關于水處理廢水回用的應用
摘要:在工業(yè)生產(chǎn)的過程中,會產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水,如果能夠通過技術(shù)手段對其進行回收利用,不僅可以減少廢水的排放反滲透技術(shù)是近幾十年來興起的水處理技術(shù), 具有脫鹽率高、環(huán)保、 適應水質(zhì)范圍廣等特點, 本文將對反滲透技術(shù)的原理進行分析,并探討如何提高這項技術(shù)的應用效果提高工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。
關鍵詞:水處理;廢水回用;應用
近幾年,反滲透技術(shù)被廣泛地應用在工業(yè)廢水的回收利用工作中,并且取得了一定的成效。在水資源持續(xù)緊張的情況下,如何對水資源進行重復利用,有效地控制生產(chǎn)成本,是企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關鍵因素。作為工業(yè)廢水回用的主要技術(shù),反滲透技術(shù)取得了巨大的進步,不僅能夠提高廢水回用效率,而且操作簡單,適合大范圍的應用。因此,我們應加大力度發(fā)展這項技術(shù),提高其在工業(yè)廢水回用中的應用效率,促進企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1 微濾—反滲透工藝的理論基礎
1.1微濾(MF)系統(tǒng)
微濾是一種精密過濾技術(shù),它與反滲透、超濾均是通過壓力而驅(qū)動的。所分離的組分直徑為 0.03~15.00 μm;主要除去微粒、亞微粒和細粒物質(zhì)。它多用于半導體工業(yè)超純水的終端處理,反滲透的首端預處理。在啤酒與其他酒類的釀造中,用于除去微生物與異味雜質(zhì)等。我國微濾膜的研究與國外水平相比,常規(guī)微濾膜的性能和國外同類產(chǎn)品的性能基本一致,折疊式濾芯在許多場合代替了進口產(chǎn)品,但在錯流式微濾膜和組器技術(shù)及其在工程中的應用等方面,仍落后于發(fā)達國家,這就抑制了微濾技術(shù)在較高濁度水質(zhì)深度處理中的應用。
1.2反滲透(RO)系統(tǒng)
反滲透膜是在壓力驅(qū)動下,允許溶劑分子透過而不允許溶質(zhì)分子透過的一種功能性的半透膜。反滲透是最精密的膜法液體分離技術(shù),它能阻擋幾乎所有溶解性鹽及分子量大于100的有機物,但允許水和部分鹽分透過。反滲透膜的脫鹽率一般大于97%。反滲透技術(shù)在 20 世紀 50 年代才開始研究,到60 年代末制成具有工業(yè)價值的反滲透膜,1971 年開始有工業(yè)性反滲透裝置在電廠投入運行,目前用反滲透法進行水處理工藝遍及美國、日本、法國、意大利等國家,我國于
70年代末開始引進反滲透裝置用于發(fā)電廠的水處理。90 年代反滲透膜的開發(fā)研制成為熱點。至今反滲透技術(shù)已有大范圍的應用。反滲透技術(shù)應用十分廣泛,最早應用于脫鹽方面,通過不斷的研究開發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新,使反滲透水處理成為當代先進的水處理脫鹽技術(shù)。80 年代,在美國 RO是最普遍的除鹽方法,成為海水和苦咸水淡化以及純水制備的最節(jié)能、最簡便的技術(shù)。
2 反滲透技術(shù)的在工業(yè)廢水回用中的應用
工業(yè)廢水的處理與回用是反滲透技術(shù)應用最廣泛的領域,合理地對工業(yè)廢水進行處理與回用,可以有效地控制生產(chǎn)成本,降低對環(huán)境的污染以及節(jié)省工業(yè)用水等,具有十分重要的意義。但是,反滲透技術(shù)的應用過程對于廢水的要求較高,在進行分離前通常要將工業(yè)廢水進行沉降、混凝、微濾、超濾以及活性炭吸收等工藝處理。
2.1利用反滲透技術(shù)對PTA廢水進行處理與回用
在原有對PTA廢水的處理中,主要采用的是生化處理法,處理后的水無法直接在工業(yè)生產(chǎn)中使用,過高的錳濃度也增加了廢水處理的難度。在應用發(fā)滲透技術(shù)對PTA廢水進行處理前,同樣需要對廢水進行預處理,一般的預處理工藝流程為混凝沉淀—錳砂過濾—微濾進行的組合。其中混凝沉淀是較為常用的廢水回用技術(shù),能夠有效地處理廢水中的COD與濁度。錳砂過濾過程中使用的濾料能夠在表面形成鐵與錳氧化的細菌群,將廢水中的錳離子轉(zhuǎn)化為高價錳離子,使錳元素附著在濾料表面,去除廢水中的錳元素。而微濾工藝則可以截留直徑在0.1μm~10μm的細菌、顆粒以及膠體,確保預處理后的水質(zhì)能夠滿足反滲透技術(shù)的需要。
2.2利用反滲透技術(shù)對印染廢水進行處理與回用
印染行業(yè)產(chǎn)生工業(yè)廢水具有水量大、富含有機污染物、堿性高以及水質(zhì)變化明顯的特征,在對其進行處理是具有較高的難度。對這類工業(yè)廢水進行處理的難點在于其富含有機污染物,生產(chǎn)時加入的無機鹽類物質(zhì)都會流入廢水中,導致廢水具有極高的含鹽量以及較大的電導率。在印染工業(yè)不斷發(fā)展的過程中,原油的廢水處理技術(shù)已經(jīng)無法滿足越來越高的處理需求。使用反滲透技術(shù)對印染廢水
進行處理時,由于這類廢水二級生化出水中的懸浮物、膠體、有機物以及微生物的含量較,并且懸浮物還會堆積在膜表面的位置,對膜造成一定的污染。所以,在進行處理之前必須對廢水進行預處理,通過技術(shù)手段來降低廢水中的CODcr以及濁度等指標,以保證反滲透技術(shù)的正常運行。預處理采用的技術(shù)工藝為微絮凝過濾、消毒以及微濾。其中微絮凝過濾工藝去除了反應池和沉淀池,形成了一種高效的組合工藝,能夠有效地去除廢水中的膠體物質(zhì)、CODcr以及SS等污染物。而微濾工藝則可以過濾掉廢水中的細小雜質(zhì),有效地降低SDI值以及濁度。
3 反滲透技術(shù)的應用效果確認
經(jīng)過大量的實驗與應用,結(jié)果表明,使用發(fā)滲透技術(shù)分別對印染廢水、PTA廢水以及更貼廢水進行處理與回用,均能夠穩(wěn)定地運行并完成處理過程,具有良好的脫鹽效果,脫鹽率均能夠高達95%以上,對Cl-、Na+等物質(zhì)的去除率也能夠分別高達95%以及90%以上,并且能夠?qū)⑻幚砗笏碾妼士刂圃?50μS/cm以下,這樣哦水質(zhì)完全符合GB/T 19923 2005標準的要求,能夠滿足工業(yè)廢水回用的要求。根據(jù)這3種工業(yè)廢水的特點采取的不同類型的預處理,均能夠有效地去除廢水中含有的有機物、懸浮物、微生物、以及鐵元素與錳元素,將SDI值控制在5以下。使用反滲透技術(shù)處理后的工業(yè)廢水,其水質(zhì)完全符合回用標準,并且降低的回用成本。
結(jié)論:綜上所述,作為目前最先進的工業(yè)廢水回用技術(shù),反滲透技術(shù)具有降低功耗、節(jié)省成本、操作簡單以及凈化率高等方面的優(yōu)勢,可以廣泛地應用在各類工業(yè)廢水的處理與回收過程中,可以花費最小的代價將這些工業(yè)廢水凈化為可以在工業(yè)生產(chǎn)中回用的水資源,通過反滲透技術(shù)在廢水回用項目中的應用,驗證了該技術(shù)的可行性,實現(xiàn)了印染廢水的資源化利用,使企業(yè)回收了優(yōu)質(zhì)的水資源,同時極大地減少了印染廢水的排放, 具有明顯的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
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