㈠ 你好,反滲透前端保安過濾器濾芯壓差上升特別快,是什麼原因呢預處理是多介質過濾器+超濾,運行都正常。
你好,出現這種問題,必須檢測超濾產水水質和反滲透保安過濾器進水端水質,並從以下兩方面分析:
一、如果超濾產水進反滲透前有超濾產水箱,考慮產水箱污染;
1、如果是PE或玻璃鋼材質的水箱,考慮超濾產水箱出現生物污染,導致反滲透進水保安過濾器濾芯污堵,壓差增加。
2、如果是鋼混結構的產水箱,則需要考慮水箱內襯防腐剝離或者出現生物污染。
二、如果超濾產水直接進反滲透或產水箱不存在污染,可以作如下分析:
1、考慮超濾的膜絲是否存在斷裂,如果超濾膜存在斷絲問題,原水會直接從斷絲處混入產水側,導致超濾產水水質下降,並且污染反滲透保安過濾器濾芯,造成保安過濾器壓差增大;
2、考慮超濾設備的閥門是否存在腐蝕漏水,如果出現閥門閥板腐蝕泄露,會造成原水混入產水側,導致超濾產水水質下降,污染反滲透進水保安過濾器,造成保安過濾器壓差增大;
3、考慮超濾設備閥門卡阻關閉不嚴密或閥門動作不靈敏,造成閥門漏水,因此原水混入產水側,導致超濾產水水質下降,污染反滲透進水保安過濾器,造成保安過濾器壓差增大;
4、查看電動閥門或氣動閥門的執行器與閥門本體是否脫離,如果脫離會出現閥本體處於常開常閉狀態,但是執行器會自動開關並傳遞出閥門正常開關的錯誤信號,如果閥門處於這種狀態也會造成產水水質惡化;
三、其他原因分析:
1、除了上述原因外,也可能存在保安過濾器濾芯選型不恰單的問題,考慮保安過濾器濾芯的過濾精度是否偏低;
2、考慮保安過濾器壓力表是否存在故障,是否因壓力表指示不準確造成;
建議:
1、立即做水質分析,特別是檢測超濾產水的TDS是否超標,如果超標要從超濾設備入手按照上述第二條中提及的兩方面進行分析;
2、取出保安過濾器濾芯進行觀察,用手撫摸濾芯,如果濾芯表面明顯的粗糙感,超濾處原水透過或鋼混水箱問題可能性很大,如果濾芯表面光滑微粘,那生物污染的可能性較大。
3、更換保安過濾器壓力表並進行觀察,排除壓力表故障問題;
4、現場查看超濾閥門的開度,排除閥門關閉不嚴造成原水泄漏。
希望對你有所幫助!
㈡ 水處理設備反滲透好還是超濾好
我們首先來了解一下這倆設備之間的區別:
超濾,過濾精度0.001-0.1微米,基本上除了回水中的離子,其餘的膠體答、有機物、病菌大都能去除,不需要額外的驅動力,比較節能節水。
反滲透,利用膜的滲透原理,過濾精度更高,0.0001微米左右,除了超濾能去除的雜質,還能去除水中95%~97%的離子,這些是反滲透的優勢。但是反滲透需要配備高壓泵增壓,並且一般回收率不高於75%,也就是說至少要產生1/4的廢水。
主要還是要看你對水質的要求,如果要求不高,可以使用超濾,如果要求比較高一些,就用反滲透。
㈢ 超濾膜的系統優點
超濾膜系統特點如下:
1、超濾膜系統應用范圍廣,超濾分離技術能將分子量在回1000至500000的物質或溶答質體積在0.001至0.1μm范圍的物質去除。
2、超濾膜系統體積小,不佔用大量空間,採用模塊化設計,可自由組合,適應性強。
3、分離過程只需要較低的壓力作為驅動力,節省大量能源消耗。
4、超濾膜系統操作方便,工藝流程簡單,維護保養工作不繁瑣。超濾分離過程是動態的,通過不斷濃縮原水截留物質並排除。超濾技術已在水質凈化、液體分離濃縮、廢水處理等方面發揮重要作用。
㈣ 超濾系統穩定運行受哪些因素的影響
一、超濾透過通量 超濾在操作壓力為0.1-0.6MPa、溫度為60℃以下時,其透過通量應在100-500L/(m2.h)為宜,實際中比它要小得多,一般為1-100L/(m2.h)。當超濾透過濃差通量低於1L/(m2.h)時,過程缺乏經濟效益,其原因是濃差極化在膜面上形成的邊界層(或凝膠層),使流體阻力增加,因此必須相應採取一些措施來解決。 1、料液流速 提高料液流速對防止濃差極化、提高設備處理能力有利。但增大壓力使工藝過程耗能增加,結果導致費用增大。一般湍流體系中流速為1-3m/s。 在螺旋式組件體系中,常在層流區操作,可在液流通道上設湍流促進材料,或採用振動的膜支撐物,在流道上產生壓力波等方法,以改善流動狀態,控制濃差極化,從而保證超濾組件的正常運行。 2、操作壓力 超濾膜透過通量與操作壓力的關系決定於膜和邊界層的性質。在實際超濾過程中往往後者控制著超濾透過同量。在用滲透壓模型時,膜透過通量與壓力成正比,而用凝膠化模型時,膜透過通量與壓力無關。此時的透過通量稱為臨界透過通量。實際中超濾操作應在臨界透過通量附近進行,此時操作壓力約為0.5-0.6MPa,除了克服透過膜的阻力外,還要克服通過膜表面的流體壓力損失。 3、溫度 操作溫度主要決定與所處理料液的化學、物理性質和生物穩定性,應在膜設備和處理物質允許的最高溫度下進行操作,因為高溫可以減少料液的黏度,從而增加傳質效率,提高透過通量。溫度與擴散系數的關系,可以用下式表示: μD/T=常數 由上式可見,溫度T愈高,黏度μ變小,而擴散系數D則變大。例如,酶最高溫度為25℃,電塗料為30℃,蛋白質為55℃,制奶工業為50-55℃,紡織工業脫漿廢水中回收PVA時為85℃。 4、操作時間 隨著超濾過程的進行,濃度極化在膜表面上形成了濃縮的凝膠層,使超濾透過通量下降。其透過通量隨時間的衰減情況,與膜組件的水力特性、料液的性質和膜的特性有關。當超濾運行一段時間後,就需要進行清洗,這段時間稱為一個運行周期,當然運行周期的變化還與清洗情況有關。 5、進料濃度 隨著超濾過程的進行,料液(主體液流)的濃度在增高,此時黏度變小,邊界層厚度擴大,這對超濾來說無論從技術上還是經濟上都是不利的,因此對超濾過程主體液流的濃度應有一個限制,既最高允許濃度。 6、料液的預處理 為了提高膜的透過通量,保證超濾膜的正常穩定運行,在超濾前需對料液進行預處理,雖然超濾的預處理過程不像反滲透過程那麼嚴格,但這種預處理也是保證實現超濾過程正常運行的關鍵,通常採用的預處理方法有: (1)過濾; (2)化學絮凝; (3)PH調節; (4)消毒; (5)活性炭吸附; 上述預處理方法可以根據料液的性質和需要進行選用。 此外,經超濾回收的水,在使用前還需進行再處理(稱為後處理,如電子工業用水)如脫除CO2、PH調節、過濾、消毒等。
㈤ 超濾技術在工業廢水處理中的應用
超濾技術在工業廢水處理中的應用
簡介:超濾是迅速崛起的一門分離技術,它在環境保護的水處理中有著廣泛的應用。文章簡要介紹了超濾技術的發展現狀,並對超濾分離法在電泳漆、化學纖維、紡織、造紙、印鈔、釀造、製革、石油和食品工業廢水處理中的應用進行了綜述。
早在1861年Schmidt用牛心包膜截留阿拉伯膠,可作為世界上第一次超濾試驗,到1960年,在Loeb和Sourirajan試驗成功不對稱反滲透醋酸纖維素膜的影響下,1963年Michaels開發了不同孔徑的不對稱CA超濾膜。基於CA膜物化性質的限制,1965年開始,不斷有新品種的高聚物超濾膜問世,並很快商品化,1965-1975年是超濾工藝大發展的階段,膜材料從初期的不對稱CA膜擴大到現在的聚碸(PSF)、聚丙烯腈(PAN)、聚醚碸(PES)以及各種高分子合金膜等,膜組件有板式、卷式和中空纖維等,在不同的生產過程中都已成功的應用[1]。目前所用超濾膜較多由高分子材料製成,隨著工業上超濾技術的應用和發展,以金屬、陶瓷、多孔硅鋁等材料製成的無機膜,在20世紀80年代初期至90年代獲得了重要發展。如1980-1985年期間,美國UCC公司開發的載體為多孔炭、外塗一層陶瓷氧化鋯的無機膜可用作超濾膜管,美國Alcoa/SCT公司開發的商品名為Membralox的陶瓷膜管,能承受反沖,可採用錯流(CrossFlow)操作[2]。用無機膜進行超濾,比常規的分離技術更加經濟有效。目前工業所用的無機膜幾乎全部是多孔陶瓷膜或以多孔陶瓷為支撐體的復合膜。隨著粉末技術的發展,很多優質價廉的燒結金屬微孔管投入市場,它具有易於和金屬構件組合、加工等優點。近年來,國外還有人燒結不銹鋼微孔管內壁燒結孔徑為0.1納米的TiO2薄層,構成Scepter不銹鋼膜[3]。
近30年是超濾技術迅速發展的時期,超濾技術被廣泛地應用於飲用水制備、食品工業、制葯工業、工業廢水處理、金屬加工塗料、生物產品加工、石油加工等。
1 工業廢水處理中的應用
目前膜法水處理技術在環境過程中的應用,主要是超濾、反滲透、滲析和電滲析等方法用於處理各工業廢水。超濾技術因其操作壓力低、能耗低、通量大、分離效率高,可以回收和回用有用物質和水,特別是通量大的特點,使得超濾成為廢水處理工程採用的主要膜分離技術。
1.1 電泳漆廢水
國外超濾技術的較大規模應用開始於70年代,當時就是主要用於電泳塗漆工業。廢水中的漆料是使用漆料總量的10%~50%,採用超濾技術處理電泳漆廢水不僅可以減少漆的損失和回用廢水,而且可以使有害無機鹽透過超濾膜從而提高了電泳漆的比電阻,調節和控制、漆液的組成,保證電泳塗漆的正常運行。70 年代初期主要用CA膜管式超濾器處理陽極電泳漆廢水,70年代後期,改用框式、卷式、中空纖維式超濾器處理陰極電泳漆廢水。國內一些汽車廠、電泳漆行業也採用超濾技術,如長春汽車轎車廠從Aomicon公司引進中空纖維式陰極電泳漆專用超濾器,由30根直徑7.62cm的膜組件並聯而成,總膜面積約75 cm2,處理能力為1.5 t/h,裝有循環液定時自動換向系統,以減少膜污染,延長膜清洗周期。北京某汽車廠原排放電泳漆廢水量為200 m3/d,工件帶出漆液量19.13 L/h,經用超濾法處理後,保證了電泳槽漆液的電阻率大於500 Ω/cm,維持了電泳漆的固體含量穩定,對電泳漆的截留率為97%~98%,排水量降到5 m3/d,節省了大量補充的去離子水[4]。中國科學院生態環境研究中心研製出荷正離子的中空纖維膜組件,對比實驗表明結果良好,與進口膜性能相近,可以用於生產。無錫超濾設備廠對有關的超濾膜進行開發,以共聚丙烯腈為膜材料,二甲基乙醯胺為溶劑,添加適量致孔劑製取的荷正電荷超濾膜透液量大,性能穩定,油漆截留率高,抗污染性能好,也已用於生產。我國許多廠家引進國外超濾裝置,所以用性能優良的國產荷電超濾膜裝置取代進口裝置成為現在的新目標。
1.2 化纖、紡織工業廢水
化纖工業中有多種廢水可用超濾法處理與回收。如回收聚乙烯醇(PVA),國外不少工廠已用於生產。日本某工廠採用8 cm2的管式超濾器將PVA原液由0.1%濃縮到10~15倍,進口壓力為3.92×105 Pa,出口壓力為1.96×105 Pa,進料溫度55~66℃,膜的水通量為100~140 L/ (cm2·h),對PVA的分離率為98.2%,每天回收PVA 20 kg,運行良好[5]。
染料廢水種類繁多,組成復雜,主要包括含鹽、有機物的有色廢水;氯化及溴化廢水;含有微酸和微鹼的有機廢水;含有銅、鉛、鉻、錳、汞等陽離子的有色廢水;含硫的有機物廢水。廢水量大,濃度高,色度高,毒性大,是治理難度最大的工業廢水之一。上海印染廠最早採用醋酸纖維外壓管式超濾裝置處理還原染料廢水並回收染料獲得成功,中科院環境化學所也完成了用聚碸超濾膜管式和中空纖維式裝置處理染料廢水的現場實驗,脫色率為95%~98%,COD去除率60%~90%,濃縮液含染料15~20 g/L,並被印染廠引用於生產[6]。
洗毛廢水是紡織工業污染最嚴重的廢水之一,洗毛廢水中含有大量的懸浮物、油脂和合成洗滌劑,其中主要污染物是羊毛脂。羊毛脂是日用化工、醫葯工業的原料,也是很好的防腐劑和潤滑劑,具有較高的經濟價值。傳統回收羊毛脂的方法回收率較低,而採用超濾技術處理洗毛廢水取得了好的效果。國內的許多毛紡廠和洗毛廠採用超濾法處理洗毛廢水工藝,該工藝包括預處理、超濾濃縮、離心分離和水回用四個系統,比傳統的離心工藝羊毛脂回收率提高1~2倍。具體操作工藝條件為[7]:料液溫度50 ℃,操作壓力0.12~0.35 MPa,膜表面流速3 m/s,膜平均水通量40 L/(cm2·h),濃縮倍數為3~6倍,結果油脂截留率為98%~99%,COD截留率為90%~98%。
1.3 造紙工業廢水
造紙工業耗水量極大,造紙廢水主要來源於去皮、漿化、洗凈、漂白、抄紙等工序。用超濾技術處理造紙廢水既可以對廢水中某些有用成分進行濃縮回收,又可將透過水回用。開山屯化纖漿廠是國內制漿造紙行業中第一家引進了具有國際80年代先進水平的大型超濾設備,並成功地用於亞硫酸鹽制漿廢液的處理,在此基礎上又用自製聚碸膜代替進口膜而取得成功,實驗證明達到了DDS公司生產的FSN61PP超濾膜的水平。工藝為:將廢液預熱升溫到50~70℃,打開進料閥,廢液經過過濾器進入儲罐內,超濾始終控制入口壓力0.6 MPa,出口壓力0.3 MPa,膜的工作溫度60~65 ℃,膜工作面積2.25 cm2。結果成品的木質素磺酸濃度大於95%,還原物去除率大於85%,固形物的率大於30%,達到了對廢液中高分子木質素磺酸的有效分離、純化以及濃縮的目的。日本於1981年採用NTU-3508超濾組件建成了日處理4000 m3的管式膜裝置,是世界上最大規模的裝置。我國目前已具備生產此類超濾和反滲透膜組件的能力,並迅速推廣[8]。
1.4 印鈔廢水
我國印鈔業擦板廢液的處理一直是困擾印鈔行業的老大難問題。中科院上海原子核研究所與上海印鈔廠、南昌印鈔廠、西安印鈔廠等合作,從1993年開始進行了用板式超濾器處理擦板廢液的工作,並對原有的HPL-Ⅱ(A)型超濾器進行了改進,研製成功適用於處理印鈔擦板廢液的HPL-Ⅱ(B)型板式超濾器。經超濾處理後,透過膜的清液不含油墨,鹼的含量不變,對COD的去除率為99%以上,對固含量為3%的擦板廢液可濃縮至12%,廢液的回收率為75%,且比採用中和法處理廢液省力省大量資金。
1.5 釀造工業廢水
味精廢液是含大量菌體等有機物、氯化物的粘性液體,COD高達70 000 mg/L,廢液的排放對環境造成嚴重的污染,同時廢液中還含有一些價值很高的代謝副產物。味精廠用CA、PS、PVC等超濾膜對味精廢液進行處理,其操作條件為:操作壓力0.25MPa,操作溫度25℃,超濾濃縮倍數5~6倍,處理結果表明:透過液清澈透明,菌體去除率達98%以上。透過液經管道輸入醬油廠用來生產味精醬油;對濃縮液進行超濾可得到含蛋白質和脂肪及核酸的價值很高的代謝副產物;超濾谷氨酸發酵液,透過液清澈透明,用來提取谷氨酸可提高純度和提取率[9]。
1.6含油廢水的處理
乳化油廢水是一種常見的工業廢水,超濾法處理乳化油廢水應用已有20多年。在1979年,西德已有超過250個超濾設備被用於濃縮乳化油,所用膜組件為管式、卷式和板式,1989年膜生產單位提高為能處理乳化油廢水的系列膜設備。採用荷電中空纖維膜處理含有氫氧化鈉、磷酸鹽、碳酸鈉、硼酸鈉、亞硝酸鈉和非離子或陰離子表面活性劑的乳化油廢水時,在溫度50℃,進口壓力0.12 MPa,出口壓力0.10 MPa時,透過液通量達25~33 L/(cm2·h),透過液含油量僅十幾mg/L。對於含有氫氧化鈉、鹽等水溶液和部分表面活性劑的透過液稍加調整即可回用脫脂。濃縮液進入油-水分離器,分離出來的油品可回收形成無排放體系。目前,上海寶鋼採用Abcor公司管狀膜的大型超濾設備來處理乳化油廢水。中科院上海原子核研究所選用PSF100型超濾膜採用3塊HPM型隔板並聯成板式超濾器,在料液流速1.6 m/s,平均壓力0.3 MPa,自然升溫等運行條件下,先後進行2次連續濃縮運行,結果表明:油分截留率大於99%,COD的去除率達到95%,體積濃縮比高,超濾平均通量為30 L/(cm2·h),處理乳化油廢液效果很好[10]。
含原油廢水中含油量通常為100~1000 mg/L,超過國家排放標准(10 mg/L),故排放前必須進行除油處理。可採用中空纖維超濾膜組件和超濾設備,在操作壓力為0.10 MPa,廢水溫度40℃,膜的透水速度可達60~120 L/(cm2·h),可以把含原油100~1000 mg/L的廢水處理達到環境排放標准10 mg/L以下,也使處理後的水質達到了低滲透油田的注水標准[11]。
金屬加工過程中產生大量的含有切削油、懸浮物和洗滌劑的廢水,必須進行處理才能排放。超濾處理可把廢水分離成兩部分:濃縮液中含有油和懸浮顆粒,透過液中幾乎不含油。用超濾與微濾聯合進行處理,先用微濾把油濃縮至10%,其中微濾膜的透水能力為250 L/(cm2·h),在進行超濾處理,可回收85%的清洗劑。用超濾處理鋼廠冷壓車間的壓延油廢水時,先用80目篩網過濾後,含油廢水進入循環槽,再經60目篩網過濾後進入超濾膜,超濾濃縮液進入油-水分離器,分離出的油含油量大於90%,可進行燃燒處理,分離出的水返回循環槽進行超濾處理。超濾透過液可循環使用,超濾過程中的透水量和透過液的油分濃度都很穩定,不受供給水中油分濃度的影響。
處理石油開采產生的含油廢水,可在油田用膜分離器中進行超濾與反滲透(或納濾)的組合操作。先使分離出的水進入中空纖維超濾膜,透過液再進入反滲透膜(或納濾膜),不但去除了懸浮物,還去除了溶解鹽和溶解油,以滿足特殊水質的要求。
用超濾處理各種乳化油廢水的開發還在進行,分離效率已基本解決,而要攻克的難關是膜的污染與清洗問題[12]。
1.7 製革工業廢水
製革工業脫毛用的原料主要是Na2S和石灰,其廢水產生量約占皮革污水總量的10%,且毒性大,硫化物含量達2 000~4 000 mg/L,懸浮物和濁度值都很大,是皮革工業中污染最為嚴重的廢水。在對廢水進行處理時,用超濾法分離其中蛋白質,採用磺化聚碸類膜進行超濾,把浸灰廢液的濃度提高5~10倍,膜不會出現堵塞現象,其處理效果優於一般凈化技術。
超濾可回收40%的Na2S、20%的石灰和68%~70%的液體,回收大量的蛋白質,據估算,每噸鹽腌皮可獲得30~40 kg的角蛋白,因而具有較好的經濟效益[13]。
1.8食品工業廢水
生產大豆分離蛋白質會產生大量的高濃度有機廢水,用超濾法處理起廢水,既可回收經濟價值很高的可溶性蛋白和低聚糖,又解決了環保問題,並且與傳統的處理方法相比,運行費用低,產出效益高,回收產品質量穩定,操作簡便。
馬鈴薯生產澱粉的廢液有機物含量高,COD通常在10 000 mg/L左右,國外應用超濾技術去除馬鈴薯澱粉排放廢水中的COD並濃縮回收可溶性蛋白質,國內也用膜裝置為聚碸(PS)和聚丙烯腈(PAN)中空纖維超濾膜組件進行實驗,工藝條件為:操作壓力0.10 MPa,進料流量70 L/h,室溫,超濾前調整料液pH 3.5左右(接近蛋白質等電點,截留率高)。實驗結果表明超濾效果較好,廢水的COD值由8 175 mg/L降為3 610mg/L,COD去除率為55.8%。膜污染後用40 ℃、0.1 mol/L的NaOH溶液來清洗,恢復率在90%左右[14]。
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㈥ 超濾凈水器好不好
超濾凈水器採用的超濾膜以壓力差為推動力的膜過濾方法為超濾膜過濾。
㈦ 超濾設備的優點有哪些
過濾過程是在常溫下進行,條件溫和無成分破壞,因而特別適宜對熱敏感專的物質,如葯屬物、酶、果汁等的分離、分級、濃縮與富集。
2. 過濾過程不發生相變化,無需加熱,能耗低,無需添加化學試劑,無污染,是一種節能環保的分離技術。
3. 超濾技術分離效率高,對稀溶液中的微量成分的回收、低濃度溶液的濃縮均非常有效。
4. 超濾過程僅採用壓力作為膜分離的動力,因此分離裝置簡單、流程短、操作簡便、易於控制和維護。
超濾設備的應用范圍:
主要包括食品工業、飲料工業、乳品工業、生物發酵、生物醫葯、醫葯化工、生物制劑、中葯制劑、臨床醫學、印染廢水、食品工業廢水處理、資源回收以及環境工程、污水、廢水的回收利用、地表水處理、生活飲用水處理、用來進行海水淡化等等。
㈧ 城市污水回用的可行方案分析
現場質量管理又稱生產過程質量管理,是從原材料投入到工程竣工所進行的質量管理。由於施工現場是影響工程質量的諸要素的集中點,因此搞好現場施工可以穩定和提高工程質量,加快施工進度,降低成本,提高效益。由於現場質量管理在高樓渡槽成功應用,高樓渡槽優良的質量不僅降低了成本,提高了效益,而且縮短了工期,給企業增加了一筆巨大的無形資產。
城市污水回用指的是,生活和工業污水經過處理後,作為工業,農業或市政用水的水源。城市污水中含有污染物質的水量僅占整個污水量的0.1%,其餘絕大部分是可用清水,而且城市污水就近可得。水量穩定、易於收集,污水處理技術也比較成熟,將城市污水經常規處理後回用於工業是完全可行的。目前,我國城市污水的回用率還很低,但是西方發達國家已經有了許多成功的實例。美國自50年代起,即開始著手這方面的工作,據報道,美國357個城市實現了污水回用,其中回用於農業佔55.3%,回用工業佔40.5%;日本早在1962年就開始污水回用的實踐,70年代東京、名佔屋和大皈等城市就已將城市污水處理後回用於工業;前蘇聯莫斯科東南區設有專用的工業水系統,有36家工廠使用處理後的城市污水,每日污水回用量達5.5-105m3;南非聯邦不但丁業使用再生水,而且在約翰內斯堡市,每日自來水的85%加人的是城市再生水,開創了使用污水回用到飲用水的先例。 一、城市污水的產生,主要污染物及污染特徵 1、工業污染源 各種工業生產中所產生的廢水排入水體就造成了工業污染源。不同的工業所產生的工業廢水中所含污染物的充分有很大差異,這是由於各種工業加工的原料不同、工藝過程不同造成的。 冶金工藝所產生的廢水主要有冷卻水、洗滌水和沖洗水等。 輕工業所加工的原料多為農副產品,因此工業廢水主要含有機質,有時還常含有大量的懸浮物質、硫化物和重金屬,如汞、鎘、砷等。 化學工業的產品很多,因此化學工業廢水的充分也很復雜,在廢水中常含有多種有害、有毒,甚至劇毒物質,如氰、酚、砷、汞等。總之,工業污染源向水體制排放大廢水具有量大、面廣、充分復雜的特點,是重點解決的污染源。 2、城市生活污水 城市居民聚集地區所產生的生活污水,多為洗滌水和沖刷器物所產生的污水,因此,主要由一些無毒有機物,如糖類、澱粉、纖維素、油脂、蛋白質、尿素等組成。其中含氮、磷、硫較高。此外,還伴有各種洗滌劑,這是另一類污染源,它們對人體有一定危害。在生活污水中還含有相當數量的微生物,其中一些病源體,如病菌、病毒、寄生蟲等,都對人的健康有較大危害。 3、農村污水和灌溉水 農村污水和灌溉水是水體污染的主要來源。由於農田施用化學農葯和化肥,灌溉後或經雨水將農葯和化肥帶入水體造成農葯污染或富營養化。在污水灌溉區,河流、水庫、地下水都會出現污染,同時也就出現土壤污染、食品污染。 4、雨水收集與利用 結合當地氣候條件和住區地形、地貌確定雨水處理方案;屋面、地表雨水經收集、處理後,應達到規定的回用水質標准;優先選用暗渠收集雨水,雨水處理宜採用滲水槽系統,滲水槽內宜裝填礫石或其他濾料;利用住區的綠地、水景等進行自然凈化,使其滿足用水對象的要求;採用多種滲透設施進行滲透凈化;雨水回用系統,應設置雨水初期棄流裝置;公共活動場地、人行道、露天停車場應採用透水鋪裝材料,以利於雨水入滲,可滲透鋪裝面積應不小於30%。 二、城市污水回用的可行用途 1、補充地下水:似乎有兩個可能性值得評估,即(a)補充地下水,建立地下水防護堤來防止水質惡化,避免鹽鹼水的侵入;(b)平整地表面,補充淺含水層。這些措施的潛在性具有局限性,因為可供使用的處理水量有限,而水競爭性用途卻很多。另外一個潛在性是,利用洪水期的地表水流量補充地下水。 2、中水回用:把小區產生的各種污廢水及雨水進行收集再行處理達到所要求使用的水質標准,再用於小區環境用水和小區雜用水,稱為中水回用。因其水質居於生活飲用水水質和允許排放污水水質標准之間,取名為"中水"。小區污水回用開辟了第二水源,降低了小區新鮮水取用量,經處理後的污水回用於小區,減少了污水的排放量,減輕了受納水體的污染,也減少了治理環境污染的投資。所以污水回用既節約了水資源,也消除了環境污染,具有多重效益。 3、污水回用於冷卻水系統:城市污水處理後,根據不同的水質情況,有的可以直接回用於工業循環冷卻水系統,有的需要進一步處理後再回用 4、景觀及綠化用水:廢水回收的可能性是,用於(a)城市風景點的灌溉(公園、花園和道路綠化帶)、補充公園的池塘來美化環境。對這些用途的水處理還要求包括二級水處理以及減少病菌等。 5、增加河流流量:在黃淮海流域,河流系統的生態價值產生了很大的變化或因污染和下游流量的減少損失很多,因此,對使用廢水來調節低流量很感興趣。但是,似乎所有可供使用的水,包括回收的廢水都需要用來滿足城市和農村群眾的需求。 6、污水用於農田灌溉:一方面可以緩解當地的農業水資源緊缺的矛盾,另一方面,由於污水中含有豐富的氮、磷、鉀等營養元素,為作物生長所必需.
三、城市污水再生利用的模式與發展狀況 城市污水的再生利用實際上包括再生和利用兩個環節,污水利用的條件是擬進行回用的水必須滿足一定用途的水質要求,因此,回用處理(再生)的環節通常是必不可少的。目前的城市污水利用較多考慮的是城市污水處理廠二級處理後的出水,這種水的利用有二種形式:直接回用和間接利用。直接回用多用於污水處理廠附近的農田灌溉及草場等用水,回用的途徑及方式受地域限制還比較單一,調配運轉不方便,而且這種水雖然經過了人工強化處理和消毒等措施,但由於未經過一定時間的自然凈化,在使用和控制不當時會產生一定的問題。間接利用是從水域的整體考慮,從水體上游取水凈化供城市使用,產生的污水經城市污水處理廠凈化後排入水體的下游,回歸於水體(此過程構成了水的社會循環),再經過一定河段的自然凈化,可為下游城市或地區利用。經處理污水的間接利用是將自然界中水的社會循環與自然循環有機結合,在水體自凈容量的限度內,對水體的利用基本不會造成損害,這種方式需要從宏觀上進行管理,是水資源可持續利用的重要途徑。 國內外已有許多將凈化後的城市污水應用於工業、農業、市政、漁業等的成功實例。近年來,阿根廷、智利、印度、科威特、墨西哥、秘魯、俄羅斯等國將城市污水一級或二級處理出水應用於農業灌溉,其規模逐年擴大。日本創造了中水道系統,在建築群內設雙管供水系統,利用再生污水沖刷廁所、作冷卻水、澆花園和草地、沖洗馬路和汽車或作景觀、消防用水,獲得了顯著成效。 城市污水再生利用的中心問題在於根據地區的特點擬定適宜的再利用對策。美國加利福尼亞州根據其農業發達、用水量大的特點,提出的基本模式是灌溉回用,農業用水直接取自水源和經處理的城市污水;佛羅里達州根據其城市用水集中的特點,提出的基本模式是非飲用回用,大規模地實行雙管供水系統,以自來水價格的40%將城市污水處理水供給高爾夫球場、城市綠化、以及建築物和住宅區的中水道用水;而德克薩斯州根據自己用水的傳統和水文地質特點,採用間接回用的模式,大規模進行污水處理水的地下回灌。以色列的城市污水處理水的主要回用出路是農業灌溉,但在人口集中的城市區域也進行一定規模的中水道回用。日本大部分地區利用污水處理水進行清流復活,這是因為該國基本上不缺水,但水資源的修復和保護是回用的重點。 採用凈化後的城市污水供工農業及市政事業等多目標、多對象的回用在技術上是可行的,經濟上是適宜的,對緩解城市水荒、促進城市的可持續發展有非常重要的意義。近10年來我國對城市污水再生利用組織科技攻關取得豐碩成果,如中小城鎮和住宅小區的污水回用;城市污水凈化後回用於園林綠化、市政景觀、沖刷馬路等;大型賓館及娛樂場所的中水回用系統;城市污水回用於工業冷卻水系統或低壓鍋爐補給水及工藝用水;污水回用規劃、技術政策等軟課題研究等。此外,還興建了若干示範工程。隨著我國城市化進程的推進,我國城市污水資源日益豐富,目前已超過500-108m3/a,如果有1%的污水回用,將對緩解北方一些重要城市的缺水起重要作用。我國是世界上13個貧水國之一,當前,我國600餘座城市中有300餘座缺水,有些城市水資源嚴重匱乏,全國城市缺水60-108m3/a,因缺水而減少的工業產值>1200億元/a,且呈現增長之勢。自2000年5月份以來,由於乾旱缺水,已有150個城市先後開始實行定時限量供水,嚴重影響了城市的可持續發展。雖然我國在利用城市污水灌溉農田方面積累了多年的實踐經驗和具備了一定的科學研究基礎,許多城市也實施了一些開源節流的措施,但把城市污水當作一種穩定可靠的水資源予以開發利用仍然進展不大。這中間很大程度上是認識問題,當然也有一些屬於技術上或投資上的問題。
污水作為水資源回用的前提是提供適合於回用的水質,且不造成任何潛在的二次污染。目前隨著水處理技術的發展,能達到一定水質的水處理技術往往不在於其技術上的可能性,而在於經濟上的可行性。因此,常規污水處理工藝的強化、組合及高效、低耗能處理技術的應用,自然能源和廉價資源的開發利用,污水處理和資源回收相結合技術,已成為城市污水資源化技術研究的主流;同時,城市污水再生利用的系統及優化理論、環境風險評價、水質指標及系統管理模式等,也將成為城市污水再生利用研究的重要方面。 四、我國城市污水處理的發展現狀 20世紀80年代中期以來,我國的城市污水排放量開始成倍增長(>500-108m3/a),而相比之下,我國的污水處理率卻增長緩慢,目前還不足10%[3]。近十幾年,我國城市已由解放初期的132座增加至668座,城市人口已佔全國總人口的35%,預計到2010年可上升到47%,按此預測,屆時城市污水量也將達到720-108m3/a。在我國現有的668個城市中,僅有123個城市有307座不同處理等級的城市污水處理廠,其中城市污水二級處理率為10%左右。全國現有17000個建制鎮,絕大多數沒有排水和污水處理設施。國家提出至2000年污水處理率要求達到25%,2010年達到40%。 目前,各地對城市污水的處理考慮較多的是排水管網終端的集中式處理,而對於污水流經整個城市的過程卻缺少控制,尤其是在城市排水系統不健全的地區,致使一些分布於城區的溝渠水體倍受污染,日久天長這些水體也就成了名副其實的臭水。現在一些有條件的地區採取了截污、清淤、引水等治理措施,使水體在感官上有了很大的改善,但同時也破壞了水體的自凈體系和功能,使水體抵抗外界污染的能力減弱。由於我國的城市排水管網較多採用的仍然是合流制管道,雨季時大量污水隨雨水從截污干管的溢流井排入水體,而造成嚴重的污染。可見,只有在城區點源污染和面源污染得到有效控制的前提下,才能全面實現城區的碧水目標。 五、城市污水回用的處理方法 1、補充地下水處理技術:城市污水地下回灌深度處理方法一般為傳統的污水處理方法,廢水處理的程度則取決於回灌的水量與水質、地下水盆地和天然地下水稀釋的可能性、土壤類型、地下水深度、回灌方式、使用前在含水層中的停留時間等。確定深度處理技術需考慮廢水成分、選定技術對特定廢水參數的處理水平、選定地區的土壤滲濾處理效果等因素。土壤滲濾也叫土壤含水層處理,是地下回灌流程中一個重要組成部分,具有簡單、經濟等特點,其費用僅為廠內設備處理達到相同水平所需費用的40%。土壤滲濾凈化機理包括慢速過濾、化學沉降、吸附、離子交換、生物降解、硝化與反硝化以及消毒等。土壤滲濾是地下回灌技術的主要特徵,也是確定深度處理技術最重要的影響因素。污水回用的目的不同,水質標准和污水深度處理的工藝也不同。但要特別注意實現回灌前處理、土壤含水層處理、取水後再處理三者間的合理優化。 2、中水處理工藝 物理處理法--膜濾法:適用於水質變化大的情況。採用這種流程的特點是:裝置緊湊,容易操作,以及受負荷變動的影響小。 膜濾法是在外力的作用下,被分離的溶液以一定的流速沿著濾膜表面流動,溶液中溶劑和低分子量物質、無機離子從高壓側透過濾膜進入低壓側,並作為濾液而排出;而溶液中高分子物質、膠體微粒及微生物等被超濾膜截留,溶液被濃縮並以濃縮形式排出。 我國有使用膜生物反應器處理生活污水的報道,經過110天的運作,均得到穩定而優質的膜過濾出水,符合雜用水水質標准。對COD的去除率可提高15%~30%。並具有較強的抗沖擊負荷能力。一體式膜生物反應器中水處理系統對經預處理後的港口污水的油類去除率均保持在70%-85%。北京一個人口為2.5萬的居民小區採用膜生物反應器的中水處理系統,出水水質明顯高於生物接觸氧化法。 物理化學法:適用於生活污水水質變化較大的情況。一般採用的方法有:砂濾、活性炭吸附、浮選、混凝沉澱等。這種流程的特點是:採用中空纖維超濾器進行處理,技術先進,結構緊湊,佔地少,系統間歇運行,管理簡單。 該法以紫外吸收、臭氧、活性炭吸附相組合為基本方式,與傳統二級處理相比,提高了水質。義大利南部採用了紫外吸收單元給二級出水消毒,當紫外吸收的劑量為160mws/cm2時,大腸菌失去活性,回用水達到義大利的農業回用標准。西班牙水處理廠用過量的臭氧(劑量大於9mg/L)對過濾後的二級出水消毒,再用於農業灌溉。 生物處理法:適用於有機物含量較高的生活污水。一般採用活性污泥法、接觸氧化法、生物轉盤等生物處理方法。或是單獨使用,或是幾種生物處理方法組合使用,如接觸氧化+生物濾池;生物濾池+活性炭吸附;轉盤十砂濾等流程。這種流程具有適應水力負荷變動能力強、產生污泥量少、維護管理容易等優點。 據報道,德國採用活性污泥SBR和生物膜SBR插入到主體活性污泥反應器中脫氮,脫氮率可達90%。日本認為SBR活性污泥工藝是小型廢水處理廠最有前途的工藝,適合在城市地區使用。 3、污水回用於冷卻水系統 (1).微生物問題由於回用污水中的COD和氨、氮含量較高,導致微生物繁殖大幅度增加,產生生物粘泥,因此必須加大殺菌力度。傳統的方法是投加氧化性殺菌劑或直接投加氯氣。氧化型殺生劑的殺菌效果好,一般能解決微生物繁殖問題,具體應用中可根據水質情況決定投加量和投加頻率。 (2).腐蝕問題回用污水的TDS濃度通常比新鮮水高2-5倍,電導率、CI、SO42-都高,PH較低,腐蝕程度大,所以要選擇合適的水質穩定劑來控制回用水對設備的腐蝕。 (3).懸浮物問題二級處理後污水濃度較小,懸浮物主要是一些從生化曝氣池帶出的活性污泥。懸浮物的去除方法有兩個:一是選擇適當的濾料,經過過濾,可以濾除大部分懸浮物,二是加人化學劑,兩種方法的結合可以去除大部分懸浮物。 在探索污水回用於循環水系統的工作中,我國也取得了較好的成績。如大連污水回用示範工程,濟南煉油廠污水回用項目,華能北京熱電廠污水回用實踐等。 4、綠化及景觀用水 (1)綠化用水:採用回用水作為綠化用水,水質應達到用於灌溉的水質標准;在輸水-布水系統中余氯的含量不低於0.5mg/L或更高,以清除嗅味、黏膜及細菌;採用噴灌,SS應小於30mg/l,以防噴頭堵塞。 (2)景觀用水:採用再生污水用做景觀用水,需要脫氯,以保護水生動物。再生水應清澈、無毒、無嗅,應去除營養物,以避免藻類繁殖。水中不含有致病菌。 5、增加河流流量: 6、污水用於農田灌溉:
六、城市污水回用的經濟、環境效益 1、城市污水回用的經濟效益 城市污水回用與開發其他水源相比在經濟上的優勢:①比遠距離引水便宜。其基建投資只相當於從30公里外引水,而我國水資源分布不均衡,對於西北部貧水的城市,如果從東南部水資源豐富的地區引水,引水距離至少為上百公里,甚至達到上千公里,工程是十分浩大的。②比海水淡化經濟。城市污水所含雜質少於0.l%,而且可用深度處理方法加以去除,而海水則含有3.5%的溶解鹽和大量有機物,其雜質含量為污水二級處理出水的35倍以上。③不僅節約了寶貴的水資源,而且節約了排污費用。目前,大部分城市污水都是直接排放人江河湖泊,不僅污染環境,而且國家要收取相應的排污費(新鮮水費為1.12元/m3,排污水費為0.15元/m3),這對於城市的發展來說也是不小的負擔。以一個年產2萬噸合成氨廠為例,使用處理後的污水作為循環冷卻水及其他上藝用水,每年可節水300萬m3,減少排污費24萬元,直接經濟效益100萬元。再以南方某煉油廠為例,採用處理後污水作循環冷卻水,可節約新鮮水32萬m3/a,減少排污32萬m3/a,兩項節約費用40.6萬元/a,除去投資費用每年可獲經濟效益20.6萬元/a。 2、城市污水回用的環境效益 城市污水回用開辟了第二水源,減少了城市新鮮水的取用量,減輕了城市供水不足的壓力和負擔,緩解了供需矛盾。這對缺水城市意義更為重大。城市污水處理後的回用,減少了污水排放量:一是減輕了對水體的污染,並能使部分被污染的水逐漸更新復活;二是減少了治理環境污染的投資。節水效益明顯,城市污水量大且集中,如果很好地推廣使用污水回用技術,可以節省大量水質要求不高的用水消耗量。相比較於海水淡化、遠距離調水,城市污水回用有著它們無法相比的環境效益;而且就目前的技術水平而言,海水淡化、遠距離調水以及地下水開采也都存在著一定的不足,這也凸顯出城市污水回用的優勢。 七、城市污水回用存在的問題和展望 1、缺乏對污水再生利用的系統規劃 目前我國尚未建立城市污水再生利用規劃指標體系。在城市建設總體規劃中,雖然進行了城市的供水及排水規劃,但在水資源的綜合利用方面缺乏統一的規劃,尤其是城市污水再生利用規劃,這勢必會造成重復建設和決策失誤。因此,城市污水再生利用應納入城市總體規劃以及城市水資源合理分配與開發利用計劃,在綜合平衡、科學論證的基礎上,針對城市實際情況進行總體規劃,確定其應有的位置和作用。在再生水水質、使用用途、處理程度、處理流程、輸水方式的選擇上,要綜合平衡、遠近結合,既要滿足功能要求和用水水質需求,又要因地制宜、經濟合理。過高的目標與要求,將可能適得其反。 2、城市污水收集與處理設施建設嚴重滯後 城市污水的收集與處理是城市污水再生利用的重要前提條件,目前我國的城市污水管網建設嚴重滯後於城市發展,二級生物處理率不到15%。因此,強化城市污水管網與污水處理工程設施的建設是推動城市污水再生利用的關鍵。 不少地方政府對污水再生利用的認識不夠,在缺水時優先考慮的是調水,而且絕大多數城市污水處理廠的規劃、設計與建設目標是達標排放,往往沒有考慮污水的大規模再生利用。因此,今後城市污水處理廠的建設,既要滿足區域水污染控制要求與相應的排放標准,也要考慮城市污水的再生利用需求。在某些地區,可以通過開展城市污水再生利用工作來促進污水收集與處理工程的建設與完善。 3、城市污水再生利用技術相對落後 城市污水再生利用事業的發展必須依靠科技進步,從始至終都要有新技術、高技術的保證和支持。目前我國城市污水再生利用技術和設備的開發難以滿足快速增長的再生利用工程建設和運行管理的需求,今後城市污水再生利用的技術發展應著重於已有技術的集成化、綜合整合、產業化和工程化,需要對已有技術不斷改進和更新,加強新工藝、新流程、新技術和設備產品的研究、開發和推廣應用,並注重示範性工程的研究和建設。通過工程化和生產性測試,著重解決城市污水再生利用於農業、生態、市政和工業中的水質凈化技術、水質穩定技術、水質保障技術、安全用水技術、工程技術、運行管理技術和成套技術設備問題。 4、 相關法規和政策不夠完善 城市污水再生利用需要健全的法制保障和全面的統一管理。而我國城市污水再生利用的法規和政策還需要完善。例如:要求新建居住區和集中公共建築區在編制各項市政專業規劃時,必須同時編制污水再生回用規劃,污水再生回用工程應與其他工程同步設計、同步施工、同步驗收;在城市道路的市政管線中,必須預留再生水管道的位置,有條件的路段應預埋再生水管;要求在城市各項用水中能夠使用再生水的(如綠化、道路澆灑)必須使用再生水;制訂鼓勵城市污水再生利用工程建設與運營的管理政策和經濟政策,採取行之有效的鼓勵政策和行政管理手段,促進工、農業生產部門和市政用水部門積極使用再生水。在城市污水再生利用工程的可行性研究、立項、設計、建設或改造中,要建立相應的規范和再生水水質標准,改革管理體制和服務體系,在衛生安全、生產過程、產品質量等方面,保障每一個再生水使用單位享有免受不良影響的基本權益。 長期以來,由於自來水水價低,而質量相對較差的再生水則凈化成本高、價格也比自來水高,造成工廠企業寧可使用物美價廉的自來水而不願意使用再生水,導致再生水無人問津的尷尬局面。另外,城市污水處理廠因沒有效益而加重了地方的財政負擔。因此,國家及城市有關管理部門要積極推動現行水價政策的改革,建立合理的用水價格體系以及污水處理與再生利用價格體系,要實行按(水)質定價,將各種水源的供水價格差距拉開,尤其是再生水與自來水之間應有較大的價差,使水資源的利用趨向結構合理。 八、結語 城市污水的資源化應該建立在水的良性社會循環的基礎上,這對水資源的可持續性開發和再生利用至關重要。不僅可以節約大量的新鮮水,而且可以降低排污水對環境的污染,可謂經濟效益、社會效益雙豐收。結合我國國情對城市污水再生利用模式進行探討,旨在尋求適合我國經濟和社會發展的水污染控制及水資源再生利用的良好模式。隨著我國西部開發及北部缺水地區城市發展戰略的實施,將會推動我國城市污水資源化研究的進展,逐步形成和完善與我國國情相適應的水資源良性社會循環體系,實現城市與水資源開發利用的可持續發展。相信只要大家都樹立起節水意識,減少污水排放,提高污水回用率,就一定能緩解我國水資源短缺的問題,使城市污水這一危害環境的殺手,變成造福人民的寶貴資源。我們期待的一個大更藍,水更清美好家園一定會實現。
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㈨ 超濾運行方式
超濾以壓力差為推動力,原料液在膜面上流 動,原料液中的溶劑和小的溶質粒子從高壓的料液側 透過膜到低壓側,溶解物質和比膜孔徑小的物質作為 透過液透過膜。透過的液體一般稱為濾出液或透過液, 不能透過膜的物質將被超濾膜所截留,濃縮於排放液中,被截留的部分一般稱為濃縮液,濃縮液在濾剩液 中濃度增大,通過該種分離過程以達到溶液的凈化、 分離與濃縮的目的
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