基本知识

DTRO设备在垃圾渗滤液设计经验和运行维护

DTRO具有耐高压、耐污染、回收率高、稳定性强等特点。即便在污水高浊度（高浊度、高SDI、高盐分、高COD）情况下，也能经济稳定运行。特殊流道结构避免了传统膜法水处理最难处理的污染和堵塞问题，对污水回收效率更高相比传统膜法提高一倍。

01设计总则

（1）设计水量

系统处理水量需要明确：进水量、产水量；系统设计余量按1.1倍考虑；

（2）水质特点

北方水质一般含盐量（1.5-4.0万）mg/L；

南方水质一般含盐量（1.0-3.5万） mg/L ；

主要指标：COD、氨氮、SS、氧化物质、温度；

（3）产水要求

排放标准（表2/3）；主要不合格项氨氮；

处理措施：产水后端接离子交换模块吸附；

（4）设计回收率

根据进水水质和浓缩倍数，确定系统回收率；

但系统最高回收率不建议超过80%（75bar/90bar）

02 主要组成

DTRO主系统包括：

砂滤器模块，清洗缓冲罐模块，芯滤模块，一级高压泵组模块，一级膜组，二级高压泵组模块，二级膜组。

DTRO罐系统包括：

取水模块，篮式过滤器模块，原水罐模块，清水罐及脱气塔模块，药剂模块（酸、碱、阻垢剂、清洗剂）

03 流速考虑

低压管路设计流速≤3m/s

高压管路设计流速≤6m/s

根据水量平衡计算流量计算各管径大小

压柱塞泵吸入口流速：0.5-1.5m/s

DTRO产水管道流速要求：1.0-1.5m/s

高压循环泵组内循环管道流速要求：2.0-4.0m/s

04 预处理系统设计

在调节池中，取水模块把原液经通过原水提升泵提升，经过篮式过滤器后进入原水罐。

在原水罐中加酸调节PH值，通过原水搅拌泵加压后输送至砂滤器及芯滤器，进入高压泵。

04.1 取水模块

取水泵参数设计：

流量：根据处理量+20%余量（大一些亦可，自带单向阀）；

扬程：根据实际现场来选择，比如调节池的高度，管路的压力损失，可选择略大一些；

例：处理量50m3/d的泵流量：

Q=50/（24h X 90%）+ 50/（24h X 90%）X 20% = 2.3 + 0.5 = 2.8m3/h

泵的扬程选30m。

04.2 篮式过滤器模块

篮式过滤器主要针对小于20目的悬浮物及颗粒物进行过滤截流；

此过滤形式为死端过滤，需要通过进出口压力变化进行污堵情况的检查清洗，满足系统接口尺寸即可。

04.3 原水罐模块

原水罐的设计停留时间为：1.0-1.5h

原水罐的内设回流搅拌量可充混合浓硫酸（98%）/盐酸药剂，但加药量，储存，反应效果打不相同。

控制pH值：6.3-6.8（6.5最佳值）

04.4 原水搅拌泵

泵的选择原则是：

供水流量：搅拌流量=1：1；扬程15-20m。

04.5 预增压泵设

主要作用：

（1）系统供水供压，与原水搅拌泵串联使用，把原水搅拌泵输送过来的压力进一步提压，输送至高压柱塞泵的进口。

（2）砂滤器反洗使用；

（3）系统药剂清洗使用。

原水搅拌泵+预增压泵的扬程按30-40m考虑即可。

04.6 清洗模块

理论上清洗缓冲罐的体积是（3-5）倍的系统死体积，实际设计时主要考虑加药的量。

一级清洗用5-6%浓度的清洗剂，二级清洗用2.5-3%浓度的清洗剂。

例：50m3/d处理量系统的死体积按800L，800×6%=48L。

实际可选大些，以实际机械设计图为准，可选200L 304/316L材质，矩形罐。

DTRO所需加药一般包含液碱、酸、阻垢剂和清洗剂AC。

04.7 加热器

加热器主要用途是在膜柱清洗时把药液水加热，以加强清洗效果，一般需要加热到38℃。

加热器功率计算如下：

04.8 砂滤器

通过过流流速与反洗流速来选择砂滤器。

砂滤器的设计滤速为8-15m/h，例如：设计流量按2.6m3/h，设计流速为10m/h;

则砂滤器的截面积S=πD2/4，S=2.6/10=0.26m2；

直径 D=SQRT（4S/π）= SQRT（4×0.26/3.14）=0.6m，根据标准选砂滤器的直径D=600mm。

根据各层石英砂的装填深度及总的装填百分比60-70%以及标准罐的高度来选择砂滤器的高度，在此选罐的高度为1850mm，同时标配上下布水器。

04.9 保安过滤器

要求单支流量小于2m3/h ,一般设计1m3/h每支。

芯滤外壳：TYP：单芯，20"，PP，蓝色，带排气

滤芯规格：TYP：10μ，20"

05 一级膜系统设计

05.1 设计准则

（1）DTRO膜柱后一段膜柱的进水是前一段膜柱的浓水，各段进水电导率依次增大。

（2）工艺设计如果第一段不加在线增压泵，则第一段膜柱数量根据高压泵的出水来确定，一般一根膜柱一小时进水1m3，要求高压泵留有裕量，不要满负载运行；

（3）工艺设计如果第一段加在线增压泵，则第一段膜柱的数量根据在泵增压泵的出水流量来确定；

（4）第二段膜柱的数量根据在线增压泵的出水流量来确定，一般比第一段少1-2支（如果第一组有在线增压泵）；

（5）第三段膜柱数量同样是根据在线增压泵的出水流量来确定，一般比前一组少1-2支；

05.2 膜柱设计要求

单支进水量：0.6-1.2m3/h

设计压力：65bar（选用75bar膜柱）

压差：6-8bar

安装方式：并联

段落方式：一段并联

以处理量50t/d为例，可确认膜柱一级23支，二级5支。

一级计算

二级计算

05.3 高压泵组

经过芯式过滤器的渗滤液直接进入高压柱塞泵。

DTRO系统每台柱塞泵后边都有一个蓄能器，用于吸收高压泵产生的压力脉冲，给DTRO膜柱提供平稳的压力。

经高压泵后的出水进入在线泵循环分流后进水DTRO膜柱。

05.4循环泵组

一级膜组件为23支，每支膜组件进水量按1m3/h设计，则需进水量23m3/h，原水来水量56.6m3/d，即2.4m3/h，则循环泵流量为23-2.4=20.6m3/h。

循环泵扬程按100m考虑。

06 二级膜系统设计

06.1 设计准则

（1）二级一般是二段，第一组膜柱的浓水是第二组膜柱的进水；

（2）第一段膜柱的数量根据高压泵的出水流量来确定；

（3）第二段膜柱的数量根据水量平衡表中二段膜柱的总数量来确定。

（4）二级大于10支膜，建议增加循环泵系统。

根据以上原则，第二级膜柱分两组，第一组3根，第二组2根。

06.2 二级高压泵

单支进水量：0.6-1.0m3/h

设计压力：45bar（选用75bar膜柱）

安装方式：并联

段落方式：二段串联

二级DTRO系统，由于设计循环泵组，为满足单支膜的进水量，通过特别流量对应 ，把高压泵作为内循环泵使用，既能为系统提供压力又能为系供循环量。

06.3 清水泵

此泵的作用是将罐系统中的透过液提供给外部透过液存池，同时用于化学清洗及加碱搅拌。

此泵流量按产水量来取，同时考虑加碱搅拌与设备清洗还有透过液存池的位置等。

06.4 清水罐及脱气塔

清水罐的选择按1h的产水量来选，系统设计最小为1h的产水量。清水罐采用塑料板焊接形式。

脱气塔设计直径600mm，配风机，25mm鲍尔环填料，用于去除水中的硫化氢，氨氮及酸性气体。

07 系统控制原理

系统采用恒流限压控制原理，在渗沥液实际进水水质符合设计进水水质（电导率、NH3-N、COD等）前提下，系统按各级的设计回收率进行浓缩。

根据一级膜系统高压泵性能参数对应表可以获得在额定频率下所对应的泵流量（如下表所示）。

根据各级泵流量及各级的回收率可以计算出各级透过液流量，此数值为启动的必要设置参数值。

各级的泵启动平稳后，PLC根据透过液设定值及高压泵出口压力的最大压力设定值控制VS阀的开度，当透过液流量，未达到设定值且高压泵出口压力未达到最大值时，PLC控制VS阀开度逐渐减少，以增大CAT高压泵出口压力从而增大透过液流量，正常情况下，系统通过PLC自动调节后会稳定工作在一定的压力下，而透过液达到设置值。

当进水水质变化或膜性能衰退后，如果VS阀开度调节过程中如果检测到CAT高压泵出口压力达到最高设定值或VS阀开度达到允许的最大值而透过液流量仍未达到设定值，此时系统出现报警信息，要求进行膜清洗或调整透过液流量（即回收率）进行运行。

对于透过液级由于进水水量能够满足一定水量范围，一级、二级高压泵采用变频率调节电机转速以调节高压泵的进水量。

08 系统常见问题及解决

08.1 系统排气

系统在首次运行或启停机时，要求充分排气如果不当会造成大量膜组件无规律性损坏。

表象：产水侧出现大量气泡，浓水侧出现大量气泡。

解决措施：增设多点高位手动或自排气阀；避免原水中夹杂气体进入系统；系统压力缓升；系统中铬压力泵、阀联动延长。

08.2 系统启停缓慢

系统缓启停，减少的冲击性降低各中部件损坏程度。

表象：系统爆管，各部件损坏膜组。

解决措施：系统高压泵循环设变频或软启，减少的冲击性；增长系统开机和停时间，降低冲击；系统管道阀门以及泵，选择合适的规格，防止限流堵塞问题。

08.3 膜柱跑圈

DTRO膜柱跑圈，会造成产水不合格直接影响总质如及时处理带动其他部件损坏。

表象：产水质不合格，听见膜内 "吱…”。

解决措施：更换损坏的 O型圈；如顶部跑圈，则进膜流速过高或组件扭紧力不足；底部跑圈，则瞬间吸力过大或导流盘尺寸变形。

08.4 膜柱端盖漏水

DTRO膜柱端盖漏水，主要原因是密封的问题在一定情况下不影响系统运行会造成组件腐蚀。

表象：端盖渗水，轴套喷。

解决措施：降低系统进水温度（建议小于 30 ℃）；更换密封件；更换膜壳。

08.5 膜柱膜片刺穿

DTRO膜片刺穿，会造成系统产水不合格脱盐率下降后柱内压力分失衡逐渐影响正支。

表现：产水质不合格。

解决措施：系统运行前充分排气；系统缓启停，压力升降速度慢；系统步序合理，保护措施完善。