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CASO DI APPLICAZIONE
CASO DI APPLICAZIONE
Applicazione delle membrane PSI TFN nel trattamento del percolato di discarica

Background del progetto:

Con l'accelerazione dell'urbanizzazione, il volume dei rifiuti prodotti continua ad aumentare. L'incenerimento dei rifiuti è diventato uno dei metodi principali per il loro smaltimento. Tuttavia, durante lo stoccaggio e il trasporto dei rifiuti, viene generato il percolato di discarica, che rappresenta una grave minaccia per l'ambiente.
Il percolato di discarica presenta una composizione complessa, contenente alte concentrazioni di inquinanti organici, azoto ammoniacale, metalli pesanti e altri contaminanti. Se scaricato senza un trattamento efficace, può causare un inquinamento significativo del suolo, delle acque superficiali e delle acque sotterranee. Pertanto, lo sviluppo di tecnologie efficienti e affidabili per il trattamento del percolato di discarica è fondamentale.

Dettagli del progetto

n Nome del progetto: Progetto di trattamento del percolato della discarica di Shenzhen Energy Environmental Protection East Co. Stazione di acque reflue
n Ubicazione del progetto: No. 1 Huanbao Road, Pingdi Street, Longgang District, Shenzhen
n Descrizione del progetto:
Shenzhen Energy Environmental Protection East Co., Ltd. si trova a Shangkengtang, Sifangpu Community, Pingdi Street, Longgang District, Shenzhen. L'impianto è dotato di un sistema di trattamento del percolato progettato per una capacità giornaliera di 1.450 m³/d. Il processo principale del sistema di trattamento del percolato comprende: Pretrattamento + Trattamento anaerobico + MBR esterno + Nanofiltrazione (NF) + Osmosi inversa (RO). Il sistema è configurato con due linee parallele che operano in modo indipendente a partire dalle vasche anaerobiche. Il sistema di trattamento avanzato a membrana comprende: 4 set di unità integrate a membrana di ultrafiltrazione (UF) (8 gruppi in totale), 1 set di unità integrate a membrana di nanofiltrazione (NF) (2 gruppi in totale), 1 set di unità integrate a membrana di osmosi inversa (RO) (2 gruppi in totale), 1 set di unità integrate a membrana di riduzione del concentrato di nanofiltrazione (2 gruppi in totale).I sottoprodotti, come il concentrato di RO e il concentrato di membrana primaria generato dalla riduzione del concentrato di NF, vengono restituiti alla centrale elettrica per un ulteriore trattamento. Il percolato trattato soddisfa gli standard di qualità dell'acqua per l'acqua di reintegro nei sistemi di raffreddamento a ricircolo aperto specificati in GB/T 19923-2005 (Riutilizzo dell'acqua di riciclo urbano - Standard di qualità dell'acqua per usi industriali).
n Fonte e caratteristiche del percolato:
Il percolato trattato in questo progetto proviene principalmente dal percolato fresco generato durante il trasferimento e lo stoccaggio dei rifiuti raccolti dall'impianto di incenerimento. Il percolato di discarica presenta caratteristiche quali diversi tipi di inquinanti, una composizione complessa e fluttuazioni significative nella qualità e nella quantità dell'acqua. Contiene elevate concentrazioni di inquinanti, tra cui la domanda chimica di ossigeno (COD), l'azoto ammoniacale e l'azoto totale, oltre a vari metalli pesanti e microrganismi, che rappresentano un grave rischio ambientale se non vengono trattati.

 

Applicazione delle membrane PSI TFN nel trattamento del percolato di discarica

Processo di trattamento

n Flusso complessivo del processo:
Questo progetto adotta un processo di trattamento a due fasi AO + MBR integrato + NF + SWRO. Il concentrato di nanofiltrazione viene trattato con un processo di ultrafiltrazione/nanofiltrazione a grande apertura per il recupero dell'acido umico e l'acqua prodotta dalla nanofiltrazione viene desalinizzata mediante osmosi inversa dell'acqua di mare (SWRO) per essere riutilizzata nella centrale elettrica. Questo processo combina il trattamento biochimico e il trattamento avanzato, rimuovendo efficacemente gli inquinanti organici, l'azoto ammoniacale, i solidi sospesi, le sostanze disciolte, i colloidi e altre impurità dal percolato.
n Descrizione dettagliata del processo:
Regolazione e omogeneizzazione: Il percolato fresco e quello invecchiato entrano nella vasca di regolazione in cemento armato esistente all'interno della discarica secondo il rapporto previsto. Dopo essere stati sollevati, confluiscono nella vasca di equalizzazione, dove vengono miscelati e omogeneizzati con le altre acque reflue restituite. Questa fase attenua efficacemente le fluttuazioni della qualità e della quantità del percolato, fornendo condizioni di ingresso stabili per le unità di trattamento successive.

a. Trattamento biochimico AO a due stadi: Viene adottato un processo AO a due stadi con pre-denitrificazione e post-nitrificazione. Nella vasca di denitrificazione, le fonti di carbonio presenti nell'affluente vengono utilizzate per ridurre l'azoto nitrico e nitritico in azoto gassoso. Nel serbatoio di nitrificazione, l'azoto ammoniacale viene ossidato in azoto nitrico e nitrito. La nitrificazione-denitrificazione secondaria garantisce inoltre la completa rimozione dell'azoto e la conformità agli standard di azoto totale nell'effluente. Questo processo utilizza appieno le fonti di carbonio in ingresso, riduce la richiesta di ossigeno per la degradazione degli inquinanti organici nel serbatoio di nitrificazione e migliora l'efficienza del trattamento.
b. Sistema MBR incorporato: Dopo l'ingresso delle acque reflue nel reattore a membrana, la maggior parte degli inquinanti viene degradata. Le membrane MBR integrate utilizzano la forza di taglio verso l'alto generata dall'interazione gas-liquido durante l'aerazione per ottenere un effetto di flusso incrociato sulla superficie della membrana, riducendo così l'incrostazione della membrana. Rispetto alle membrane di ultrafiltrazione esterne, le membrane di ultrafiltrazione integrate funzionano con un consumo energetico inferiore, riducendo i costi operativi. L'ultrafiltrazione rimuove efficacemente solidi sospesi, colloidi, materia organica macromolecolare e altre impurità dalle acque reflue, garantendo un funzionamento stabile dei successivi sistemi di nanofiltrazione.
c. Trattamento profondo di nanofiltrazione: Viene adottato il processo di trattamento di nanofiltrazione, con il sistema di nanofiltrazione che raggiunge una resa di acqua chiara di 85%. Il concentrato entra nel sistema di trattamento del concentrato e l'effluente trattato viene restituito al serbatoio di regolazione, mentre l'acqua limpida passa al sistema RO per un'ulteriore rimozione degli inquinanti residui. La nanofiltrazione rimuove efficacemente la materia organica a piccole molecole, gli ioni divalenti e multivalenti e altre impurità dal percolato, migliorando ulteriormente la qualità dell'effluente.
d. Trattamento del concentrato di nanofiltrazione: Il concentrato di nanofiltrazione di questo progetto viene trattato con un processo di membrane di separazione dei materiali a due stadi. Dopo il trattamento con le membrane di separazione dei materiali a due stadi, il COD e il colore del concentrato sono significativamente ridotti, mentre il rapporto BOD5/COD aumenta, migliorando la biodegradabilità del concentrato. L'effluente, dopo un'ulteriore filtrazione attraverso il sistema RO, può essenzialmente soddisfare gli standard di riutilizzo dell'acqua per la centrale elettrica.
e. Trattamento profondo a osmosi inversa: Viene adottato il processo di trattamento a osmosi inversa, con il sistema a osmosi inversa che raggiunge una resa di acqua pulita di 75%. Il concentrato entra nel serbatoio di raccolta del concentrato e viene restituito alla centrale per un ulteriore trattamento, mentre l'acqua limpida fluisce nel serbatoio dell'acqua di riutilizzo per servire come acqua di reintegro per il sistema di raffreddamento circolante della centrale.

Analisi di confronto del flusso tra le membrane PSI e le membrane importate
Grafico comparativo delle prestazioni del flusso SWRO: Sulla base di numerosi dati raccolti da applicazioni pratiche e test pilota, viene presentata la seguente tabella comparativa del flusso delle membrane.

Serie Modello

Flusso di membrana

Condizione di prova

SWRO

Pro-SW

11-15

Pressione di esercizio: 31bar
Tasso di recupero: 75%
pH dell'acqua in ingresso: 7,5
TDS in ingresso: 10200mg/L

Membrana importata SW30HRLE

9-11

NF

Pro-NF2

15-17

Pressione di esercizio: 6 bar
Tasso di recupero: 85%
pH dell'acqua in ingresso: 7,0
TDS in ingresso: 11300mg/L

Membrana importata NF270

13

UNF Membrana

Pro-UF 13-15

Pressione di esercizio: 11 bar
Tasso di recupero: 75%
pH dell'acqua in ingresso: 7,2
TDS in ingresso: 16280mg/L

Membrana importata 8040F30 9-10
Applicazione delle membrane PSI TFN nel trattamento del percolato di discarica1
Applicazione delle membrane PSI TFN nel trattamento del percolato di discarica2
Applicazione delle membrane PSI TFN nel trattamento del percolato di discarica3

 

Come chiaramente dimostrato nel grafico, in condizioni operative identiche, il flusso delle membrane PSI SW, NF e UNF supera quello delle serie importate.

Vetrina dei casi

Applicazione delle membrane PSI TFN nel trattamento del percolato di discarica4
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