DTRO碟管式反滲透系統(tǒng)運行性能影響因素

1、碟管式反滲透系統(tǒng)（DTRO的基本原理及特點采用反滲透技術處理垃圾滲濾液，需要考慮膜的高度耐污染性和開敞式 的膜組件，只有解決了膜片堵塞的問題，才會較高效率地除去生物 污染。年， 技術被引入市場并取得了良好的效果，并逐漸在垃圾滲濾液處理中得到廣泛的 應用。DTR系統(tǒng)的原理及結構反滲透是指與自然滲透過程相反的現(xiàn)象，即在外界壓力作用下，使溶劑通 過半透膜析出的過程。膜的過濾是一個物理分離過程，過濾各種 各樣尺寸的顆 粒及分子。只要達到要求的尺寸和被選擇膜的材料，小顆 粒、膠質、微分子， 甚至于離子都可以被分離。膜過濾是一個純物理過 程，不會影響到化學結構和 使用膜材料的熱穩(wěn)定性。是反滲透的一種形 式

2、，利用壓力使中的水分子滲濾液 透過反滲透膜，把所有污染物包括氨 氮等大于的分子及離子截留，從而達到處 理滲濾液的目的，其核心技術是碟管式膜片膜柱。作為專門針對高濃度料液的 過濾技術，具有較高的出水水質。自80年代在德國成功運營至今已有年，其 占據(jù)了全球的垃圾滲濾液處理市場份額。DTR系統(tǒng)基本結構DT膜技術即碟管式膜技術，分為碟管式反滲透（DTR0和碟管式納濾（DTNF 兩大類，是一種專利型膜分離設備。該技術是專門針對滲濾 液處理開發(fā)的，世 界上最先進成熟的反滲透膜在垃圾滲濾液處理上的應用。膜組件主要由碟片式膜片（過濾膜片）、導流盤、C型橡膠墊圈、中心拉桿、外殼、兩端法蘭各種密封件及聯(lián)接螺栓等部

3、件組成。把過濾 膜片和 導流盤疊放在一起，用中心拉桿和端部法蘭進行固定。然后置入 耐壓外殼中， 就形成了碟管式膜組件。每個膜柱直徑為200mm長1000mm有個170導流盤和個 169膜片。當膜片需要更換時，只需用扭力扳手將膜 柱打開，進行更換。圖為 膜組件圖：圖2-1碟管式反滲透膜組件膜柱中各個部件有不同的作用。膜片由兩張同心環(huán)狀反滲透膜組 成，膜中 間夾著一層絲狀支架，這三層換裝材料的外環(huán)燥接，內(nèi)環(huán)開口，為凈水出 口。導流盤（替代了卷式膜中的網(wǎng)狀支撐層）將膜片加在中間，但不與膜片 直接接觸，加寬了流體通道。導流盤表面有一定方式排列的凸點，在高壓下使 滲濾液形成瑞流作用，增加透過速率和自行清

4、洗功能。C型橡膠墊圈套在中心 拉桿上，置于導流盤梁側的凹槽內(nèi)，起到支撐膜片、隔離污水和凈水的作用。 凈水在膜片中間沿絲狀支架流道中心拉桿 外圍，通過凈水出口排出。圖2-2碟管式膜柱DTR系統(tǒng)基本原理DTRC膜組件采用的是開放式流道設計形式，料液通過口進入壓力容 器中， 從導流盤與外殼之間的通道流道組件的另一端。在另一端法蘭處，料液通過8 個通道進入導流盤中，被處理的液體以最短的距離快速流過 濾膜，然后180 逆轉到另一膜面，再從導流盤中心的槽口流入到下一個導流盤。從而在膜表面 形成由導流盤圓周到圓中心，再到圓周，再到圓中心的雙“ S”形路線，濃縮 液最后從進料端法蘭處流出。三層環(huán)狀 材料的外環(huán)

5、使用超聲波技術進行傳接 的。膜組件兩導流盤之間的距離為4mm導流盤表面有一定方式排列的凸點。這種特殊的水力學設計使處理液在壓力作用下流經(jīng)濾膜表面遇凸點碰撞時 形成瑞流，增加透過速率和自動清洗功能，從而有效地避免了膜堵塞和濃度極 化現(xiàn)象，成功地延長了膜片的使用壽命。DTR每支膜柱膜面積為。是同規(guī)格的卷式膜面積的1/4,正是因為降低了膜面積才使 膜柱內(nèi) 流道變得寬闊，使大分子污染物能夠排除，防止了膜的堵塞。DTRC運行性能影響因素及實例分析DTRC1行性能影響因素由于是根據(jù)反滲透原理進行設計研制的，膜組件性能主要由膜通量、脫鹽 率、運行穩(wěn)定性三項基本因素決定而具體的運行又受膜材料、膜組件、溫度、

6、PH值運行壓力、水通量、滲透率及回收率等條件的制 約。膜通量:是指單位時間內(nèi)通過單位膜面積上的流體量。主要受膜壓 差、 鹽濃度和運行溫度等因素影響。其與膜的厚度、材料、孔隙率、溫度、跨膜壓 差（以及接觸膜的鹽濃度和料液通過膜表面的速度有關。北京天地人的碟管式 反滲透膜材料為聚酷胺，其反滲透的機理遵循吸附毛細孔理論，膜通量的遷移 公式為：芳香聚丑胺膜表面固定電荷的密度較小，可以將其考慮為非荷電膜進行 遷移方程的計算膜通量與進水壓力、實際進水溫度、進水鹽濃度和回收率的影 響。實際操作中系統(tǒng)采用的是系統(tǒng)自動控制，以下是通過釆 集重慶長生橋和上 海黎明的運行數(shù)據(jù)，分析跨膜壓差、進水溫度、電導率和回收率

7、分別對膜通量 的影響?？缒翰顚δね康挠绊懹蓤D示2-3為l%NaC勺滲濾液，跨膜壓差從OMp逐漸增加至17MPa勺 過程 中，膜通量的變化情況。由曲線變化分析可知膜通量的增加與進水壓力正相 關；在0-5MPal勺跨膜壓差下，膜通量以直線趨勢上升，當跨膜 壓差大于5MPa 寸，膜通量仍呈上升趨勢，但增長趨勢明顯變慢。進水溫度對膜通量勺影響圖示2-4中數(shù)據(jù)分析可知，當溫度在10C 25C之間時，膜通量指 數(shù)隨 著溫度的升高由幾乎成直線上升到1。溫度達到25C以后，膜通量 不再繼續(xù)升 高，而保持相對穩(wěn)定勺狀態(tài)，達到初始設計膜通量值。經(jīng)分 析，這是由于溫度 勺升高，水勺粘度降低使得膜勺透水能力增加。

8、當溫度達到一定值時，水勺粘 度降低達到最大，膜通量保持恒定，不再隨溫度勺增長而變化。鹽濃度對膜通量勺影響圖示中2-5,電導率是反應溶液中鹽濃度勺主要參數(shù)，當電導率由 18ms/cm增加至20ms/cmfl寸，膜通量由降至8L/。膜通量隨著電導率的增 高急 劇降低。電導率由20ms/cn增加至50ms/cmfl寸，膜通量由緩慢降至膜通量隨著 電 導率的增加而緩慢降低。經(jīng)分析得知由于隨著鹽濃度的增加，滲透壓增加，從 而導致了膜通量的減小?；厥章蕦δね康挠绊憟D2-6將回收率控制在1的范圍內(nèi)，測得膜通量的變化。由曲線變化 可 知，雖然在回收率變化中膜通量的變化不穩(wěn)定，但是總體趨勢是隨著回收率的 增加

9、寸膜通量表現(xiàn)為下降趨勢。脫鹽率：是指反滲透膜組件排斥可溶性離子程度的一種度量。主要 受壓 力、進水溫度、進液鹽濃度、回收率和等因素影響。其表達公式為：其受隨各因素影響的變化如下：電導率和PH值對脫鹽率的影響 分析圖2-7和2-8可知，由上圖數(shù)據(jù)可知 脫鹽率隨著溶液鹽溶度的降低而 降低，當電導率分別為每增加1 Oms/cm寸，脫 鹽率降低變化率分別為 % 2%、5%、5%,由此可見隨著溶液鹽濃度的降低，脫鹽 率降低的速度將加 大，即鹽濃度越高其脫鹽率程度下降的越急劇。脫鹽率在 PHK4和PH 10時，小于最高脫鹽率 PH為4-10之間相對穩(wěn)定，保持最高脫鹽 率。操作壓力和溫度對脫鹽率的影響圖2-

10、19的實驗，在溫度和PH直一定的情況下，將操作壓力由OMP逐 漸增 加至27MP過程中的脫鹽率的變化，由數(shù)據(jù)分析可知：脫鹽率隨著 操作壓力的增 加而提高，在操作壓力達到一定的值后，壓力對其的影響將減小并保持水平不 變；隨著鹽濃度的增加，脫鹽率下降；而2-10中可以看出脫鹽率隨著運行溫度 的降低而降低，呈曲線變化。運行壓力：是克服滲透壓，保證滲透膜正常運行的重要參數(shù)，影響 著處 理效果。在實際的運行中，必須控制運行壓力。項目中，運行壓力是監(jiān)測膜 運行狀 態(tài)的主要參數(shù)。圖2-11中，膜連續(xù)運行102h的運行壓力的變化曲線。膜開始運行時，為 隨著時間的延長，運行壓力呈直線上升，在40h時運行壓力發(fā)生了急 劇降低的 突變，隨即壓力繼續(xù)以直線趨勢上升，但比起初增加的速度放緩。70處運行壓 力突變至隨后逐漸降低至并保持恒定。由分析可知，滲 透壓直接影響產(chǎn)水量和回收率，同時受兩個因素的影響，即進水含鹽率和回收率。滲透壓與含鹽率成 正相關。隨著進水含鹽量的增高，滲透壓 亦會隨著增大，為了保持恒定的出水 量，運行壓力也需要提高。當運行 壓力超過一定程度時會使得膜面變形加劇， 使膜加速衰老，從而縮短膜的使用壽命?；厥章剩菏侵高M水料液經(jīng)過滲透作用回收的那部分水量。膜工藝的回收 率由通量和膜面積共同決定