高浓废水处理难题！生化+超滤+DTRO工艺全拆解

一、工艺核心

在垃圾渗滤液、化工高浓有机废水处理中，传统工艺常受限于出水波动大、占地广、成本高的痛点。生化 + 超滤（UF）+ 碟管式反渗透（DTRO）组合工艺（核心技术路线为 MBR+DTRO），通过生物降解与膜分离技术的深度协同，实现了 “有机物降解 - 泥水分离 - 深度截留” 的全链条处理。

二、生化系统

1. 系统组成与流程

生化系统包含均质调节池、均质池、反硝化池、硝化池、污泥处理系统及辅助设备（进料泵、储药系统、冷却系统等），具体流程如下：

① 渗滤液经提升泵进入均质池前的袋式过滤器（截留 0.5mm 以上颗粒，压差超 0.1MPa 时更换滤袋，清洗后可复用）；

② 过滤后渗滤液重力流入均质池，通过搅拌机实现水质均化（COD 波动控制在 ±10% 内），保障后续处理稳定性；

③ 均质池出水进入AO 型生化反应器（1 组反硝化池 + 1 组硝化池），完成有机物降解与脱氮反应。

2. 关键反应与参数

• 硝化反应（好氧环境）：氨氮被硝化细菌转化为硝酸盐，反应式为：

需维持溶解氧（DO）2-4mg/L，温度 25-35℃，pH 7.5-8.5。

• 反硝化反应（缺氧环境）：硝酸盐被反硝化细菌还原为氮气，反应式为：

需维持碳氮比（C/N）5-8:1，pH 7.0-8.0。

• 曝气系统：采用射流曝气器 + 射流泵 + 鼓风机组合，溶氧效率＞25%（高于传统曝气 10-15 个百分点），建议选用欧洲进口射流器（污泥浓度＞8g/L 时仍能稳定充氧）；
  
  
• 辅助控制：设药剂 + 水力双消泡系统（消泡剂投加量 5-10mg/L）、冷却塔冷却系统（控制生化池温度≤38℃），通过 PLC 联动传感器（流量、电导率、pH、DO、温度）调节供气量（10-15m³/(m³・h)）、排泥量。

3. 污泥处理

生化系统每日排泥量约 12t（含水率 98.5%），经污泥浓缩池重力浓缩（含水率降至 95%-96%）后，由离心脱水机处理至含水率＜80%，泥饼送填埋场处置，滤液回流至生化系统。

三、超滤系统

1. 工艺原理与流程

采用外置管式超滤，从硝化池取水，通过 “进水泵 - 循环泵 - 膜组件” 实现泥水分离：

① UF 进水泵将生化混合液分配至 UF 环路（1 个环路含 4 根膜管），循环泵提供 3-5m/s 膜管内壁流速，形成紊流避免膜堵塞；

② 在 6bar 最大操作压力下，液相透过 0.02μm 孔径膜形成透过液（无菌、无悬浮物、无生物活性物质），进入超滤清水池；

③ 浓缩泥水混合液部分回流至反硝化池（实现硝化液内回流，提升污泥浓度至 8-12g/L），部分作为剩余污泥排入浓缩池。

2. 核心优势与参数

该系统实现水力停留时间（HRT）与污泥停留时间（SRT）的完全分离，通过控制 SRT=30-50d，可富集硝化菌（氨氮去除率提升至 85%-90%）。超滤系统核心参数如下表：

3. 清洗机制

设清洗槽（储存清水 / 清液）与清洗泵，单环路可独立清洗：① 压缩空气切断进料，管内污泥随冲刷水回流生化池；② 清洗水循环清洗（必要时滴加 0.5%-1% 柠檬酸 / NaOH 药剂），直至膜通量恢复至初始值的 80% 以上。

四、DTRO 系统

1. 工艺必要性与流程

MBR（生化 + 超滤）出水仍含硝酸盐、结垢离子（Ca²⁺、Mg²⁺、SiO₃²⁻），需通过 DTRO（抗污染能力强、回收率高）实现深度净化，流程如下：

① MBR 出水经 DTRO 进水泵输送，同步投加盐酸调节 pH 至 6.1-6.5（防止碳酸盐结垢）；

② 调节后水质进入并联保安过滤器（2 台，50μm 精度，压差超 0.2MPa 时在线更换）；

③ 过滤后水经高压柱塞泵加压（30-70bar），进入 DTRO 膜柱（1 套装置含 70 支膜柱，总膜面积 658.3m²）；

④ 膜柱出口部分浓缩液经循环泵回流（维持膜表面流速 1.5-2.0m/s，避免浓差极化），最终浓缩液排入浓缩池，透过液（回收率 80%）进入清水储罐，达标后外排。

2. 辅助系统与处理效果

3. DTRO 与传统 RO 对比

五、工艺核心优势总结