用于垃圾渗滤液处理的DTRO膜堵塞和污染程度的评估方法与流程

本发明属于垃圾渗滤液处理，涉及一种用于垃圾渗滤液处理的dtro膜堵塞和污染程度的评估方法。

背景技术：

1、垃圾渗滤液成分复杂、污染物浓度高、水质水量变化大，属于高盐、高codcr废水。为满足排放要求，通常需要采用“预处理+生物处理+深度处理”、“生物处理+深度处理”或“预处理+深度处理”等组合工艺。根据《<生活垃圾填埋场污染控制标准>(征求意见稿)》编制说明》，我国2008年7月1日后建设的渗滤液处理设施共557座，总处理量为40888t/d，其中，采用dtro膜(ro)工艺的渗滤液处理设施共268座，处理量为22661t/d。ro是渗滤液深度处理的核心工艺，可以有效截留小分子有机物、无机盐，确保渗滤液达标排放。与卷式反渗透相比，碟管式反渗透(dtro膜)通道宽、流程短、可以形成高速湍流，更适应于垃圾渗滤液处理。

2、dtro膜应用过程中存在长期运行膜堵塞和污染造成产水率降低、清洗维护费用高等一系列问题。引起dtro膜堵塞和污染的物质包括小分子有机物、无机盐、微生物等，这些物质在膜表面或膜孔内附着、沉积、交联，使膜孔径变小、堵塞和发生污染，进而加剧浓差极化，造成膜产水率和过滤性能大幅降低。

3、膜清洗维护是dtro膜工艺运行的重要环节，包括物理清洗、化学清洗。目前，海水淡化dtro膜清洗维护方案主要由工艺技术人员根据膜产品厂家的指导意见，结合原海水进水水质、水量和膜产水量情况进行确定，缺少膜堵塞和污染程度的客观评估方法，无法根据膜堵塞和污染程度精准制定和优化清洗维护方案，造成膜清洗频次过高或过低，清洗效果不佳。因此，建立一种dtro膜堵塞和污染程度评估方法，用于预测、评估膜堵塞和污染程度，进而精准指导膜清洗维护，对于提升垃圾渗沥液dtro膜处理效能和保证产水水质具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明提供了一种用于垃圾渗滤液处理的dtro膜堵塞和污染程度的评估方法，该方法采用dtro膜归一化膜透水率下降比例ri作为膜堵塞和污染程度的评估指标，可客观地直接评估膜的透水性能，进而判断膜堵塞和污染程度，有利于科学合理确定膜清洗维护周期，提升膜运行效能，延长膜使用寿命。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种用于垃圾渗滤液处理的dtro膜堵塞和污染程度的评估方法，包括以下步骤：

3、计算dtro膜透水率温度归一化系数a、溶解性总固体归一化系数b和化学需氧量归一化系数e；

4、计算现状dtro膜实际透水率li，利用温度归一化系数a溶解性总固体归一化系数b和化学需氧量归一化系数e计算现状dtro膜归一化膜透水率linli×[1+(ti-20)×a]-1×[1+(ci-25000)×b]-1×[1+(ei-1000)×e]-1；

5、计算一定周期内归一化条件下的标准dtro膜标准透水率l0a；

6、计算现状dtro膜归一化膜透水率lin与一定周期内的的标准dtro膜归一化透水率l0a相比的下降比例ri；

7、通过ri值的范围评价dtro膜堵塞和污染程度。

8、作为优选，所述dtro膜透水率温度归一化系数a通过以下方法计算得到：

9、控制dtro膜进水溶解性总固体为25000mg/l和化学需氧量为1000mg/l，在5-30℃的温度范围平均取5-8个温度条件，测试dtro膜在不同温度下的膜通量ji和跨膜压差δpi，计算实际膜透水率li＝ji/δpi；

10、以li为因变量、(ti-20)为自变量进行线性拟合，得到近似线性拟合公式li＝l0+l0×(ti-20)×a，进而计算得到dtro膜透水率温度归一化系数a单位为℃-1；其中，ti代表在线仪表采集的温度值，单位为℃；l0为dtro归一化膜透水率，单位为l·m-2·h-1·kpa-1。

11、作为优选，所述dtro膜透水率溶解性总固体归一化系数b通过以下方法计算得到：

12、控制dtro膜进水温度为20℃和化学需氧量为1000mg/l，在20000-30000mg/l的溶解性总固体范围平均取5-8个溶解性总固体条件，测试dtro膜在不同溶解性总固体下的通量ji和跨膜压差δpi，计算实际膜透水率li；

13、以li为因变量、(ci-25000)为自变量进行线性拟合，得到近似线性拟合公式li＝l0+l0×(ci-25000)×b，进而计算得到dtro膜透水率溶解性总固体归一化系数b，单位为l/mg；

14、其中，ci代表在线仪表采集的溶解性总固体值，单位为mg/l；l0为dtro归一化膜透水率，单位为l·m-2·h-1·kpa-1。

15、作为优选，所述化学需氧量归一化系数e通过以下方法计算得到：

16、控制dtro膜进水温度为20℃和溶解性总固体为25000mg/l，在500-2000mg/l的化学需氧量范围平均取5-8个化学需氧量条件，测试dtro膜在不同化学需氧量下的通量ji和跨膜压差δpi，计算实际膜透水率li；

17、以li为因变量、(ei-1000)为自变量进行线性拟合，得到近似线性拟合公式li＝l0+l0×(ei-1000)×e，进而计算得到dtro膜透水率化学需氧量归一化系数e，单位为l/mg；

18、其中，ei代表在线仪表采集的化学需氧量值，单位为mg/l；l0为dtro归一化膜透水率，单位为l·m-2·h-1·kpa-1。

19、作为优选，一定周期内归一化条件下dtro膜标准透水率l0a具体为一定周期每次恢复性化学清洗后的dtro归一化膜透水率l0的平均值；

20、所述一定周期为2-3个月。

21、作为优选，dtro膜归一化膜透水率l0通过以下方法计算得到：

22、以dtro膜进水温度20℃、溶解性总固体25000mg/l、化学需氧量1000mg/l为归一化条件，测得dtro膜归一化膜透水率为l0＝j0/δp0。

23、其中，j0、δp0分别代表每次恢复性化学清洗后测量得到的膜通量和跨膜压差，且只有每次清洗后的归一化膜透水率的平均值才能代表dtro膜未污染和堵塞前的性能。

24、作为优选，现状dtro膜归一化膜透水率下降比例ri计算公式如下：

25、ri＝(l0a-lin)/l0a×100％。

26、作为优选，通过ri值的范围评价dtro膜堵塞和污染程度具体为：

27、当ri≤10％，为dtro膜轻度堵塞和污染；

28、当10％<ri≤20％，为dtro膜中度堵塞和污染；

29、当ri>20％，为dtro膜重度堵塞和污染。

30、作为优选，在通过ri值的范围评价dtro膜堵塞和污染程度之前，还包括判断膜是否已发生断裂或破损的步骤。

31、作为优选，判断膜是否已发生断裂或破损的步骤具体为：

32、当dtro膜通量ji>jmax或跨膜压差δpi<δpmin时，判断膜已发生断裂或破损。

33、作为优选，当dtro膜已发生断裂或破损，应及时修补膜丝；dtro膜处于轻度堵塞和污染状态，应定期反洗和气洗；dtro膜处于轻度堵塞和污染状态，应进行维护性化学清洗；dtro膜处于重度堵塞和污染状态，应进行恢复性化学清洗；当一段时间内dtro膜归一化膜透水率下降比例快速增加(ri/t数值急剧增加)时，膜可能发生严重堵塞和不可逆污染，应调整优化清洗方案(包括清洗时间、药剂种类、浓度等)。

34、当然，作为进一步优选，还可以将dtro膜归一化膜透水率下降比例快速增加ri/t作为膜发生严重堵塞和不可逆污染的特征指标，具体的，通过比较当前一段时间dtro膜的ri/t与历史积累数据的dtro膜的ri/t，如果发现现状ri/t急剧增加，则表明清洗后的dtro膜迅速被污染和堵塞，发生了不可逆污染。

35、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

36、1、本发明提供的专用于垃圾渗滤液处理的dtro膜堵塞和污染程度的评估方法采用dtro膜归一化膜透水率下降比例(ri)作为膜堵塞和污染程度的评估指标，设定边界条件划分为3种污染程度，可以去除温度、污泥浓度等因素对膜透水率变化的影响，客观且直接地评估膜透水性能，进而判断膜堵塞和污染程度，为dtro膜清洗维护方案制定和优化提供依据，有利于科学合理确定膜清洗维护周期，提升膜运行效能，延长膜使用寿命。

37、2、本发明提供的评估方法设定了将dtro膜归一化膜透水率下降比例快速增加作为膜发生严重堵塞和不可逆污染的特征指标，实现了有效、准确且快速对膜当前状态的快速评估。