1. MBR工藝處理造紙廢水怎麼處理
隨著水資源的13益緊缺和人們環保意識的增強,廢水的處理要求日益提高,傳統的水處理方法存在著處理裝置容積負荷低、佔地面積大、出水水質不穩定、管理操作復雜等問題。針對上述問題,各種新型的廢水處理技術應運而生,其中最引人注目的是將膜技術應用於廢水處理中所形成的膜生物反應器(Membrane Bioreactor簡稱MBR)技術。針對MBR技術的特點,近年來不斷有學者將MBR技術引入造紙廢水的處理,並取得了一定的成就。
1MBR形式及特點
1.1膜生物反應器的形式
根據MBR中膜組件與生物反應器的組合方式不同,可將MBR分為內置式和外置式兩種類型,見圖1、2。
內置式MBR是將膜組件置入反應器內,在泵的負壓抽吸作用下濾出液透過膜組件,為減少膜面污染,延長運行周期,一般採用間歇出水方式運行。外置式MBR是指膜組件與生物反應器分開設置,反應器內混合液通過泵進入膜組件,在壓力作用下混合液濾出液透過膜組件,濃縮液則返回反應器。
膜組件的形式可分為中空纖維式、平板式、管式、螺旋式等。在外置式MBR中,平板式、管式應用較多;在內置式MBR中,多採用中空纖維膜和平板膜。目前在全球能源危機的大背景下,內置式MBR的研究和應用遠超過了外置式MBR(內置式MBR佔65%、外置式MBR佔35%)。
1.2MBR的特點
MBR可在緊湊的空間內同時實現微生物對污染物質的降解和膜對污染物質的分離,而降解與分離之間又存在著協同作用,是一種高效、實用的污水處理技術,該工藝具有出水水質好、運行維護簡單、結構緊湊、佔地面積少等優點,在水資源Et趨緊張的現實條件下,在污水處理及回用方面有著非常廣闊的應用前景。
MBR工藝具有以下特點:
(1)MBR與傳統污水處理工藝相比,最大的區別是使用膜組件替代了沉澱池,泥水混合液採用膜過濾出水方式,可以大幅降低出水中的懸浮物。
(2)膜的高效截留作用可防止各種有效微生物菌群的流失,高濃度微生物有利於有機污染物的徹底降解,並且解決了污泥膨脹的問題。
(3)MBR工藝使用了標准化、系列化的膜組件(膜塊)設計。MBR的自動化程度高,易於實現從進水到出水的全程自動控制,保證系統的穩定運行。
(4)產生剩餘污泥量少。因SRT較長,污泥性質較為穩定,MBR工藝產生的剩餘污泥量大大減少,排放量比傳統工藝減少2/3,明顯降低了污泥處理費用和二次污染威脅。
2MBR處理造紙廢水的研究
目前國內大部分造紙廠採用鹼法制漿,而鹼法制漿所產生的「黑液」污染最為嚴重,占整個造紙行業污染的90%,產生「黑液」的主要成分是木質素和碳水化合物的降解產物等,其次「黑液」提取後漿料在洗滌篩選和漂白過程中排出的廢水成分與制漿廢水相近但濃度低,而且富含漂白階段產生的對環境危害大的氯苯酚、氯化脂肪酸等有機氯化物,不同工段產生的主要污染物大相徑庭,所以一般分別採用不同的處理工藝,而MBR技術由於它工藝上的優勢和特點逐漸被引入不同工段的造紙廢水處理中。
2.1國外研究進展
上世紀60年代美國開始了其在廢水領域的應用研究,最初主要用於處理生活污水。70年代後日本等國對膜分離技術進行了大力開發和研究,在90年代,國外在MBR處理效果與運行穩定性方面已具備了一定的理論基礎,從此國外開始逐步將MBR技術應用到廢水處理工程中。
採用了移動床膜生物反應器處理新聞紙廠的生產廢水,當水力停留時間為4~5h時,COD和BOD去除率分別達到65%~75%和85%一95%,在適當延長水力停留時間的條件下,COD和BOD的去除率可分別提高到80%和96%。Du~esn.R等分別採用MBR與傳統的活性污泥法處理制漿廢液,結果表明:MBR法比活性污泥法更能有效地去除漿料中的COD及固體懸浮物,二者去除率分別為99%和88.6%~90.0%。VanDijk、L.等人¨研究一種耐熱膜生物反應器並成功應用於荷蘭、德國的3個不同造紙廠,能有效地去除廢水中的膠狀物和高分子溶解物;對膜生物反應技術處理造紙廢水進行的研究表明:在COD負荷為0.5kgCOD/(kgVSS•d)、溶解氧濃度大於2mg/L、反應器中的pH值為7.9、反應溫度為53℃時,COD含量由700mg/L下降至30.0mg/L。
對膜生物反應技術在處理造紙廢水過程中的膜分離操作條件如操作壓力、膜種類、流量、溫度等進行了初步優化研究。結果表明:在操作壓力為0.15MPa、流量在2~4m/s之間時處理效果都可以,當流量為3.5m/s時,膜通量可達100L/(m•h)。對於特定條件下的膜污染機理、膜污染的預防和清洗等,文中沒有涉及,還有待進一步的研究。
2.2國內研究進展
在上世紀90年代,國內開展了MBR工藝的相關研究,近些年來才逐漸被引入到造紙工業廢水處理中。如今,MBR工藝在中國開始逐漸得到廣泛的應用,實踐證明,MBR不僅能有效處理生活污水和工業廢水,而且對於一些高濃度有機廢水和難降解工業廢水,如造紙廢水、印染廢水、化工廢水及制葯廢水、垃圾滲濾液等的處理,更是具有其獨特的優勢。
對MBR法與傳統活性污泥工藝進行了比較研究。結果表明,MBR法較活性污泥法具有更強的有機物去除能力(COD去除率達85%以上)和更為穩定良好的出水水質,透明,無色,排放達到國家指標。韓懷芬等使用MBR處理造紙綜合廢水(黑液中段廢水和白水的混合液)並與傳統的活性污泥法與生物接觸氧化法進行比較。實驗結果表明,用MBR處理造紙廢水,通過增加污泥濃度,在HRT為18h的條件下,出水COD可以降低到100mg/L以下,整個反應器的總去除率最高可達90%以上。而與之相對應的活性污泥法和接觸氧化法控制HRT近40h後,出水COD還是達不到MBR的出水效果,分別為149.3mg/L和197.3mg/L。這充分說明了MBR對難降解廢水的處理效果比活性污泥法和生物接觸氧化法要好得多。
採用中空纖維膜生物反應器處理造紙廢水的試驗結果表明:MBR在處理造紙廢水這種難降解有機廢水方面有其明顯的優勢,廢水的COD去除率較高,可達到85%以上,處理後的水可回用,出水穩定性較好。2009年,採用移動床生物膜反應器(MBBR)深度處理造紙中段廢水,結果表明:MBBR工藝可進一步削減經過生化處理的中段廢水中的有機污染物,運行穩定且處理效果良好。胡維超針對造紙行業的中段廢水和白水的特點,分別採用浸沒式與外置式膜生物反應器來處理造紙廢水,結果表明:在相同原水和條件下,浸沒式MBR系統運行更加穩定可靠,出水水質也明顯優於外置式MBR。浸沒式膜生物反應器系統COD去除率可穩定在90%~95%,而外置式在運行期間則存在較多問題,並且能耗較高。
採用中試規模的MBR系統對某造紙廠的造紙廢水進行了處理,研究了MBR處理造紙廢水的效果,並與造紙廠原有污水處理系統進行了對比。實驗結果表明,在同樣的進水條件下,MBR出水水質明顯好於原有系統二沉池出水水質。在污泥濃度9000mg/L、水力停留時間22h的條件下,MBR出水COD平均66.4mg/L,COD去除率達94.6%。
3MBR組合工藝處理造紙廢水的研究進展
從實際研究結果可以看出,膜生物反應器在COD和色度去除方面有較大的優勢,同時還具有較強的抗沖擊負荷的能力,因此能夠有效處理造紙廢水。但也有一些問題在一定程度上制約了MBR的應用與發展,如能耗高、投資大、易引起膜污染等。另外,造紙廢水中含有難生物降解的有機物,在運行過程中容易引起膜污染,造成膜通量下降,影響反應器的處理效果。在這種情況下,研究者開始將MBR與其他處理工藝有效結合起來處理造紙廢水,這樣既可以減小能耗、減緩膜污染,還可以提高系統的處理效果,以滿足日益提高的環保要求,並且實現廢水的高效處理及回收利用的目標。
採用混凝協同好氧生物膜技術深度處理造紙廢水,結果表明:以氯化鐵為絮凝劑協同好氧生物膜技術效果最為顯著,色度去除率高達69.3%,且各項指標均超過一級排放標准,出水可回用。採用浸沒式MBR作為反滲透進水前的預處理系統,初步進行了浸沒式MBR處理後出水滿足RO系統進水條件的可行性研究。
在浸沒式MBR與反滲透組合處理造紙中段廢水和白水的實驗中,結果表明:浸沒式MBR出水SDI值穩定在3以內,可以滿足後續反滲透組件穩定運行的要求,並且在原水COD值為1500mg/L的情況下,最後RO系統出水COD可降至10mg/L。採用電解一MBR組合工藝處理造紙廢水,利用電解產生的自由基、過氧化氫和氫氧化物的絮凝等物質將廢水中難降解的有機物吸附去除,從而有效降低COD並提高廢水可生化性,實驗結果表明:處理後出水COD降至80mg/L左右,色度降至4O倍,去除率分別達到95%和75%。而單獨採用MBR工藝處理後出水COD和色度分別為200mg/L和140倍。
利用光催化氧化一MBR的組合工藝處理難降解有機廢水,結果表明:經組合工藝處理,廢水COD、濁度、色度降解率分別達到93.5%、99.9%和98.9%。還有研究表明,採用水解酸化一MBR工藝可有效去除有機物及色度,這是由於水解酸化將有機大分子化合物降解成小分子有機物,提高了廢水的可生化性,為後續MBR生化處理創造了條件,處理後廢水平均脫色率可達到81.58%,COD和氨氮去除率則分別為83.53%和80.39%。
很多研究表明,將不同的膜分離技術(如:微濾、超濾、納濾等)相組合,或者將MBR與其他技術(如催化氧化技術、電化學等)組合已成為造紙廢水深度處理的一個重要研究及應用方向。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
4前景展望
膜生物反應器具有無相變、佔地面積小、操作靈活等優點,已被廣泛地應用於污水處理、中水回用等領域,並已取得良好的效果。造紙廢水污染嚴重,對其有效處理已經成為中國廢水處理的一個重要方面。傳統的造紙廢水處理方法不僅投資高、能耗大,而且很難持續滿足國家環保排放的要求。此時,高效的膜生物反應器以其獨特的優勢應用於造紙廢水的處理已引起國內外同行的廣泛關注。
膜生物反應器在推廣應用過程中還存在著一些不足,如膜初期投資費用較高、操作不當容易引起膜污染等問題。但在水資源日益缺乏的今天,隨著膜加工生產技術、工藝優化、過程式控制制等研究的深入展開,我們堅信MBR必將在中國造紙廢水處理領域發揮越來越大的作用,同時帶來良好的環境效益、經濟效益和社會效益。
2. 污水技術改造後的超濾和納濾系統,有什麼建議
前置過濾器只是粗過濾設備,想要讓家裡的自來水變成直飲水,就需要借回助凈水器了答。
凈水器的過濾效果主要取決於過濾膜,也就是我們常說的要更換的濾芯。
目前市面上的過濾膜技術主要有3種:超濾、納濾和RO反滲透。下面就一 一帶大家了解。
1、RO膜反滲透
先說近幾年大熱的RO反滲透。起初反滲透技術被用在太空艙里解決宇航員的用水問題。
太空艙是一個密閉的小空間,每一滴水都很珍貴,所有的汗液,尿液,和洗澡用水,都是要循環利用的,這也是為什麼以前反滲透處理的純凈水也叫太空水的緣故。而且,反滲透技術也被應用到海水淡化和污水處理中。
它的原理是,通過對RO膜一端的自來水進行加壓,當壓力達到一定程度,水分子會逆著自然滲透的方向作反向滲透,從而獲得純凈水。
3. GE納濾膜組件在深度水處理的應用優勢是什麼
亦即納濾膜組件再生速度水裡出來的優勢是什麼?這個我不清楚這個問題。
4. ge納濾膜可以處理cod濃度高的污水嗎
ge納濾膜可以處理cod濃度高的污水
為什麼在納濾系統中,納濾膜能夠耐受高濃度COD?原因如下專:
1、我們使屬用的納濾工藝分離膜是三層膜結構,具有特殊的表面性質,表面光滑,電位低,不易形成吸附層,即便污染發生後也容易清洗再生。
2、納濾膜較為疏鬆,不能完全截流有機物,也不易在膜表面形成較高濃度的表面極化層。
3、納濾膜對硅酸鹽截留率非常低,對碳酸氫根等一價離子的截留率較低,對鋁、鐵等易形成沉澱的低濃度金屬離子的不能無安全截留,因此不易形成無機-有機復合污垢。
工藝分離RO/NF膜,特別是納濾膜,在多種高濃廢水處理達標排放或廢水回用處理中都獲得了成功,具有特殊材質和製作工藝的工業型膜元件的高濃度廢水應用中體現了耐污染性能及物流化學穩定性。高濃度廢水在系統設計、膜元件選型、運行/維護工藝等方面比較復雜,與常規的水處理應用差別較大,需要進行仔細的可行性論證和實驗研究。
5. 超濾、納濾、反滲透等膜技術怎樣應用於煤化工廢水處理
1、物化預處理預處理常用的方法:隔油、氣浮等。因過多的油類會影響後續生化處理的效果專,氣浮法屬煤化工廢水預處理的作用是除去其中的油類並回收再利用,此外還起到預曝氣的作用。
2、生化處理對於預處理後的煤化工廢水,國內外一般採用缺氧、厭氧、好氧的生物法處理,但由於煤化工廢水中的多環和雜環類化合物,單獨採用好氧或厭氧技術處理煤化工廢水並不能夠達到令人滿意的效果,厭氧和好氧的聯合生物處理法逐漸受到研究者的重視。1)改進的缺氧生物法在活性污泥曝氣池中投加活性炭粉末,利用活性炭粉末對有機物和溶解氧的吸附作用,固化富集廢水中難降解的有機物,為微生物的生長提供食物,從而加速對有機物的氧化分解能力。
6. 納濾的應用
納濾分離作為一項新型的膜分離技術,技術原理近似機械篩分。但是納濾膜本體帶有電荷性。這是它在很低壓力下仍具有較高脫鹽性能和截留分子量為數百的膜也可脫除無機鹽的重要原因。
納濾分離愈來愈廣泛地應用於電子、食品和醫葯等行業,諸如超純水制備、果汁高度濃縮、多肽和氨基酸分離、抗生素濃縮與純化、乳清蛋白濃縮、納濾膜-生化反應器耦合等實際分離過程中。與超濾或反滲透相比,納濾過程對單價離子和分子量低於200的有機物截留較差,而對二價或多價離子及分子量介於200~500之間的有機物有較高脫除率,基於這一特性,納濾過程主要應用於水的軟化、凈化以及相對分子質量在百級的物質的分離、分級和濃縮(如染料、抗生素、多肽、多醣等化工和生物工程產物的分級和濃縮)、脫色和去異味等。主要用於飲用水中脫除Ca、Mg離子等硬度成分、三鹵甲烷中間體、異味、色度、農葯、合成洗滌劑,可溶性有機物,及蒸發殘留物質。
隨著對環境保護和資源綜合利用認識的不斷提高,人們希望在治理廢水的同時實現有價物質的回收,比如:大豆乳清廢液中含有1%左右的低聚糖和少量的鹽,亞硫酸鹽法制備化纖漿和造紙漿過程出現的亞硫酸鈣廢液中含有2%~2.5%的六碳糖和五碳糖,製糖工業中出現的廢糖蜜中含有少量的鹽等等。
NF分離是一種綠色水處理技術,在某些方面可以替代傳統費用高,工藝繁瑣的污水處理方 法.其技術特點是:能截留分子量大於100的有機物以及多價離子,允許小分子有機物和單 價離子透過;可在高溫,酸,鹼等苛刻條件下運行,耐污染;運行壓力低,膜通量高,裝置 運行費用低;可以和其他污水處理過程相結合以進一步降低費用和提高處理效果.在水處理 中,NF膜主要用於含溶劑廢水的處理,能有效地去除水中的色度,硬度和異味.NF膜以其特殊的分離性能已成功地應用於製糖,制漿造紙,電鍍,機械加工以及化工反應催化劑的回收等行業的廢水處理.
納濾是一種綠色水處理技術,是國際上膜分離技術的最新發展,在某些方面可以替代傳統費用高、工藝繁瑣的污水處理方法。納米級孔徑且帶有電荷的特殊過濾性能特點是:能截留分子量大於200的有機物以及多價離子,允許小分子有機物和單價離子透過;可在高溫、酸、鹼等苛刻條件下運行,膜耐受的條件范圍寬,濃縮倍數高,耐污染;運行壓力低,膜通量高,裝置運行費用低,能耗極低(唯一驅動力是壓力)。
由於納濾膜特殊的孔徑范圍和制備時的特殊處理(如復合化、荷電化),使得納濾膜具有較特殊的分離性能,其在降低廢水COD、水源水的色度、硬度和去除飲用水中的有機物(TOC)、三鹵代烷(THMs)前驅物等方面的應用近年來受到廣泛重視,已成功地應用於製糖行業、造紙行業、電鍍行業、機械加工行業及化工反應催化劑的回收行業等的廢水處理中。納濾膜的應用研究主要集中在幾個方面:根據中性溶質的分子量大小而進行分離;截留有機物分子而讓單價電解質透過膜層;根據離子價態而實現離子問的分離。根據納濾膜分離的特點,其應用范圍主要適用於下述情況的物質分離:①對單價鹽分離的截留率要求不高;②要求進行不同價態離子的分離,如軟化處理;③需要對高分子量有機物與低分子量有機物進行分離,如葡萄酒脫醇;④鹽和對應的酸的分離;⑤有機物和無機物的分離,如染料脫鹽、乳清濃縮脫鹽和飲用水凈化。
納濾膜具有熱穩定性、耐酸、耐鹼和耐溶劑等優良性質,在廢水的有價物質回收中起到不可估量的作用,廣泛地應用於各種有機廢水的回收處理。比如農葯廢液處理、乳清和抗菌素脫鹽、電鍍廢液中金屬回收、各種石化廢水處理等。在給水處理中,納濾膜主要用於制備軟化水、飲用純凈水,能有效地去除水中的色度、硬度和異味 。
試驗研究及應用
(1)日用化工廢水處理.用NF膜處理日用化工廢水的應用研究表明NF膜耐酸鹼,有優良的截留率,對重金屬有很好的去除率,不存在膜污染問題.據估計,由於NF膜的運行費用低於反滲透技術,對有機小分子有良好的脫除率,可能會覆蓋90%以上的日用化工廢水處理.
(2)石油工業廢水處理.
石油工業廢水主要包括石油開采和煉制過程中產生的含各種無機鹽和有機物的廢水,其成分 非常復雜,處理難度大.採用膜法特別是NF法與其他方法相給合,既可有效處理廢水還可以 回收有用物質.例如,先用NF膜將原油廢水分離成富油的水相和無油的鹽水相,然後把富油 相加入到新鮮的供水中再進入洗油工序,這樣既回收了原油又節約了用水.以前多採用反滲 透 和相分離結合的方法處理石油工業廢水,但存在著膜污染嚴重的問題,如果在反滲透前加一NF膜,就可以解決膜污染的問題.石油工業的含酚廢水中主要含有苯酚,甲基酚,硝基酚以 及各類取代酚,此類物質的毒性很大,必須脫除後才能排放,若採用NF技術,不僅酚的脫除 率可達95%以上,而且在較低壓力下就能高效地將廢水中的鎘,鎳,汞,鈦等重金屬高價離子脫除,其費用比反滲透等方法低得多.
(3)殺蟲劑廢水處理.一般的水處理方法不能除去污染水中的低分子有機農葯.通過研究NF膜對不含酚殺蟲劑的截留性能發現除了二氯化物以外,其他殺蟲劑的截留 率均高於96.7%,所有殺蟲劑在NF膜上的吸附能力均受其疏水性的影響.採用NF處理含有酚 類殺蟲劑的廢水也十分有效.
(4)化纖,印染工業廢水處理.NF可以用於印染過程排水中染料及助劑的脫除和回用.處 理染料聚合漿料時,由於大多數染料的分子量在幾百到幾千,NF膜可以讓一些無機鹽或小分 子通過,而對較大的染料分子進行截取,粗染料漿液經NF系統後,染料可以富集,而無機鹽 的濃度下降,脫鹽率大於98%,染料損失率小於0.1%,而且可以在高溫下運行.此外,NF還 可以用於纖維加工過程中的含油廢水的處理及回收再利用.
(5)生活污水處理.採用常用的生物降解和化學氧化相結合的方法處理生活污水時,氧化 劑的消耗很大,殘留物多.如果在它們之間增加一個NF系統,讓能被微生物降解的小分子( 分子量小於100)通過,不能生物降解的有機大分子(分子量大於100)被截留下來經化學氧化 後再生物降解,這樣就可以充分發揮生物降解的作用,節省氧化劑或活性炭的用量,降低最 終殘留物的含量.
(6)熱電廠二次廢水的治理及回收利用.熱電廠的二次廢水主要來自沖灰,除塵及冷卻系統,此類廢水中含有大量的懸浮固體,灰份 及高含量的鹽份和部分有機物.利用NF可以把這一類廢水處理成工業回用水.首先用微濾除 去水中的全部懸浮顆粒,質量分數為99%的BOD,98%的COD,73%的總氮和17%的總磷,同時將水中的菌落總數降到3~4個/L,然後加酸降低pH以除去CO2,最後再經NF脫鹽,達到鍋爐用水的質量.澳大利亞太平洋熱電廠的Eraring發電站已用NF對此類廢水進行處理,每天處理1 000~15 000 m3廢水,既減輕了市政供水系統的負荷,每年又可為熱電廠節約 操作費用80萬美元.該熱電廠准備擴大發電規模,用水量也相應增大,估計到2010年,處理 此類廢水量將達5 000 m3/d,效益極其可觀.
(7)酸洗廢液處理.鋼廠的酸洗工序是將鋼材浸入質量分數為20%左右的硫酸酸洗槽中進行 酸洗.隨著酸洗的進行,硫酸濃度逐漸降低,硫酸亞鐵濃度不斷增高,當溶液中硫酸的質量 分數降至6%~8%,生成的硫酸亞鐵濃度超過200~250 g/L時,酸洗速率下降,必須更 換酸洗液,排放酸洗廢液.酸洗好的鋼材必須用清水進行沖洗以除去表面的酸性物質,又造 成了廢酸水的外排.為了保護環境,節約資源,可採用NF工藝處理酸洗廢液.利用NF膜對硫 酸和硫酸亞鐵截留率的不同,先將硫酸亞鐵截留在濃縮液中,然後將濃縮液送入冷卻結晶罐,冷卻結晶出FeSO4·7H2O;透過液再經能截留硫酸的另一NF膜組件,截留後濃縮為20%的 硫酸,再生酸液回收利用,透過液則排至廢酸水站,進一步處理排放或回收.這一工藝回收 了硫酸和硫酸亞鐵,同時實現了酸洗廢液的回收綜合利用和廢酸水達標排放的目的.
(8)造紙廢水處理.採用NF膜技術替代傳統的化學處理 法能更為有效地除去深色木質素.木漿漂白過程產生的氯化木質素 是帶負電的,容易被帶負電性的NF膜截留,並且對膜不會產生污染.另外,因為整個處理過程中對陽離子(Na+)的脫除率並沒有嚴格要求,採用反滲透技術就顯得沒有必要 .採用超濾/納濾處理牛皮紙製造廢水有很好的效果。
工程應用
納濾膜的孔徑范圍介於反滲透膜和超濾膜之間,其對二價和多價離了及分子量在200~1000之間的有機物有較高的脫除性能,而對單價離子和小分子的脫除率則較低。而且,與反滲透過程相比,納濾過程的操作壓力更低(一般在1.0Mpa左右);同時由於納濾膜對單價離子和小分子的脫除率低,過程滲透壓較小,所以,在相同條件下,納濾與反滲透相比可節能15%左右[3]。因而在水處理中,納濾被廣泛應用於飲用水的濃度凈化、水軟化、有機物和生物活性物質的除鹽和濃縮、水中三鹵代物前軀物的去除、不同分子量有機物的分級和濃縮、廢水脫色等領域。
Sibille等研究了法國Auverw-sur-Oise市的地下水,對納濾和生物處理飲用水(臭氧—生物活性炭過濾)進行了對比。結果表明,納濾可以顯著提高飲用水的水質,減少細菌數量和有機物的濃度,從而使後續消毒更有效,也減少了三氯甲烷的形成。但是,研究又指出,少量極易被細菌等吸收的可生物降解的有機物質(BOM:BiologicalOrganicMatter)、可同化有機碳(AOC:AssimilableOrganicCarbon)也能透過納濾膜。
雖然,納濾技術的工程應用在美國、日本等國家的給水行業中已經得到大規模的推廣,但在我國,將納濾技術廣泛地應用於工程實踐的條件還不成熟,尚處於嘗試階段、本要問題是國產納濾膜的性能指標不夠過關。已有工程實例的報道,如國內首套工業化大規模膜軟化系統——山東長島南隍城納濾示範工程,是納濾技術在高硬度海島苦鹹水凈化的實際應用。該工程由國家海洋局杭州水處理中心設計,於1997年4月正式投入生產淡水,系統連續正常運行27個月,淡化水符合國家生活飲用水衛生標准。
有關學者曾採用納濾膜對某市自來水(以污染嚴重的淮河水為原水)進行深度處理試驗,研究了納濾循環制水試驗工藝的效果。結果表明,循環試驗工藝與單級納濾工藝相比,在同樣較低的壓力下,出水率較高,並且能耗降低,減少了濃水排放。即使在回收率較高(80%)的情況下,膜出水中的總有機碳(TOC)仍比自來水低50%;對致會變物的去除十分顯著,使Ames試驗陽性的水轉為陰性。
納濾膜應用問題
納濾膜有較高的膜通量,可以截留有機及無機污染物,而對人體必需的一些離子又有較大的透過率,因此,把納濾膜應用於飲用水的深度凈化較其它的膜分離技術有較大的優勢。把鋼濾膜應用於給水處理領域的主要問題是:
這三個問題是膜分離的基本問題,也是納濾膜法水處理技術難以廣泛應用的主要原因。世界各國的水處理工作者正在進行廣泛的研究,尋求解決這些問題的途徑。納濾技術在給水處理領域的推廣應用還依賴於這些問題的進一步解決。
7. 超濾膜在焦化廢水深度處理中對COD有去除作用嗎
有。焦化廢水在生化二沉池後有機物分子量並不大,所以超濾膜在焦化廢水處理中對COD的去除主要體現在了對膠體和微生物上面。
8. 納濾膜分離技術如何應用在廢水處理
納濾膜分離技術經常被應用到工業重金屬廢水處理中,應用納濾膜分離技術專對重工業生產屬過程中產生的廢水進行處理:一方面可以實現對90%以上的廢水進行回收,使其鈍化;另一方面可以使肺水腫的金屬離子含量濃縮約10倍。將納濾膜應用在造紙廢水處理中,不僅可以實現對廢水中COD(約90%)的處理,而且其膜通量與傳統的聚碸超濾膜相比更高。
9. 污水處理的深度處理工藝有哪些
污水深度處理
是指城市污水或工業廢水經一級、二級處理後,為了達到一定的回用水標准使污水作為水資源回用於生產或生活的進一步水處理過程。
針對污水(廢水)的原水水質和處理後的水質要求可進一步採用三級處理或多級處理工藝。常用於去除水中的微量COD和BOD有機污染物質,SS及氮、磷高濃度營養物質及鹽類。
處理方法
深度處理的方法有:
絮凝沉澱法、砂濾法、活性炭法、臭氧氧化法、膜分離法、離子交換法、電解處理、濕式氧化法、蒸發濃縮法等物理化學方法與生物脫氮、脫磷法等。深度處理方法費用昂貴,管理較復雜,除了每噸水的費用約為一級處理費用的4-5倍以上。
方法簡介
1、活性炭吸附法活性炭是一種多孔性物質,而且易於自動控制,對水量、水質、水溫變化適應性強,因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應用前景的污水深度處理技術。活性炭對分子量在500~3 000的有機物有十分明顯的去除效果,去除率一般為70%~86.7%,可經濟有效地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產物、氯化有機物、農葯、放射性有機物等。常用的活性炭主要有粉末活性炭(PAC)、顆粒活性炭(GAC)和生物活性碳(BAC)三大類。近年來,國外對PAC的研究較多,已經深入到對各種具體污染物的吸附能力的研究。亞太水處理(天長)有限公司根據水污染的程度,在水處理系統中,投加粉末活性炭去除水中的COD,過濾後水的色度能降底1~2度;臭味降低到0度。GAC在國外水處理中應用較多,處理效果也較穩定,美國環保署(USEPA)飲用水標準的64項有機物指標中,有51項將GAC列為最有效技術。GAC處理工藝的缺點是基建和運行費用較高,且容易產生亞硝酸鹽等致癌物,突發性污染適應性差。如何進一步降低基建投資和運行費用,降低活性炭再生成本將成為今後的研究重點。BAC可以發揮生化和物化處理的協同作用,從而延長活性炭的工作周期,大大提高處理效率,改善出水水質。不足之處在於活性炭微孔極易被阻塞、進水水質的pH 適用范圍窄、抗沖擊負荷差等。目前,歐洲應用BAC技術的水廠已發展到70個以上,應用最廣泛的是對水進行深度處理。撫順石化分公司石油三廠採用BAC技術,既節省了新鮮水的補充量,減少污水排放量,減輕水體污染,降低生產成本,還體現了經濟效益和社會效益的統一。今後的研究重點是降低投資成本和增加各種預處理措施與BAC聯用,提高處理效果。
2、膜分離法膜分離技術是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術。它的最大特點是分離過程中不伴隨有相的變化,僅靠一定的壓力作為驅動力就能獲得很高的分離效果,是一種非常節省能源的分離技術。微濾可以除去細菌、病毒和寄生生物等,還可以降低水中的磷酸鹽含量。天津開發區污水處理廠採用微濾膜對SBR二級出水進行深度處理, 滿足了景觀、沖洗路面和沖廁等市政雜用和生活雜用的需求。超濾用於去除大分子,對二級出水的COD和BOD去除率大於50%。北京市高碑店污水處理廠採用超濾法對二級出水進行深度處理,產水水質達到生活雜用水標准,回用污水用於洗車,每年可節約用水4700 m3。反滲透用於降低礦化度和去除總溶解固體,對二級出水的脫鹽率達到90%以上,COD和BOD的去除率在85%左右,細菌去除率90%以上。緬甸某電廠採用反滲透膜和電除鹽聯用技術,用於鍋爐補給水。經反滲透處理的水,能去除絕大部分的無機鹽、有機物和微生物。納濾介於反滲透和超濾之間,其操作壓力通常為0.5~1.0 MPa,納濾膜的一個顯著特點是具有離子選擇性,它對二價離子的去除率高達95%以上,一價離子的去除率較低,為40%~80%。採用膜生物反應器-納濾膜集成技術處理糖蜜制酒精廢水取得了較好結果,出水COD小於100 mg/L,廢水回用率大於80%。我國的膜技術在深度處理領域的應用與世界先進水平尚有較大差距。今後的研究重點是開發、製造高強度、長壽命、抗污染、高通量的膜材料,著重解決膜污染、濃差極化及清洗等關鍵問題。
3、高級氧化法工業生產中排放的高濃度有機污染物和有毒有害污染物,種類多、危害大,有些污染物難以生物降解且對生化反應有抑制和毒害作用。而高級氧化法在反應中產生活性極強的自由基(如•OH等),使難降解有機污染物轉變成易降解小分子物質,甚至直接生成CO2和H2O,達到無害化目的。
3.1
濕式氧化法濕式氧化法(WAO)是在高溫(150~350 ℃)、高壓(0.5~20 MPa)下利用O2或空氣作為氧化劑,氧化水中的有機物或無機物,達到去除污染物的目的,其最終產物是CO2和H2O。2002年引進了WAO
工藝,徹底解決了渣的後續治理和惡臭污染問題,而且運行成本低,氧化效率高。
3.2 濕式催化氧化法濕式催化氧化法(CWAO)是在傳統的濕式氧化處理工藝中加入適宜的催化劑使氧化反應能在更溫和的條件下和更短的時間內完成,也因此可減輕設備腐蝕、降低運行費用。目前,建於昆明市的一套連續流動型CWAO工業實驗裝置,已經體現出了較好的經濟性。濕式催化氧化法的催化劑一般分為金屬鹽、氧化物和復合氧化物3類。目前,考慮經濟性,應用最多的催化劑是過渡金屬氧化物如Cu、Fe、Ni、Co、Mn等及其鹽類。採用固體催化劑還可避免催化劑的流失、二次污染的產生及資金的浪費。