Equipo de tratamiento de lixiviados DTRO

Requisitos fundamentales del proceso

Dadas las características de los lixiviados, el diseño y selección del proceso para tratamiento de lixiviados En los vertederos deben cumplirse las siguientes condiciones:

● Satisfacer los requerimientos de los cambios en la cantidad de agua.

La capacidad de procesamiento de cualquier escala de tratamiento de agua tiene un límite superior. Por lo tanto, el proceso de diseño debe tener una alta capacidad de carga contra choques de presión para absorber grandes fluctuaciones en la cantidad de agua.

● Alta resistencia a la carga de choque debido a la calidad del agua.

Debido a la amplia variación en la calidad del agua de lixiviación, el proceso de tratamiento debe ser resistente a las cargas de choque. Considerar la disminución significativa de la biodegradabilidad de los lixiviados y el desequilibrio en la proporción de carbono y nitrógeno a medida que aumenta la edad del vertedero es especialmente importante.

● Alta capacidad de eliminación de DQO y DBO.

La concentración de DQO en los lixiviados de vertederos puede oscilar entre 4000 y 20 000 mg/l, y las políticas nacionales de protección ambiental exigen estándares de calidad del agua cada vez más estrictos para los efluentes de tratamiento de lixiviados. Por consiguiente, el proceso de tratamiento debe tener una capacidad muy alta de eliminación de contaminantes orgánicos.

● Excelente eficiencia de desnitrificación.

La concentración de nitrógeno amoniacal en los lixiviados de vertederos suele oscilar entre cientos y miles de mg/L, lo que es decenas a cientos de veces superior a la de las aguas residuales municipales. Además, debido a la aplicación de la norma GB16889-2008 en el proyecto, los requisitos de vertido para el nitrógeno amoniacal y el nitrógeno total en el efluente son extremadamente estrictos. Por lo tanto, para la eliminación del nitrógeno amoniacal, el proceso de tratamiento requiere una tasa de desnitrificación superior a 99%.

● La instalación de tratamiento es estable y la operación y la gestión son sencillas.

● El método de tratamiento es seguro y respetuoso con el medio ambiente.

Descripción general de la tecnología DTRO (ósmosis inversa de tubo de disco)

DTRO (ósmosis inversa de tubo de disco) es una tecnología de vanguardia membrana de ósmosis inversa Tecnología. El componente se construye de forma diferente a las membranas espirales tradicionales. El canal de alimentación del módulo de membrana de tubo de disco presenta un diseño patentado de canal de flujo con un canal abierto. La solución de alimentación entra en el recipiente a presión por la entrada y fluye al otro extremo del módulo a través del canal entre la placa guía y la carcasa. 

La solución de alimentación ingresa a la placa guía a través de ocho canales en el extremo opuesto de la brida (como se muestra en la Figura 1). El líquido tratado fluye a través de la membrana de filtración lo más rápido posible, luego gira 180° hacia la otra superficie de la membrana y fluye hacia la siguiente placa guía a través de la ranura en el centro de esta (como se muestra en la Figura 2). 

En la superficie de la membrana, esto crea una doble "S": la trayectoria en forma de "S" va desde el borde circular de la placa guía hasta el centro, de vuelta al borde y de vuelta al centro. Finalmente, el líquido concentrado emerge por la brida del extremo de alimentación. Las dos placas guía del módulo DTRO están separadas 3 mm, y su superficie presenta protuberancias dispuestas en un patrón específico. 

Este diseño hidráulico único genera turbulencia en el líquido tratado al atravesar la superficie de la membrana e impactar con las protuberancias bajo presión. Esto aumenta la tasa de permeación y la función de autolimpieza, evitando eficazmente la contaminación de la membrana y la polarización de la concentración, y prolongando la vida útil del módulo de membrana. La limpieza del módulo también es sencilla, lo que lo hace adecuado para condiciones de agua de alimentación adversas.

Esta es una explicación técnica de los beneficios de usar una membrana de ósmosis inversa de disco-tubo para tratar lixiviados. Estos son los puntos principales:

● Calidad de efluente confiable que cumple con los estándares de descarga, no afectado por la biodegradabilidad del lixiviado.

Gracias a que la tecnología de ósmosis inversa de disco-tubo rechaza contaminantes a un alto índice, el efluente puede cumplir con los estándares de descarga en las etapas inicial, intermedia y final del tratamiento de lixiviados sin verse afectado por su biodegradabilidad ni por la relación carbono-nitrógeno. Esta tecnología es especialmente útil para el tratamiento de lixiviados de antiguos vertederos en las etapas intermedia y final.

● Bajos costos de inversión y operación.

En comparación con otros procesos, la tecnología de ósmosis inversa de disco-tubo ofrece el flujo de proceso más corto y el menor consumo de energía, a la vez que cumple con los altos estándares de descarga, lo que se traduce en bajos costos de inversión y operación. Los costos operativos de la DTRO de dos etapas son mucho menores que los de otros procesos de tratamiento que cumplen con los nuevos estándares.

● Mayor vida útil de la membrana.

Los componentes DTRO tienen un canal ancho abierto de 3 mm y un disco guía de flujo único con protuberancias, lo que permite que el fluido en el elemento forme un estado de flujo turbulento, minimizando el ensuciamiento de la membrana, la contaminación y la polarización de la concentración en la mayor medida posible.

La forma distintiva y el diseño hidráulico del DTRO facilitan la limpieza y la restauración del flujo tras la limpieza, prolongando así la vida útil de la membrana. La ingeniería práctica demuestra que la vida útil de un paquete de membranas DTRO de primera etapa para el tratamiento de lixiviados originales puede alcanzar hasta 3 años o incluso más, y la de un DTRO de segunda etapa puede superar los 5 años, algo difícil de lograr con los sistemas de tratamiento por ósmosis inversa disponibles.

● Los componentes de la membrana son fáciles de mantener.

Los componentes de la membrana DTRO están diseñados para desmontarse y facilitar su mantenimiento. Abrir el componente DTRO facilita la inspección y el mantenimiento de cualquier paquete de membrana de filtro y otras piezas. Cuando el número de piezas es insuficiente, el componente permite la instalación de menos paquetes de membrana y guías de flujo sin afectar el uso del componente DTRO, algo que otros componentes no pueden hacer.

● Bajo costo de reemplazo de membranas filtrantes.

Cada componente del DTRO puede reemplazarse individualmente. El filtro está compuesto por varios paquetes de membranas y guías de flujo. Cuando es necesario reemplazar un paquete de membranas, se puede hacer individualmente, y se pueden usar paquetes de membranas de alto rendimiento para minimizar los costos de reemplazo. Otros componentes de membrana, como las membranas en rollo y las membranas de fibra hueca, no pueden lograr esto. Cuando una membrana en rollo presenta problemas de calidad, como parches o fugas locales, o cuando se requieren membranas nuevas, se debe reemplazar todo el componente de membrana.

Como tecnología de separación por membrana, el sistema de membrana DTRO ofrece las siguientes ventajas sobre los procesos bioquímicos tradicionales:

• Adaptabilidad operativa

El sistema de membranas DTRO es un dispositivo de separación física altamente flexible que puede utilizarse de forma continua o intermitente. Su configuración en serie-paralelo también puede ajustarse para satisfacer las necesidades de calidad y cantidad de agua.

• Tiempo de construcción corto, así como depuración y puesta en marcha rápidas.

El sistema de membranas DTRO se construye mediante procesamiento mecánico, con instalaciones complementarias como naves industriales y estanques de agua. El sistema se construye a pequeña escala y se completa rápidamente. La instalación y la depuración pueden completarse en aproximadamente dos semanas tras la entrega del equipo en la obra.

• Alto nivel de automatización y facilidad de uso.

El sistema de membrana DTRO es totalmente automático y cuenta con un avanzado sistema de monitoreo y control. Para proteger el sistema, el PLC se ajusta automáticamente según los parámetros del sensor y emite señales de alarma de inmediato. Para solucionar los códigos de error, los operadores solo necesitan consultar el manual de operación, lo cual no requiere mucha experiencia.

•  Tamaño compacto

El sistema de membranas DTRO se instala como una unidad integrada, con pequeñas estructuras e instalaciones que requieren un espacio reducido.

Flujo de proceso

El líquido de filtración del tanque de ajuste se bombea al tanque de almacenamiento de agua cruda para la filtración, donde se ajusta el pH y se realizan pretratamientos sencillos como la filtración con arena y la filtración de seguridad, y posteriormente a la primera etapa de DTRO. En esta etapa, el concentrado de DTRO se descarga al tanque de almacenamiento de concentrado para su reciclaje. El permeado de DTRO ingresa a la torre de desgasificación para un tratamiento adicional antes de ser descargado para cumplir con la norma. 

La siguiente figura ilustra el flujo completo del proceso de tratamiento DTRO para líquido de filtración:

Descripción del Proceso

1. Pretratamiento

• El pH del permeado varía con la edad de la planta, los cambios en diversas condiciones ambientales y la compleja composición del agua de alimentación, que contiene diversas sales insolubles como calcio, magnesio, bario y sílice. Se forman incrustaciones en la superficie de la membrana cuando la concentración de estas sales inorgánicas insolubles supera la solubilidad en estas condiciones.

• El valor de pH del agua de alimentación debe ajustarse antes de ingresar al sistema. sistema de ósmosis inversa Para prevenir eficazmente la incrustación de sales inorgánicas de carbonato. Simultáneamente, es necesario pretratar los sólidos en suspensión del agua de alimentación para reducir la contaminación que estos sólidos en suspensión del permeado llegan a la membrana.

• Antes de que el agua cruda sea transportada desde la piscina reguladora hasta el tanque de agua cruda permeada por el bomba de refuerzoPrimero pasa por un filtro de canasta para eliminar cualquier partícula que pueda haberse introducido en el agua de alimentación. El filtro de canasta tiene una abertura de filtración de 1,0 mm. Tras el filtrado, el agua cruda entra en el tanque de agua cruda permeada. Al mismo tiempo que el permeado entra en el tanque de agua cruda, se añade ácido del tanque de almacenamiento de ácido para ajustar el pH. 

• Al mismo tiempo, la bomba mezcladora de ácido comienza a funcionar para la mezcla de reflujo y así alcanzar el valor de pH deseado. La tubería de reflujo del tanque de almacenamiento de líquido crudo del sistema está equipada con un sensor de pH, y el PLC mide el valor de pH del agua cruda y ajusta automáticamente la frecuencia de la bomba dosificadora para ajustar la cantidad de ácido añadido, de modo que el valor de pH del líquido crudo, antes de entrar en el sistema de ósmosis inversa, se encuentre finalmente en el rango de 6,1 a 6,5. No es necesario ajustar el ácido si el pH del agua cruda se encuentra dentro de este rango.

• La bomba de refuerzo del filtro de arena bombea agua cruda al filtro de arenaEl filtro de arena tiene una sola unidad y una precisión de filtración de 50um. Manómetros Se encuentran a la entrada y salida del filtro de arena. El retrolavado debe realizarse cuando la diferencia de presión supere los 1,5 bar. La frecuencia del retrolavado del filtro de arena depende de la cantidad de sólidos en suspensión en el afluente. 

2. DTRO de primera etapa

El sistema de membranas consta de dos etapas de ósmosis inversa. Tras el filtro de arena, se alimenta la primera etapa de ósmosis inversa, y la segunda etapa trata el permeado de la primera etapa.

El efluente del filtro de arena se introduce en el equipo DTRO de primera etapa, que suministra agua. Primero pasa por el filtro de núcleo, donde se eliminan los sólidos en suspensión del permeado. El equipo cuenta con un solo juego de filtros de núcleo y sensores de presión en los extremos de entrada y salida detectan automáticamente las diferencias de presión. Cuando la diferencia de presión supera los 2,0 bar, el sistema indica que se debe reemplazar el elemento filtrante (la precisión de la filtración del núcleo).