/小时或加仑/天来表示。
RO膜的渗透流率——也是表示反渗透膜元件产水量的重要指标。指单位膜面积上透过液的流率，通常用加仑每平方英尺每天（GFD）表示。过高的渗透流率将导致垂直于RO膜表面的水流速加快，加剧膜污染。
3、RO反渗透膜的回收率
RO膜的回收率——指反渗透膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分比。依据反渗透系统中预处理的进水水质及用水要求而定的。RO膜系统的回收率在设计时就已经确定。
A、RO膜的回收率=（RO膜的产水流量/进水流量）×
B、反渗透(纳滤)膜组件的回收率、盐透过率、脱盐率计算公式如下：
　　反渗透膜组件的回收率= RO膜组件产水量/进水量×
反渗透膜组件的盐分透过率=RO膜组件产水浓度/进水浓度×。