針對垃圾滲濾液處理DTRO設備與樹脂的結合

目前我國垃圾處理主要有填埋、焚燒、堆肥等方式，其中填埋的方式最多，其次是焚燒，焚燒工藝占比有逐年上升的趨勢。

垃圾滲濾液主要來源于垃圾填埋場和垃圾焚燒廠，區別在于填埋場滲濾液中會有自然降水進入，而焚燒場的垃圾常規堆放于類似庫房的場所，瀝出滲濾液后垃圾去焚燒，無外界水分引入，所以常規焚燒場滲濾液濃度高于填埋場。

垃圾滲濾液是一種高濃度有機廢水，它是垃圾填埋過程中，由于厭氧發酵、有機物分解、雨水沖淋等產生，其成分復雜，且水質和水量隨時間變化很大，是垃圾填埋場的主要污染源，若處理不當直接排放，將對環境造成嚴重的二次危害。

考慮到各填埋場垃圾滲濾液的水質差異性，目前處理垃圾滲濾液的組合工藝包較多。方向上，國內外滲濾液處理工藝中，生化處理是主體，物化處理為預處理，膜處理為后續處理系統，另外針對高要求環保企業末端精處理通常采用離子交換樹脂工藝。

DTRO設備主要由膜片、導流盤、密封圈、中心拉桿、膜殼等組成。

和其他卷式膜組件相比，DTRO主要具有以下三個明顯的特點：1. 流道寬，膜片之間的流道加寬，采用完全開放式流道；2. 流程短，具有較高的膜面流速；3. 湍流程度高，導流盤具有特殊結構設計，可以形成高速湍流，具有優異的抗污染能力。

DTRO（碟管式反滲透）由德國人發明并申請專利，最初的應用方向就是針對填埋場垃圾滲濾液的處理，于1988年開始個案例應用。2003年由北京某公司從德國引進DTRO技術，并將DTRO技術應用于國內垃圾滲濾液處理。

隨著環保形勢越來越嚴，對于總氮的深度處理標準也越來越嚴，因為地域性限制，垃圾滲濾液DTRO膜產水的處理需達到地表三類或者地表四類水質標準，一些廠家開始使用離子交換樹脂針對氨氮、COD等做末端精處理。

采用氫 H+/鈉 Na+型均粒強酸型陽離子交換樹脂解決DTRO膜后產水氨氮超標問題，出水氨氮可以做到1mg/L以下，并且可以保障長期穩定的運行。

均粒強酸型陽樹脂H離子交換樹脂的結構特征

均粒強酸型陽樹脂H離子交換樹脂的結構如圖所示，它是由骨架和活性基團兩部分組成。骨架又稱為母體，是形成離子交換樹脂的結構主體。它是以一種線型結構的高分子有機化合物（聚苯）為主，加上一定數量的交聯劑，通過橫鍵架橋作用構成空間網狀結構。活性基團由固定離子（-SO₃^-磺酸基）和活動離子（H⁺）組成。固定離子固定在樹脂骨架上，活動離子（或稱交換離子）則依靠靜電引力與固定離子結合在一起，二者電性相反電荷相等，處于電性中和狀態。

含NH₄⁺廢水的處理

均粒強酸型陽樹脂H離子交換樹脂含有的磺酸基（—SO₃H）的酸性基團，在水中易電離出H⁺離子，水中含有的NH₄⁺離子與均粒強酸型陽樹脂H離子交換樹脂電離出的H⁺進行離子交換，使得溶液中的陽離子NH₄⁺被轉移到樹脂上，而樹脂上的H⁺交換到水中（即為均粒強酸型陽樹脂H除氨氮樹脂原理）。

當氨氮在廢水中呈NH₄⁺陽離子形態存在時，含磺酸基（-S0₃H）的均粒強酸型陽樹脂H樹脂，對水中NH₄⁺分離具有特效，其反應如下：

RS0₃H + NH₄⁺→ RS0₃NH₄ + H⁺

隨著樹脂官能團上的H⁺與水中NH₄⁺的不斷交換，當樹脂吸附飽和之后，使用5%的HCL溶液進行再生；此時，再生液中的H⁺與樹脂官能基團上吸附的NH₄⁺進行離子交換。使樹脂恢復交換容量。其反應如下：

RS0₃NH₄ + H⁺→ RS0₃H + NH₄⁺

交換勢隨離子濃度的增加而增大。高濃度的H⁺離子甚至可以把NH₄⁺離子置換下來，這就是均粒強酸型陽樹脂H離子交換樹脂能夠再生的依據