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      內容詳情

      給水廠中水回用技術研究進展 石化反滲透濃水回用技術

      所屬分類: 新聞中心 發布時間:2019-11-28

      給水廠中水回用技術研究進展

        隨著社會發展,水資源緊缺成為人們關注的問題,要堅持可持續發展理念。針對于給水廠而言,要注重中水回用工作,不斷引入技術,實現資源優化配置。結合實際情況,制定出一套完善的策略,將具體效果落實下去,為人們提供干凈的用水。

        一、中水回用

        中水概念最早起源于日本,是指生活和工業用水經過先進工藝處理之后,用于對水質要求不高的農業灌溉、市政園林綠化、車輛沖洗等方面。最簡單理解就是處于自來水和污水之間,大大提高了水資源利用率,促進生態文明城市建設,實現人與自然和諧相處。在快速發展的現代社會,對水資源需求量持續增加,為了更好滿足需求,要意識到中水回用的重要性,著眼于長遠發展的角度。積極學習先進理念,引入到給水廠生產系統中,可以優化供需結構,發揮出更大的作用。中水回用技術一直在研究中,需要不斷創新才能滿足實際情況,不斷改善效果。同時要認真分析給水廠的特點,在運用時體現出針對性,才能真正意義上實現中水回用目的,緩解資源緊張局面。

        二、給水廠的中水回用技術

        (一)生產廢水直接回用技術

        國外學者對這項技術進行了深入研究,并取得顯著成效,對于實踐工作開展具有正確指導作用。開展反沖洗廢水實驗,發現其中的顆粒物能夠增大原水中溶解性有機物的沉淀,同時降低其他物質的含量。給水廠生產廢水具有一定的危害性,主要原因是水中含有有害物質,直接排放會造成土壤污染、植物死亡等情況,所以要進行有效處理。西方發達國家做出了明確規定,反沖洗廢水必須經過膜過濾才可以回用,我國對于生產廢水回用技術研究存在不足之處,注重工藝簡單、經濟實惠,雖然短時間可以取得良好效果,但是從長遠發展來看,這種方法是不可取的。要不斷加強研究力度,實現技術優化升級,才能更好的應用在生產廢水回用中。

        (二)生產廢水處理回用技術

        沉淀技術是應用最廣泛的反沖洗廢水處理技術,工藝技術已經非常成熟,通常情況下和混凝預處理組合使用,確保水質滿足規定要求,可以有效利用。沉淀技術主要優勢體現在:整體造價比較低,但是由于基礎設施不完善,所以很難達到理想效果。簡單的工藝無法滿足處理要求,需要增加砂濾工藝來提升水平,減少水質中的有害物質。由于水質變化情況較大,混凝劑投入量很難精確控制,這是沉淀效果不好的主要原因。另外沉淀技術對廢水進行處理,水中的微生物會增多,給直接運用產生不利影響。由此可見,這項技術還存在缺陷,需要不斷改進才能收獲更好效果。從問題中總結經驗,作為技術研究的指導,對于提升中水回用有著很大的幫助。

        微砂輔助沉淀工藝是通過添加微砂和一種混凝劑的做法來提高澄清的效果,達到對水質的要求。最顯著的優勢就是適用性強,可以用于低溫、渾濁的水中,而且實際效果很好,不會受到水質條件的影響。在處理過程中,通過全面深入的研究,表明采用微砂輔助沉淀工藝處理生產廢水能夠降低排泥水的排放量,具有廣闊的市場前景,未來應用范圍會不斷擴大。但是技術也存在一定弊端,主要表現在工藝復雜,操作難度比較大,容易受到其他因素影響。成本比較高,很多企業處于經濟效益的考慮,一般情況是不會采用微砂輔助沉淀工藝,依然沿用傳統技術。

        為了更好的普及應用,實現工業廢水的處理,要不斷創新技術,朝著更加先進的方向發展。

        氣浮法是指懸浮物在曝氣作用下,附著在氣泡上上升到水面,從而達到懸浮物和液體分離的效果。我們經常所說的氣浮基本都是加壓溶氣氣浮。對于去除低密度的顆粒物,氣浮是一種有效的方法,去除掉水中的有機物,甚至是一些有害物質,提高水質的質量。氣浮技術缺點是運行中參數比較多、設備復雜、日常維護花費較高、操作難度大等。在特殊情況下,還會導致給水廠出水致病微生物增加,應用中存在安全隱患。為了提高技術應用程度,要增強自主創新力度,在現有水平上實現突破,真正做到工業廢水的處理,提高中水回用效率。發現問題目的是為了便于改進,有利于改善應用效果,提供先進技術支持。具體聯系污水寶或參見更多相關技術文檔。

        (三)生物法技術

        是指人為創造的微生物環境處理污水的方法,好氧處理事常見的技術,包括活性污泥法和生物膜法兩種,主要應用在含有大量有機物的污水中,處理規模是比較大的,速度也非???,被應用在城市二級污水處理廠以及工業廢水的終端處理中。厭氧處理事將大分子有機物分解成小分子有機物,好氧處理是將有機物分解成水和二氧化碳。根據實際效果發現,采用生物法技術,污水中的雜質得到有效去除,滿足中水的水質要求,被運用在其他領域中去,大大提高了水資源利用率。這項技術具有操作性強、處理效果明顯的優點,成為很多給水廠的選擇。當然技術是處于不斷發展之中的,所以要用發展眼光去看待問題,才能提升技術水平,為中水回用提供有力的保障。

        (四)物理化學法技術

        是指運用物理和化學的作用凈化廢水,除了應用于中水回用中,還可以在污水處理中發揮出有效作用。絮凝沉淀、砂慮去除廢水中的懸浮物、膠體等;活性炭主要是吸附一些色素;蒸發濃縮去除水中含有的大量鹽分在,用這些方法進行處理,都可以達到水質的標準。給水廠情況是比較復雜的,會受到客觀條件影響,所以在實際應用中要堅持因地制宜原則,對技術做出適當調整和改變,和具體情況相符合,發揮出更大的作用。物理化學法要求人員對廢水處理原理掌握,了解運行過程。同時彌補技術本身存在的缺陷,在優化中提升水平,處理效果會更好。人員要創新技術,和實際情況有機結合在一起,不斷加強應用程度,推動中水回用工作的開展。

        (五)膜分離技術

        MBR膜生物反應器應用于中水回用。膜生物反應器是由膜組件和生物反應器構成的,是生物處理技術的活性泥污法和膜分離的組合工藝。先進技術和傳統處理技術比較而言,具有體積小、模塊化、自動化程度高、出水水質好的特點,在處理完成后就可以直接使用,非常的方便快捷,減少了不必要程序,實現結構的優化升級。由于具有顯著優勢,在發展過程中,被廣泛應用在中水回用處理中去,除了國內的給水廠之外,國外很多國家也積極引用。處理后的廢水作為工業、農業、市政的用水,減少不必要資源浪費,實現水的回收再利用,走可持續發展道路。未來先進技術會廣泛應用,優化水資源使用結構,造福于人類發展。

        集成膜技術是幾種膜分離技術組合在一起的工藝,在污水處理中需要采用組合的方式,效果會更好。膜反應器用于去除污水中大量的有機物,反滲透用于處理膜生物反應器的出水,主要是借助有機物和鹽類的作用,達到凈化和軟化的效果,出水水質符合相關標準。另外UF+RO、MF+RO兩種工藝應用于城市二級污水處理廠的中水回用中,微濾和超濾都是作為反滲透的預處理,反滲透膜發揮著重要作用。不斷提高自主創新能力,將技術更好應用在中水回用中去,為水資源多次利用做出貢獻,改變實際中的用水情況。

        結語:

        綜上所述,給水廠的中水回用技術研究進展具有重要意義,可以發揮出有效作用。用發展眼光去看待問題,不斷引入先進技術,推動中水回用事業的發展,從而優化用水結構。(來源:《防護工程》)

      石化反滲透濃水回用技術

      ??廢水深度處理與回用是解決我國水資源短缺的一種有效方法,尤其針對用水量較大的石化企業,反滲透(RO) 技術產水水質高和運行穩定等優點已成為廢水回用的主流技術。 但是 RO 必然會產生濃水,其污染物濃度是進水的幾倍, 其中含有大量鹽分和難降解有機物, 已成為 RO 技術發展所面臨的瓶頸和難題。 RO 濃水的排放造成了水資源的極大浪費,因此 RO 濃水的回收利用具有極大的經濟效益和社會效益,可以代替原水用于其他生產系統〔1〕,不僅提高廢水重復利用率, 還起到了節約水資源和環境保護的目的。本研究針對山東某石化廠經過生化處理后的污水,該污水已經過了深度處理,其流程為雙介質過濾器+超濾+一級 RO,濃水再利用臭氧高級氧化+ RO 工藝進行處理,處理后的產水回用至超濾產水箱,達到循環、節約用水的目的。 連續運行一段時間后,考察處理效果,并分析了系統運行的穩定性和運行成本。1?? 濃水處理工藝的可行性1.1??? RO 濃水水質山東省某石化廠生化出水深度處理工藝為生化出水→雙介質過濾器→UF→一級 RO。 該公司一級RO 濃水水質:pH 為 8.30, 堿度為 11.05 mmol/L, 總硬度為 325 mg/L, 濁度為 1.6 NTU, 氯離子為 1 300mg/L,電導率為 5 660 μS/cm,COD 為 86 mg/L。該 RO濃水具有電導率高、COD 高的特點, 濃水再利用需要進行脫鹽處理,現階段脫鹽主流工藝為 RO 工藝,但濃水的 COD 較高,若直接利用 RO 處理必然會使RO 膜迅速污堵,難以連續穩定運行,臭氧氧化可以將難降解的大分子污染物進行開環斷鏈, 而且臭氧還能直接將一些有機物氧化為 H O 與 CO , 從而起到降解有機物的作用, 將濃水 COD 降低, 使 RO 系統連續運行,保證臭氧+RO 處理濃水工藝順利進行。2?處理工藝工藝流程2.1原水為山東某石化廠 RO 濃水,處理規模為 75m3/h,工藝流程見圖 1。

      由表 1 可知,現有RO 濃水經過臭氧氧化后,再經過濃水 RO 處理,其產水匯入現有 RO 產水箱,再經過現有 RO 處理后進行回用,RO 濃水進行回收,達到水資源循環利用、節水的目的。2.2?臭氧氧化臭氧氧化單元使用青島國林臭氧設備, 功率為8~10 kW?h/kg,臭氧產量為 15 kg/h(質量濃度≥100mg/L), 臭氧系統的投加控制根據接觸池水流量和預先設定的臭氧投加率自動調節臭氧投加量,調節范圍在 10%~100%。 臭氧接觸池的接觸時間控制為 180 min,保證臭氧與污水的充分接觸。 系統采用微孔曝氣盤投加臭氧,曝氣盤安裝在接觸池池底但高于導流墻的最低位置以避免氣泡被引流到反應池中,在接觸室中,被處理水由上向下流,而臭氧氣體則由下向上反向流以達到最好的接觸效果。 反應后的臭氧尾氣通過加熱破壞。 臭氧氧化后出水 COD<50 mg/L。2.3?濃水反滲透裝置設置 1 套處理水量為 75 m3/h 的 RO 膜,由于進水 COD 高, 選用陶氏品牌的寬流道抗污染反滲透膜,設計回收率為 50%,膜平均通量≤11.5 L/(m2?h)。每套反滲透配置 90 根膜組件, 放置在 15 根 6 芯壓力容器內,按一級一段并聯排列。 高壓泵前設置 5 μm保安過濾器,在進水中添加強化阻垢劑(投加量為5mg/L)、非氧化殺菌劑、鹽酸(pH 調節為 6.5~6.8)、還原劑(NaHSO3, 防止反滲透膜氧化), 分別抑制無機鹽結垢、微生物污染、中和濃水中堿度、中和臭氧緩沖池中未完全釋放的臭氧,進一步抑制結垢傾向,保護反滲透膜。3??? 處理效果3.1???? 各單元的處理效果濃水經過臭氧氧化+RO 處理后,水質情況見表 1。

      由表 1 可知,臭氧氧化對有機物去除效果明顯,COD 去除率為 53.5%,RO 產水對離子去除效果和有機物去除效果均極為顯著, 電導率去除率為 96.2%、硬度去除率為 93.5%、氯離子去除率為 86.3%、COD去除率為 98.0%、 氨氮和濁度基本完全去除,RO 產水指標完全滿足 RO 進水要求。3.2?有機物的去除效果系統主要通過臭氧氧化和 RO 系統進行有機物的去除,由于濃水水質較為復雜,定量定性分析較為困難,為了考察系統對有機物的去除效果,將濃水、臭氧氧化產水、濃水 RO 產水進行了 GC-MS 色譜分析,結果見圖 2。

      由圖 2 可知,濃水色譜圖峰面積大、單峰峰值高,表明有機物含量高,臭氧處理后,COD 從 86 mg/L 降到 40 mg/L, 色譜圖峰面積降低, 峰值減弱, 因為臭氧氧化作用,可以將有機物斷鏈,故臭氧處理后濃水的色譜圖中夾雜一些雜峰, 而 RO 出水 COD 為 0.8mg/L,其色譜圖與背景離子流色譜圖無明顯差異,表明RO 產水中有機物含量很低, 可見 RO 膜對 COD具有很好的截留效果。3.3?運行穩定性分析3.3.1??? RO 穩定性分析RO 進水壓力和濃水壓力見圖 3。

      由圖 3 可知,RO 系統連續運行,為了維持一定的產水量,RO 進水壓力和濃水壓力都有所增長,進水壓力從 1.05 MPa 上升到 1.25 MPa, 濃水壓力從0.96 MPa 上升到 1.14 MPa。 但進水壓力和濃水壓力的壓差基本穩定在 0.1 MPa 左右, 說明未出現結垢現象, 造成壓力上升的原因可能是因為水中有機物含量稍高造成的,但尚在允許范圍內,不影響設備連續運行,當進水壓力持續上升至 1.5 MPa 后,考慮化學清洗,以恢復膜通量。3.3.2??? 經濟性分析該工程處理濃水量為 75 m3/h,臭氧發生器功率為 150 kW,RO 系統所用水泵功率為 105 kW, 故電耗為 255 kW?h, 保安過濾器用大通量濾芯按 0.5 a使用壽命計算,則 1 a 使用 6 只,RO 膜元件按 5 a 使用壽命計算,折舊按 5 a 計算。 處理濃水的運行成本見表 2。?

      由表2 可見,濃水處理成本約 3.09 元/t,其中電費及膜更換費用占比例較大,由此可見,保持良好、穩定的運行環境, 降低膜的污染程度以及延長膜的使用壽命可以進一步降低成本。4?結論通過規?;B續運行表明: 針對石化廢水經過一級 RO 處理后的濃水,利用臭氧+濃水 RO 處理工藝,系統運行穩定,濃水 RO 對離子去除效果和有機物去除效果均極為顯著,電導率去除率為 96.2%、硬度去除率為 93.5%、氯離子去除率為 86.3%、COD 去除率為 98.0%、氨氮和濁度基本完全去除,反滲透產水注入現有處理工藝中的超濾產水箱, 整套系統運行費用為 3.09 元/t。 達到了水資源循環利用的目的。

      作者:徐海波,翟書寶,王?斌

      廣州綠鼎環保設備有限公司:專注于帶式壓濾機、污泥脫水機、泥漿脫水機、河道污泥脫水機、洗沙污泥脫水機的生產、銷售與服務。
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