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碟管式反渗透技术特点及工艺流程

碟管式反渗透是反渗透的一种形式，是专门用来处理高浓度污水的膜组件，其核心技术是碟管式膜片膜柱。把反渗透膜片和水力导流盘叠放在一起，用中心拉杆和端板进行固定，然后置入耐压套管中，就形成一个膜柱。

碟管式膜系统的核心是由碟片式膜片、导流盘、O型橡胶垫圈、中心拉杆和耐压套管所组成的膜柱。碟管式膜柱有大膜柱和小膜柱两种。小膜柱直径为200毫米，长1000毫米，有170个导流盘和169个膜片；大膜柱直径为214毫米，长1400毫米，由210个导流盘和209个膜片构成。膜片和导流盘间隔叠放，O 型橡胶垫圈放在导流盘两面的凹槽内，用中心拉杆穿在一起，置入耐压套管中，两端用金属端板密封。

膜柱中各个部件有不同的作用。膜片由两张同心环状反渗透膜组成，膜中间夹着一层丝状支架，这三层环状材料的外环焊接，内环开口，为净水出口。导流盘（替代了卷式膜中的网状支撑层）将膜片夹在中间，但不与膜片直接接触，加宽了流体通道；导流盘表面有一定方式排列的凸点，在高压下使渗滤液形成湍流，增加透过速率和自清洗功能。O型橡胶垫圈套在中心拉杆上，置于导流盘两侧的凹槽内，起到支撑膜片、隔离污水和净水的作用。净水在膜片中间沿丝状支架流到中心拉杆外围，通过净水出口排出。

和其他膜组件相比，碟管式反渗透具有以下三个明显的特点：

通道宽：膜片之间的通道为2mm，而卷式封装的膜组件只有0.2mm。

流程短：液体在膜表面的流程仅7cm，而卷式封装的膜组件为100cm。

湍流行：由于高压的作用，渗滤液打到导流盘上的凸点后形成高速湍流，这种湍流的冲刷下，膜表面不易沉降污染物。在卷式封装的膜组件中，网状支架会截留污染物，造成静水区从而带来膜片的污染。

以上三个特点，决定了碟管式反渗透技术在处理渗滤液时可以容忍较高的悬浮物和SDI，通俗一点讲，就是不会堵塞。同时，这三个技术特点体现在具体实践中，使碟管式膜技术有如下几个工程特点：

膜组的结垢少，膜污染轻，膜寿命长。DT-RO的特殊结构及水力学设计使膜组易于清洗，避免了结垢和其他膜污染，从而延长了膜片寿命。用于DT-RO 的膜片寿命可长达2年以上，甚至更长。

不依赖于预处理，具有良好的稳定性、安全性和适应性。由于以上结构上的特点，DTRO膜组不用预处理可以直接处理渗滤液。在具体工程中，预处理系统可有可无。对于有预处理的系统，无论预处理环结是否高效、稳定，反渗透系统都可以稳定的达标出水。同时由于不依赖于生物处理，碟管式反渗透对填埋场各个阶段的渗滤液具有良好的适应性。

具有十分可靠的处理效果。到目前为止，国外十几年来243个渗滤液处理工程实例无一例失败。碟管式中试设备在国内五个城市十余个垃圾厂的处理试验，无一例因堵塞导致效果受影响。

碟管式反渗透技术是目前国内能保证渗滤液出水稳定、持续达到国家一级或二级排放标准的成熟技术。DTRO系统操作方式灵活，可根据渗滤液要求的排放标准选择一级、二级处理形式，处理后的净水可确保达到国家GB16889-1997中的一级排放标准或中水回用标准。系统经济的净产水率为75%~80%，也可根据客户要求配备高压系统，达到90%~95%的产水率。处理对象涉及到垃圾填埋场渗滤液、垃圾堆肥场渗滤液处理。

DTRO系统可与其他工艺组合使用，作为最终排放前的处理工序，能确保渗滤液处理后可靠达标。

工艺流程：

碟管式反渗透不需要任何形式的预处理，直接处理渗滤液，即可达到业主需要的排放标准。

对于城市生活垃圾渗滤液的处理，如果要达到国家一级排放标准，一般提供两级DTRO处理系统，包括中央控制系统、砂滤器、第一级反渗透系统、第二级反渗透系统、渗滤液储罐、硫酸储罐、净水储罐、清洗剂储罐、脱气塔等。

系统运行时，将渗滤液由调节池泵入砂滤器，除掉50μm以上的悬浮物，再经过筒式过滤器除去粒径大于10μm的颗粒，然后进入渗滤液储罐。在原液进入储罐的过程中，酸添加系统启动，将储罐内渗滤液PH值调节到6～6.5。

当渗滤液储罐中的液位达到设定高度时，第一级反渗透系统启动，由高压柱塞泵将渗滤液泵入膜组系统。第一级反渗透产出的净水直接进入第二级反渗透系统，产生的浓缩液在膜组内循环，达到设定的回收率后排放到浓缩液储存池。

经过第二级反渗透系统后，产出的净水再经脱气装置除味后直接排放或回用。由于这里产生的浓缩液中污染物质浓度不高，可以排到第一级反渗透前再进行一次处理，以提高系统的水回收率。

膜组的清洗由系统根据压差自动执行，只需要在两个清洗剂储罐中分别置入酸性清洗剂和碱性清洗剂即可。

碟管式膜技术

DT膜技术即碟管式膜技术，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。该技术是专门针对高浓度料液的过滤分离而开发的，已成功应用近30年。

1、组件结构

碟管式膜组件主要由过滤膜片、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。

2、过滤原理

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），被处理的液体以最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，浓缩液最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。

3、技术特点

?避免物理堵塞现象

DT组件采用开放式流道设计，料液有效流道宽，避免了物理堵塞。

?最低程度的结垢和污染现象

采用带凸点支撑的导流盘，料液在过滤过程中中形成湍流状态，最大程度上减少了膜表面结垢、污染及浓差极化现象的产生，允许SDI值高达20的高污染水源，仍无被污染的风险。

?膜使用寿命长

DT膜组件有效减少膜的结垢，膜污染减轻，清洗周期长，同时DT的特殊结构及水力学设计使膜组易于清洗，清洗后通量恢复性非常好，从而延长了膜片寿命。实践工程表明，即使在渗液原液的直接处理中，DT膜片寿命可长达3年以上，这对一般的膜处理系统是无法达到的。

?组件易于维护

DT膜组件采用标准化设计，组件易于拆卸维护，打开DT组件可以轻松检查维护任何一片过滤膜片及其它部件，维修简单，当零部件数量不够时，组件允许少装一些膜片及导流盘而不影响DT膜组件的使用，所有这些维护工作均在现场即可完成。

?过滤膜片更换费用低

DT组件内部任何单个部件均允许单独更换。过滤部分由多个过滤膜片及导流盘装配而成，当过滤膜片需更换时可进行单个更换，对于过滤性能好的膜片仍可继续使用，这最大程序减少了换膜成本。

?浓缩倍数高

DT组件操作压力具有75bar,150bar,200bar三个等级可选，是目前工业化应用压力等级最高的膜组件，在一些浓缩倍数高的应用中，其含固量可以达到25%以上，浓缩倍数高。