Segundo diapositivo
CASO DE APLICAÇÃO
CASO DE APLICAÇÃO
Aplicação de Membranas PSI TFN no Tratamento de Lixiviados de Aterros Sanitários

Antecedentes do projeto:

Com a aceleração da urbanização, o volume de resíduos produzidos continua a aumentar. A incineração de resíduos para produção de energia tornou-se um dos principais métodos de eliminação de resíduos. No entanto, durante o armazenamento e o transporte de resíduos, são gerados lixiviados de aterro, o que representa uma séria ameaça para o ambiente.
Os lixiviados dos aterros apresentam uma composição complexa, contendo elevadas concentrações de poluentes orgânicos, azoto amoniacal, metais pesados e outros contaminantes. Se forem descarregados sem um tratamento eficaz, podem causar uma poluição significativa do solo, das águas superficiais e das águas subterrâneas. Por conseguinte, é crucial o desenvolvimento de tecnologias eficientes e fiáveis de tratamento de lixiviados de aterros sanitários.

Detalhes do projeto

n Nome do projeto: Projeto de tratamento de lixiviados de aterros sanitários na Shenzhen Energy Environmental Protection East Co., Ltd. Estação de águas residuais
n Localização do projeto: No. 1 Huanbao Road, Pingdi Street, Longgang District, Shenzhen
n Descrição do projeto:
A empresa Shenzhen Energy Environmental Protection East Co., Ltd. está localizada em Shangkengtang, Sifangpu Community, Pingdi Street, Longgang District, Shenzhen. A instalação está equipada com um sistema de tratamento de lixiviados concebido para uma capacidade diária de 1.450 m³/d. O processo principal do sistema de tratamento de lixiviados inclui: Pré-tratamento + Tratamento Anaeróbio + MBR Externo + Nanofiltração (NF) + Osmose Inversa (RO). O sistema de tratamento avançado por membranas inclui: 4 conjuntos de unidades integradas de membranas de ultrafiltração (UF) (8 grupos no total), 1 conjunto de unidades integradas de membranas de nanofiltração (NF) (2 grupos no total), 1 conjunto de unidades integradas de membranas de osmose inversa (RO) (2 grupos no total), 1 conjunto de unidades integradas de membranas de redução de concentrado de nanofiltração (2 grupos no total).Os subprodutos, tais como o concentrado de RO e o concentrado de membrana primário gerado a partir da redução do concentrado de NF, são devolvidos à central eléctrica para tratamento posterior. O lixiviado tratado cumpre as normas de qualidade da água para a água de reposição em sistemas abertos de recirculação de água de arrefecimento especificadas em GB/T 19923-2005 (Reutilização de água de reciclagem urbana - Normas de qualidade da água para utilizações industriais).
n Origem e caraterísticas dos lixiviados:
Os lixiviados tratados neste projeto provêm principalmente de lixiviados frescos gerados durante a transferência e armazenamento de resíduos recolhidos pela instalação de incineração. Os lixiviados de aterros apresentam caraterísticas como diversos tipos de poluentes, composição complexa e flutuações significativas na qualidade e quantidade da água. Contêm elevadas concentrações de poluentes, incluindo carência química de oxigénio (CQO), azoto amoniacal e azoto total, juntamente com vários metais pesados e microrganismos, o que representa graves riscos ambientais se forem descarregados sem tratamento.

 

Aplicação de Membranas PSI TFN no Tratamento de Lixiviados de Aterros Sanitários

Processo de tratamento

n Fluxo global do processo:
Este projeto adopta um processo de tratamento em duas fases AO + MBR incorporado + NF + SWRO. O concentrado de nanofiltração é tratado por um processo de recuperação de ácidos húmicos por ultrafiltração/nanofiltração de grande abertura, e a água do produto da nanofiltração é dessalinizada por osmose inversa da água do mar (SWRO) para reutilização na central eléctrica. Este processo combina o tratamento bioquímico e o tratamento avançado, removendo eficazmente os poluentes orgânicos, o azoto amoniacal, os sólidos em suspensão, as substâncias dissolvidas, os colóides e outras impurezas do lixiviado.
n Descrição pormenorizada do processo:
Regulação e homogeneização: Os lixiviados frescos e envelhecidos entram no tanque de regulação de betão armado existente no interior do aterro, de acordo com a relação projectada. Depois de serem levantados, fluem primeiro para o tanque de equalização, onde são misturados e homogeneizados com outras águas residuais devolvidas. Este passo atenua eficazmente as flutuações na qualidade e quantidade de lixiviados, proporcionando condições de entrada estáveis para as unidades de tratamento subsequentes.

a. Tratamento bioquímico AO em duas fases: É adotado um processo AO em duas fases, com pré-desnitrificação e pós-nitrificação. No tanque de desnitrificação, as fontes de carbono no afluente são utilizadas para reduzir o azoto nítrico e o azoto nitrito em azoto gasoso. No tanque de nitrificação, o azoto amoniacal é oxidado em azoto nitrato e azoto nitrito. A nitrificação-desnitrificação secundária assegura ainda a remoção completa do azoto e o cumprimento das normas de azoto total no efluente. Este processo utiliza plenamente as fontes de carbono no afluente, reduz a necessidade de oxigénio para degradar os poluentes orgânicos no tanque de nitrificação e melhora a eficiência do tratamento.
b. Sistema MBR incorporado: Depois de as águas residuais entrarem no reator de membrana, a maioria dos poluentes é degradada. As membranas MBR incorporadas utilizam a força de cisalhamento ascendente gerada pela interação gás-líquido durante o arejamento para obter um efeito de fluxo cruzado na superfície da membrana, reduzindo assim a incrustação da membrana. Em comparação com as membranas de ultrafiltração externas, as membranas de ultrafiltração incorporadas funcionam com um menor consumo de energia, reduzindo os custos operacionais. A ultrafiltração remove eficazmente os sólidos em suspensão, os colóides, a matéria orgânica macromolecular e outras impurezas das águas residuais, garantindo um funcionamento estável dos sistemas de nanofiltração subsequentes.
c. Tratamento profundo por nanofiltração: É adotado o processo de tratamento por nanofiltração, com o sistema de nanofiltração a atingir um rendimento de água limpa de 85%. O concentrado entra no sistema de tratamento de concentrado, e o efluente tratado é devolvido ao tanque de regulação, enquanto a água limpa segue para o sistema RO para posterior remoção de poluentes residuais. A nanofiltração remove eficazmente a matéria orgânica de pequenas moléculas, iões divalentes e multivalentes e outras impurezas do lixiviado, melhorando ainda mais a qualidade do efluente.
d. Tratamento do concentrado de nanofiltração: O concentrado de nanofiltração neste projeto é tratado utilizando um processo de membrana de separação de materiais em duas fases. Após o tratamento com as membranas de separação de materiais em duas fases, a CQO e a cor do concentrado são significativamente reduzidas, enquanto o rácio CBO5/CQO aumenta, melhorando a biodegradabilidade do concentrado. O efluente, após filtração adicional através do sistema RO, pode essencialmente cumprir as normas de água de reutilização para a central eléctrica.
e. Tratamento profundo por osmose inversa: É adotado o processo de tratamento por osmose inversa, com o sistema de osmose inversa a atingir um rendimento de água limpa de 75%. O concentrado entra no tanque de recolha de concentrado e é devolvido à central eléctrica para tratamento posterior, enquanto a água limpa flui para o tanque de água de reutilização para servir como água de reposição para o sistema de arrefecimento circulante da central eléctrica.

Análise de comparação de fluxo entre membranas PSI e membranas importadas
Gráfico comparativo do desempenho do fluxo SWRO: Com base em dados extensivos recolhidos de aplicações práticas e testes-piloto, é apresentado o seguinte gráfico comparativo do fluxo de membrana.

Série Modelo

Fluxo de Membrana

Condição de teste

SWRO

Pro-SW

11-15

Pressão de funcionamento: 31bar
Taxa de recuperação: 75%
pH da água de entrada: 7,5
TDS de entrada: 10200mg/L

Membrana importada SW30HRLE

9-11

NF

Pro-NF2

15-17

Pressão de funcionamento: 6 bar
Taxa de recuperação: 85%
pH da água de entrada: 7,0
TDS de entrada: 11300mg/L

Membrana importada NF270

13

Membrana UNF

Pró-UF 13-15

Pressão de funcionamento: 11 bar
Taxa de recuperação: 75%
pH da água de entrada: 7,2
TDS de entrada: 16280mg/L

Membrana importada 8040F30 9-10
Aplicação de Membranas PSI TFN no Tratamento de Lixiviados de Aterros Sanitários1
Aplicação de Membranas PSI TFN no Tratamento de Lixiviados de Aterros Sanitários2
Aplicação de Membranas PSI TFN no Tratamento de Lixiviados de Aterros Sanitários3

 

Como claramente demonstrado no gráfico, em condições de funcionamento idênticas, o fluxo das membranas SW, NF e UNF da PSI excede as séries importadas.

Apresentação de casos

Aplicação de Membranas PSI TFN no Tratamento de Lixiviados de Aterros Sanitários4
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