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ANWENDUNGSFALL
ANWENDUNGSFALL
Einsatz von PSI TFN-Membranen in der Deponie-Sickerwasserbehandlung

Hintergrund des Projekts:

Mit der zunehmenden Verstädterung steigt auch das Abfallvolumen weiter an. Die Verbrennung von Abfällen zur Energiegewinnung ist zu einer der wichtigsten Methoden der Abfallentsorgung geworden. Bei der Lagerung und dem Transport von Abfällen entsteht jedoch Deponiesickerwasser, das eine ernste Gefahr für die Umwelt darstellt.
Deponiesickerwasser weist eine komplexe Zusammensetzung auf und enthält hohe Konzentrationen an organischen Schadstoffen, Ammoniumstickstoff, Schwermetallen und anderen Schadstoffen. Wenn es ohne wirksame Behandlung abgeleitet wird, kann es den Boden, das Oberflächenwasser und das Grundwasser erheblich verschmutzen. Daher ist die Entwicklung effizienter und zuverlässiger Technologien zur Behandlung von Deponiesickerwasser von entscheidender Bedeutung.

Details zum Projekt

n Projektname: Projekt zur Behandlung von Deponiesickerwasser in der Shenzhen Energy Environmental Protection East Co, Ltd. Kläranlage
n Standort des Projekts: Nr. 1 Huanbao Road, Pingdi Street, Bezirk Longgang, Shenzhen
n Beschreibung des Projekts:
Shenzhen Energy Environmental Protection East Co., Ltd. befindet sich in Shangkengtang, Sifangpu Community, Pingdi Street, Longgang District, Shenzhen. Die Anlage ist mit einem Sickerwasserbehandlungssystem ausgestattet, das für eine Tageskapazität von 1.450 m³/d ausgelegt ist: Vorbehandlung + anaerobe Behandlung + externer MBR + Nanofiltration (NF) + Umkehrosmose (RO). Das System ist mit zwei parallelen Linien konfiguriert, die unabhängig von den anaeroben Tanks arbeiten. Das fortschrittliche Membranbehandlungssystem umfasst: 4 Sätze integrierter Ultrafiltrationsmembranen (UF) (insgesamt 8 Gruppen), 1 Satz integrierter Nanofiltrationsmembranen (NF) (insgesamt 2 Gruppen), 1 Satz integrierter Umkehrosmose-Membranen (RO) (insgesamt 2 Gruppen), 1 Satz integrierter Nanofiltrationsmembranen zur Konzentratreduktion (insgesamt 2 Gruppen).Das behandelte Sickerwasser erfüllt die Wasserqualitätsstandards für Zusatzwasser in offenen Kühlwasserkreisläufen, die in GB/T 19923-2005 (Reuse of Urban Recycling Water-Water Quality Standards for Industrial Uses) festgelegt sind.
n Quelle und Eigenschaften des Sickerwassers:
Das in diesem Projekt behandelte Sickerwasser stammt in erster Linie aus frischem Sickerwasser, das bei der Abfallumladung und -lagerung entsteht und von der Verbrennungsanlage aufgefangen wird. Deponiesickerwasser weist Merkmale wie verschiedene Schadstoffarten, eine komplexe Zusammensetzung und erhebliche Schwankungen in der Wasserqualität und -menge auf. Es enthält hohe Konzentrationen von Schadstoffen, darunter chemischer Sauerstoffbedarf (CSB), Ammoniumstickstoff und Gesamtstickstoff, sowie verschiedene Schwermetalle und Mikroorganismen, die bei unbehandelter Einleitung eine große Gefahr für die Umwelt darstellen.

 

Einsatz von PSI TFN-Membranen in der Deponie-Sickerwasserbehandlung

Behandlungsprozess

n Gesamtprozessablauf:
Bei diesem Projekt wird ein zweistufiger AO + integrierter MBR + NF + SWRO-Aufbereitungsprozess angewandt. Das Nanofiltrationskonzentrat wird durch ein Ultrafiltrations-/Nanofiltrationsverfahren mit großer Öffnung zur Rückgewinnung von Huminsäure behandelt, und das Nanofiltrationsproduktwasser wird durch Meerwasserumkehrosmose (SWRO) zur Wiederverwendung im Kraftwerk entsalzt. Dieses Verfahren kombiniert biochemische Behandlung und fortschrittliche Aufbereitung und entfernt effektiv organische Schadstoffe, Ammoniakstickstoff, Schwebstoffe, gelöste Stoffe, Kolloide und andere Verunreinigungen aus dem Sickerwasser.
n Detaillierte Prozessbeschreibung:
Regulierung und Homogenisierung: Frische und gealterte Sickerwässer werden in den vorhandenen Stahlbeton-Regelbehälter innerhalb der Deponie im vorgesehenen Verhältnis eingeleitet. Nach dem Heben fließen sie zunächst in den Ausgleichsbehälter, wo sie mit anderen zurückgeführten Abwässern gemischt und homogenisiert werden. Durch diesen Schritt werden Schwankungen in der Qualität und Quantität des Sickerwassers wirksam gemildert und stabile Zulaufbedingungen für die nachfolgenden Behandlungseinheiten geschaffen.

a. Zweistufige biochemische AO-Behandlung: Es wird ein zweistufiges AO-Verfahren mit Vordenitrifikation und Nachnitrifikation angewandt. Im Denitrifikationsbecken werden die Kohlenstoffquellen im Zulauf genutzt, um Nitrat- und Nitritstickstoff zu Stickstoffgas zu reduzieren. Im Nitrifikationsbecken wird der Ammoniakstickstoff zu Nitrat- und Nitritstickstoff oxidiert. Die sekundäre Nitrifikation-Denitrifikation sorgt für eine vollständige Stickstoffentfernung und die Einhaltung der Gesamtstickstoffnormen im Abwasser. Dieses Verfahren nutzt die Kohlenstoffquellen im Zulauf vollständig aus, reduziert den Sauerstoffbedarf für den Abbau organischer Schadstoffe im Nitrifikationsbecken und verbessert die Reinigungsleistung.
b. Eingebautes MBR-System: Nachdem das Abwasser in den Membranreaktor gelangt ist, wird der Großteil der Schadstoffe abgebaut. Die eingebauten MBR-Membranen nutzen die aufwärts gerichtete Scherkraft, die durch die Gas-Flüssigkeits-Wechselwirkung während der Belüftung erzeugt wird, um einen Querströmungseffekt auf der Membranoberfläche zu erzielen, wodurch das Fouling der Membranen reduziert wird. Im Vergleich zu externen Ultrafiltrationsmembranen arbeiten die eingebauten Ultrafiltrationsmembranen mit einem geringeren Energieverbrauch, was die Betriebskosten senkt. Die Ultrafiltration entfernt effektiv Schwebstoffe, Kolloide, makromolekulare organische Stoffe und andere Verunreinigungen aus dem Abwasser und gewährleistet einen stabilen Betrieb der nachfolgenden Nanofiltrationssysteme.
c. Nanofiltrations-Tiefenbehandlung: Das Nanofiltrationsverfahren wird eingesetzt, wobei das Nanofiltrationssystem eine Klarwasserausbeute von 85% erreicht. Das Konzentrat gelangt in das Konzentratbehandlungssystem, und das behandelte Abwasser wird in den Regulierungstank zurückgeführt, während das klare Wasser zur weiteren Entfernung von Restschadstoffen in das RO-System geleitet wird. Die Nanofiltration entfernt wirksam kleinmolekulare organische Stoffe, zwei- und mehrwertige Ionen und andere Verunreinigungen aus dem Sickerwasser, wodurch die Abwasserqualität weiter verbessert wird.
d. Nanofiltrationskonzentrat-Behandlung: Das Nanofiltrationskonzentrat wird in diesem Projekt mit einem zweistufigen Materialtrennmembranverfahren behandelt. Nach der Behandlung mit den zweistufigen Materialtrennungsmembranen werden der CSB und die Farbe des Konzentrats erheblich reduziert, während das BSB5/COD-Verhältnis ansteigt, wodurch die biologische Abbaubarkeit des Konzentrats verbessert wird. Nach einer weiteren Filtration durch die Umkehrosmoseanlage kann das Abwasser im Wesentlichen die Standards für die Wiederverwendung von Wasser für das Kraftwerk erfüllen.
e. Umkehrosmose-Tiefenbehandlung: Das RO-Verfahren wird eingesetzt, wobei das RO-System eine Klarwasserausbeute von 75% erreicht. Das Konzentrat gelangt in den Konzentratsammeltank und wird zur weiteren Behandlung in das Kraftwerk zurückgeführt, während das klare Wasser in den Wiederverwendungstank fließt und als Zusatzwasser für das Umlaufkühlsystem des Kraftwerks dient.

Flussvergleichsanalyse zwischen PSI-Membranen und importierten Membranen
SWRO-Flux-Leistungsvergleichsdiagramm: Auf der Grundlage umfangreicher Daten, die bei praktischen Anwendungen und Pilotversuchen gesammelt wurden, wird das folgende Vergleichsdiagramm für den Membranfluss erstellt.

Serie Modell

Membran-Fluss

Test Bedingung

SWRO

Pro-SW

11-15

Betriebsdruck: 31bar
Rückgewinnungsrate: 75%
Zulaufwasser pH-Wert: 7,5
Zulauf TDS: 10200mg/L

Eingeführte Membrane SW30HRLE

9-11

NF

Pro-NF2

15-17

Betriebsdruck: 6bar
Rückgewinnungsrate: 85%
Zulaufwasser pH-Wert: 7,0
Zulauf TDS: 11300mg/L

Eingeführte Membrane NF270

13

UNF Membrane

Pro-UF 13-15

Betriebsdruck: 11bar
Rückgewinnungsrate: 75%
Zulaufwasser pH-Wert: 7,2
Zulauf TDS: 16280mg/L

Eingeführte Membrane 8040F30 9-10
Einsatz von PSI TFN-Membranen in der Deponiesickerwasserbehandlung1
Einsatz von PSI TFN-Membranen in der Deponiesickerwasserbehandlung2
Einsatz von PSI TFN-Membranen in der Deponiesickerwasserbehandlung3

 

Wie in der Tabelle deutlich zu sehen ist, übersteigt der Durchfluss der SW-, NF- und UNF-Membranen von PSI unter identischen Betriebsbedingungen die der importierten Serien.

Schaukasten

Einsatz von PSI TFN-Membranen in der Deponiesickerwasserbehandlung4
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