1. MBR工艺处理造纸废水怎么处理
随着水资源的13益紧缺和人们环保意识的增强,废水的处理要求日益提高,传统的水处理方法存在着处理装置容积负荷低、占地面积大、出水水质不稳定、管理操作复杂等问题。针对上述问题,各种新型的废水处理技术应运而生,其中最引人注目的是将膜技术应用于废水处理中所形成的膜生物反应器(Membrane Bioreactor简称MBR)技术。针对MBR技术的特点,近年来不断有学者将MBR技术引入造纸废水的处理,并取得了一定的成就。
1MBR形式及特点
1.1膜生物反应器的形式
根据MBR中膜组件与生物反应器的组合方式不同,可将MBR分为内置式和外置式两种类型,见图1、2。
内置式MBR是将膜组件置入反应器内,在泵的负压抽吸作用下滤出液透过膜组件,为减少膜面污染,延长运行周期,一般采用间歇出水方式运行。外置式MBR是指膜组件与生物反应器分开设置,反应器内混合液通过泵进入膜组件,在压力作用下混合液滤出液透过膜组件,浓缩液则返回反应器。
膜组件的形式可分为中空纤维式、平板式、管式、螺旋式等。在外置式MBR中,平板式、管式应用较多;在内置式MBR中,多采用中空纤维膜和平板膜。目前在全球能源危机的大背景下,内置式MBR的研究和应用远超过了外置式MBR(内置式MBR占65%、外置式MBR占35%)。
1.2MBR的特点
MBR可在紧凑的空间内同时实现微生物对污染物质的降解和膜对污染物质的分离,而降解与分离之间又存在着协同作用,是一种高效、实用的污水处理技术,该工艺具有出水水质好、运行维护简单、结构紧凑、占地面积少等优点,在水资源Et趋紧张的现实条件下,在污水处理及回用方面有着非常广阔的应用前景。
MBR工艺具有以下特点:
(1)MBR与传统污水处理工艺相比,最大的区别是使用膜组件替代了沉淀池,泥水混合液采用膜过滤出水方式,可以大幅降低出水中的悬浮物。
(2)膜的高效截留作用可防止各种有效微生物菌群的流失,高浓度微生物有利于有机污染物的彻底降解,并且解决了污泥膨胀的问题。
(3)MBR工艺使用了标准化、系列化的膜组件(膜块)设计。MBR的自动化程度高,易于实现从进水到出水的全程自动控制,保证系统的稳定运行。
(4)产生剩余污泥量少。因SRT较长,污泥性质较为稳定,MBR工艺产生的剩余污泥量大大减少,排放量比传统工艺减少2/3,明显降低了污泥处理费用和二次污染威胁。
2MBR处理造纸废水的研究
目前国内大部分造纸厂采用碱法制浆,而碱法制浆所产生的“黑液”污染最为严重,占整个造纸行业污染的90%,产生“黑液”的主要成分是木质素和碳水化合物的降解产物等,其次“黑液”提取后浆料在洗涤筛选和漂白过程中排出的废水成分与制浆废水相近但浓度低,而且富含漂白阶段产生的对环境危害大的氯苯酚、氯化脂肪酸等有机氯化物,不同工段产生的主要污染物大相径庭,所以一般分别采用不同的处理工艺,而MBR技术由于它工艺上的优势和特点逐渐被引入不同工段的造纸废水处理中。
2.1国外研究进展
上世纪60年代美国开始了其在废水领域的应用研究,最初主要用于处理生活污水。70年代后日本等国对膜分离技术进行了大力开发和研究,在90年代,国外在MBR处理效果与运行稳定性方面已具备了一定的理论基础,从此国外开始逐步将MBR技术应用到废水处理工程中。
采用了移动床膜生物反应器处理新闻纸厂的生产废水,当水力停留时间为4~5h时,COD和BOD去除率分别达到65%~75%和85%一95%,在适当延长水力停留时间的条件下,COD和BOD的去除率可分别提高到80%和96%。Du~esn.R等分别采用MBR与传统的活性污泥法处理制浆废液,结果表明:MBR法比活性污泥法更能有效地去除浆料中的COD及固体悬浮物,二者去除率分别为99%和88.6%~90.0%。VanDijk、L.等人¨研究一种耐热膜生物反应器并成功应用于荷兰、德国的3个不同造纸厂,能有效地去除废水中的胶状物和高分子溶解物;对膜生物反应技术处理造纸废水进行的研究表明:在COD负荷为0.5kgCOD/(kgVSS•d)、溶解氧浓度大于2mg/L、反应器中的pH值为7.9、反应温度为53℃时,COD含量由700mg/L下降至30.0mg/L。
对膜生物反应技术在处理造纸废水过程中的膜分离操作条件如操作压力、膜种类、流量、温度等进行了初步优化研究。结果表明:在操作压力为0.15MPa、流量在2~4m/s之间时处理效果都可以,当流量为3.5m/s时,膜通量可达100L/(m•h)。对于特定条件下的膜污染机理、膜污染的预防和清洗等,文中没有涉及,还有待进一步的研究。
2.2国内研究进展
在上世纪90年代,国内开展了MBR工艺的相关研究,近些年来才逐渐被引入到造纸工业废水处理中。如今,MBR工艺在中国开始逐渐得到广泛的应用,实践证明,MBR不仅能有效处理生活污水和工业废水,而且对于一些高浓度有机废水和难降解工业废水,如造纸废水、印染废水、化工废水及制药废水、垃圾渗滤液等的处理,更是具有其独特的优势。
对MBR法与传统活性污泥工艺进行了比较研究。结果表明,MBR法较活性污泥法具有更强的有机物去除能力(COD去除率达85%以上)和更为稳定良好的出水水质,透明,无色,排放达到国家指标。韩怀芬等使用MBR处理造纸综合废水(黑液中段废水和白水的混合液)并与传统的活性污泥法与生物接触氧化法进行比较。实验结果表明,用MBR处理造纸废水,通过增加污泥浓度,在HRT为18h的条件下,出水COD可以降低到100mg/L以下,整个反应器的总去除率最高可达90%以上。而与之相对应的活性污泥法和接触氧化法控制HRT近40h后,出水COD还是达不到MBR的出水效果,分别为149.3mg/L和197.3mg/L。这充分说明了MBR对难降解废水的处理效果比活性污泥法和生物接触氧化法要好得多。
采用中空纤维膜生物反应器处理造纸废水的试验结果表明:MBR在处理造纸废水这种难降解有机废水方面有其明显的优势,废水的COD去除率较高,可达到85%以上,处理后的水可回用,出水稳定性较好。2009年,采用移动床生物膜反应器(MBBR)深度处理造纸中段废水,结果表明:MBBR工艺可进一步削减经过生化处理的中段废水中的有机污染物,运行稳定且处理效果良好。胡维超针对造纸行业的中段废水和白水的特点,分别采用浸没式与外置式膜生物反应器来处理造纸废水,结果表明:在相同原水和条件下,浸没式MBR系统运行更加稳定可靠,出水水质也明显优于外置式MBR。浸没式膜生物反应器系统COD去除率可稳定在90%~95%,而外置式在运行期间则存在较多问题,并且能耗较高。
采用中试规模的MBR系统对某造纸厂的造纸废水进行了处理,研究了MBR处理造纸废水的效果,并与造纸厂原有污水处理系统进行了对比。实验结果表明,在同样的进水条件下,MBR出水水质明显好于原有系统二沉池出水水质。在污泥浓度9000mg/L、水力停留时间22h的条件下,MBR出水COD平均66.4mg/L,COD去除率达94.6%。
3MBR组合工艺处理造纸废水的研究进展
从实际研究结果可以看出,膜生物反应器在COD和色度去除方面有较大的优势,同时还具有较强的抗冲击负荷的能力,因此能够有效处理造纸废水。但也有一些问题在一定程度上制约了MBR的应用与发展,如能耗高、投资大、易引起膜污染等。另外,造纸废水中含有难生物降解的有机物,在运行过程中容易引起膜污染,造成膜通量下降,影响反应器的处理效果。在这种情况下,研究者开始将MBR与其他处理工艺有效结合起来处理造纸废水,这样既可以减小能耗、减缓膜污染,还可以提高系统的处理效果,以满足日益提高的环保要求,并且实现废水的高效处理及回收利用的目标。
采用混凝协同好氧生物膜技术深度处理造纸废水,结果表明:以氯化铁为絮凝剂协同好氧生物膜技术效果最为显著,色度去除率高达69.3%,且各项指标均超过一级排放标准,出水可回用。采用浸没式MBR作为反渗透进水前的预处理系统,初步进行了浸没式MBR处理后出水满足RO系统进水条件的可行性研究。
在浸没式MBR与反渗透组合处理造纸中段废水和白水的实验中,结果表明:浸没式MBR出水SDI值稳定在3以内,可以满足后续反渗透组件稳定运行的要求,并且在原水COD值为1500mg/L的情况下,最后RO系统出水COD可降至10mg/L。采用电解一MBR组合工艺处理造纸废水,利用电解产生的自由基、过氧化氢和氢氧化物的絮凝等物质将废水中难降解的有机物吸附去除,从而有效降低COD并提高废水可生化性,实验结果表明:处理后出水COD降至80mg/L左右,色度降至4O倍,去除率分别达到95%和75%。而单独采用MBR工艺处理后出水COD和色度分别为200mg/L和140倍。
利用光催化氧化一MBR的组合工艺处理难降解有机废水,结果表明:经组合工艺处理,废水COD、浊度、色度降解率分别达到93.5%、99.9%和98.9%。还有研究表明,采用水解酸化一MBR工艺可有效去除有机物及色度,这是由于水解酸化将有机大分子化合物降解成小分子有机物,提高了废水的可生化性,为后续MBR生化处理创造了条件,处理后废水平均脱色率可达到81.58%,COD和氨氮去除率则分别为83.53%和80.39%。
很多研究表明,将不同的膜分离技术(如:微滤、超滤、纳滤等)相组合,或者将MBR与其他技术(如催化氧化技术、电化学等)组合已成为造纸废水深度处理的一个重要研究及应用方向。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
4前景展望
膜生物反应器具有无相变、占地面积小、操作灵活等优点,已被广泛地应用于污水处理、中水回用等领域,并已取得良好的效果。造纸废水污染严重,对其有效处理已经成为中国废水处理的一个重要方面。传统的造纸废水处理方法不仅投资高、能耗大,而且很难持续满足国家环保排放的要求。此时,高效的膜生物反应器以其独特的优势应用于造纸废水的处理已引起国内外同行的广泛关注。
膜生物反应器在推广应用过程中还存在着一些不足,如膜初期投资费用较高、操作不当容易引起膜污染等问题。但在水资源日益缺乏的今天,随着膜加工生产技术、工艺优化、过程控制等研究的深入展开,我们坚信MBR必将在中国造纸废水处理领域发挥越来越大的作用,同时带来良好的环境效益、经济效益和社会效益。
2. 污水技术改造后的超滤和纳滤系统,有什么建议
前置过滤器只是粗过滤设备,想要让家里的自来水变成直饮水,就需要借回助净水器了答。
净水器的过滤效果主要取决于过滤膜,也就是我们常说的要更换的滤芯。
目前市面上的过滤膜技术主要有3种:超滤、纳滤和RO反渗透。下面就一 一带大家了解。
1、RO膜反渗透
先说近几年大热的RO反渗透。起初反渗透技术被用在太空舱里解决宇航员的用水问题。
太空舱是一个密闭的小空间,每一滴水都很珍贵,所有的汗液,尿液,和洗澡用水,都是要循环利用的,这也是为什么以前反渗透处理的纯净水也叫太空水的缘故。而且,反渗透技术也被应用到海水淡化和污水处理中。
它的原理是,通过对RO膜一端的自来水进行加压,当压力达到一定程度,水分子会逆着自然渗透的方向作反向渗透,从而获得纯净水。
3. GE纳滤膜组件在深度水处理的应用优势是什么
亦即纳滤膜组件再生速度水里出来的优势是什么?这个我不清楚这个问题。
4. ge纳滤膜可以处理cod浓度高的污水吗
ge纳滤膜可以处理cod浓度高的污水
为什么在纳滤系统中,纳滤膜能够耐受高浓度COD?原因如下专:
1、我们使属用的纳滤工艺分离膜是三层膜结构,具有特殊的表面性质,表面光滑,电位低,不易形成吸附层,即便污染发生后也容易清洗再生。
2、纳滤膜较为疏松,不能完全截流有机物,也不易在膜表面形成较高浓度的表面极化层。
3、纳滤膜对硅酸盐截留率非常低,对碳酸氢根等一价离子的截留率较低,对铝、铁等易形成沉淀的低浓度金属离子的不能无安全截留,因此不易形成无机-有机复合污垢。
工艺分离RO/NF膜,特别是纳滤膜,在多种高浓废水处理达标排放或废水回用处理中都获得了成功,具有特殊材质和制作工艺的工业型膜元件的高浓度废水应用中体现了耐污染性能及物流化学稳定性。高浓度废水在系统设计、膜元件选型、运行/维护工艺等方面比较复杂,与常规的水处理应用差别较大,需要进行仔细的可行性论证和实验研究。
5. 超滤、纳滤、反渗透等膜技术怎样应用于煤化工废水处理
1、物化预处理预处理常用的方法:隔油、气浮等。因过多的油类会影响后续生化处理的效果专,气浮法属煤化工废水预处理的作用是除去其中的油类并回收再利用,此外还起到预曝气的作用。
2、生化处理对于预处理后的煤化工废水,国内外一般采用缺氧、厌氧、好氧的生物法处理,但由于煤化工废水中的多环和杂环类化合物,单独采用好氧或厌氧技术处理煤化工废水并不能够达到令人满意的效果,厌氧和好氧的联合生物处理法逐渐受到研究者的重视。1)改进的缺氧生物法在活性污泥曝气池中投加活性炭粉末,利用活性炭粉末对有机物和溶解氧的吸附作用,固化富集废水中难降解的有机物,为微生物的生长提供食物,从而加速对有机物的氧化分解能力。
6. 纳滤的应用
纳滤分离作为一项新型的膜分离技术,技术原理近似机械筛分。但是纳滤膜本体带有电荷性。这是它在很低压力下仍具有较高脱盐性能和截留分子量为数百的膜也可脱除无机盐的重要原因。
纳滤分离愈来愈广泛地应用于电子、食品和医药等行业,诸如超纯水制备、果汁高度浓缩、多肽和氨基酸分离、抗生素浓缩与纯化、乳清蛋白浓缩、纳滤膜-生化反应器耦合等实际分离过程中。与超滤或反渗透相比,纳滤过程对单价离子和分子量低于200的有机物截留较差,而对二价或多价离子及分子量介于200~500之间的有机物有较高脱除率,基于这一特性,纳滤过程主要应用于水的软化、净化以及相对分子质量在百级的物质的分离、分级和浓缩(如染料、抗生素、多肽、多醣等化工和生物工程产物的分级和浓缩)、脱色和去异味等。主要用于饮用水中脱除Ca、Mg离子等硬度成分、三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂,可溶性有机物,及蒸发残留物质。
随着对环境保护和资源综合利用认识的不断提高,人们希望在治理废水的同时实现有价物质的回收,比如:大豆乳清废液中含有1%左右的低聚糖和少量的盐,亚硫酸盐法制备化纤浆和造纸浆过程出现的亚硫酸钙废液中含有2%~2.5%的六碳糖和五碳糖,制糖工业中出现的废糖蜜中含有少量的盐等等。
NF分离是一种绿色水处理技术,在某些方面可以替代传统费用高,工艺繁琐的污水处理方 法.其技术特点是:能截留分子量大于100的有机物以及多价离子,允许小分子有机物和单 价离子透过;可在高温,酸,碱等苛刻条件下运行,耐污染;运行压力低,膜通量高,装置 运行费用低;可以和其他污水处理过程相结合以进一步降低费用和提高处理效果.在水处理 中,NF膜主要用于含溶剂废水的处理,能有效地去除水中的色度,硬度和异味.NF膜以其特殊的分离性能已成功地应用于制糖,制浆造纸,电镀,机械加工以及化工反应催化剂的回收等行业的废水处理.
纳滤是一种绿色水处理技术,是国际上膜分离技术的最新发展,在某些方面可以替代传统费用高、工艺繁琐的污水处理方法。纳米级孔径且带有电荷的特殊过滤性能特点是:能截留分子量大于200的有机物以及多价离子,允许小分子有机物和单价离子透过;可在高温、酸、碱等苛刻条件下运行,膜耐受的条件范围宽,浓缩倍数高,耐污染;运行压力低,膜通量高,装置运行费用低,能耗极低(唯一驱动力是压力)。
由于纳滤膜特殊的孔径范围和制备时的特殊处理(如复合化、荷电化),使得纳滤膜具有较特殊的分离性能,其在降低废水COD、水源水的色度、硬度和去除饮用水中的有机物(TOC)、三卤代烷(THMs)前驱物等方面的应用近年来受到广泛重视,已成功地应用于制糖行业、造纸行业、电镀行业、机械加工行业及化工反应催化剂的回收行业等的废水处理中。纳滤膜的应用研究主要集中在几个方面:根据中性溶质的分子量大小而进行分离;截留有机物分子而让单价电解质透过膜层;根据离子价态而实现离子问的分离。根据纳滤膜分离的特点,其应用范围主要适用于下述情况的物质分离:①对单价盐分离的截留率要求不高;②要求进行不同价态离子的分离,如软化处理;③需要对高分子量有机物与低分子量有机物进行分离,如葡萄酒脱醇;④盐和对应的酸的分离;⑤有机物和无机物的分离,如染料脱盐、乳清浓缩脱盐和饮用水净化。
纳滤膜具有热稳定性、耐酸、耐碱和耐溶剂等优良性质,在废水的有价物质回收中起到不可估量的作用,广泛地应用于各种有机废水的回收处理。比如农药废液处理、乳清和抗菌素脱盐、电镀废液中金属回收、各种石化废水处理等。在给水处理中,纳滤膜主要用于制备软化水、饮用纯净水,能有效地去除水中的色度、硬度和异味 。
试验研究及应用
(1)日用化工废水处理.用NF膜处理日用化工废水的应用研究表明NF膜耐酸碱,有优良的截留率,对重金属有很好的去除率,不存在膜污染问题.据估计,由于NF膜的运行费用低于反渗透技术,对有机小分子有良好的脱除率,可能会覆盖90%以上的日用化工废水处理.
(2)石油工业废水处理.
石油工业废水主要包括石油开采和炼制过程中产生的含各种无机盐和有机物的废水,其成分 非常复杂,处理难度大.采用膜法特别是NF法与其他方法相给合,既可有效处理废水还可以 回收有用物质.例如,先用NF膜将原油废水分离成富油的水相和无油的盐水相,然后把富油 相加入到新鲜的供水中再进入洗油工序,这样既回收了原油又节约了用水.以前多采用反渗 透 和相分离结合的方法处理石油工业废水,但存在着膜污染严重的问题,如果在反渗透前加一NF膜,就可以解决膜污染的问题.石油工业的含酚废水中主要含有苯酚,甲基酚,硝基酚以 及各类取代酚,此类物质的毒性很大,必须脱除后才能排放,若采用NF技术,不仅酚的脱除 率可达95%以上,而且在较低压力下就能高效地将废水中的镉,镍,汞,钛等重金属高价离子脱除,其费用比反渗透等方法低得多.
(3)杀虫剂废水处理.一般的水处理方法不能除去污染水中的低分子有机农药.通过研究NF膜对不含酚杀虫剂的截留性能发现除了二氯化物以外,其他杀虫剂的截留 率均高于96.7%,所有杀虫剂在NF膜上的吸附能力均受其疏水性的影响.采用NF处理含有酚 类杀虫剂的废水也十分有效.
(4)化纤,印染工业废水处理.NF可以用于印染过程排水中染料及助剂的脱除和回用.处 理染料聚合浆料时,由于大多数染料的分子量在几百到几千,NF膜可以让一些无机盐或小分 子通过,而对较大的染料分子进行截取,粗染料浆液经NF系统后,染料可以富集,而无机盐 的浓度下降,脱盐率大于98%,染料损失率小于0.1%,而且可以在高温下运行.此外,NF还 可以用于纤维加工过程中的含油废水的处理及回收再利用.
(5)生活污水处理.采用常用的生物降解和化学氧化相结合的方法处理生活污水时,氧化 剂的消耗很大,残留物多.如果在它们之间增加一个NF系统,让能被微生物降解的小分子( 分子量小于100)通过,不能生物降解的有机大分子(分子量大于100)被截留下来经化学氧化 后再生物降解,这样就可以充分发挥生物降解的作用,节省氧化剂或活性炭的用量,降低最 终残留物的含量.
(6)热电厂二次废水的治理及回收利用.热电厂的二次废水主要来自冲灰,除尘及冷却系统,此类废水中含有大量的悬浮固体,灰份 及高含量的盐份和部分有机物.利用NF可以把这一类废水处理成工业回用水.首先用微滤除 去水中的全部悬浮颗粒,质量分数为99%的BOD,98%的COD,73%的总氮和17%的总磷,同时将水中的菌落总数降到3~4个/L,然后加酸降低pH以除去CO2,最后再经NF脱盐,达到锅炉用水的质量.澳大利亚太平洋热电厂的Eraring发电站已用NF对此类废水进行处理,每天处理1 000~15 000 m3废水,既减轻了市政供水系统的负荷,每年又可为热电厂节约 操作费用80万美元.该热电厂准备扩大发电规模,用水量也相应增大,估计到2010年,处理 此类废水量将达5 000 m3/d,效益极其可观.
(7)酸洗废液处理.钢厂的酸洗工序是将钢材浸入质量分数为20%左右的硫酸酸洗槽中进行 酸洗.随着酸洗的进行,硫酸浓度逐渐降低,硫酸亚铁浓度不断增高,当溶液中硫酸的质量 分数降至6%~8%,生成的硫酸亚铁浓度超过200~250 g/L时,酸洗速率下降,必须更 换酸洗液,排放酸洗废液.酸洗好的钢材必须用清水进行冲洗以除去表面的酸性物质,又造 成了废酸水的外排.为了保护环境,节约资源,可采用NF工艺处理酸洗废液.利用NF膜对硫 酸和硫酸亚铁截留率的不同,先将硫酸亚铁截留在浓缩液中,然后将浓缩液送入冷却结晶罐,冷却结晶出FeSO4·7H2O;透过液再经能截留硫酸的另一NF膜组件,截留后浓缩为20%的 硫酸,再生酸液回收利用,透过液则排至废酸水站,进一步处理排放或回收.这一工艺回收 了硫酸和硫酸亚铁,同时实现了酸洗废液的回收综合利用和废酸水达标排放的目的.
(8)造纸废水处理.采用NF膜技术替代传统的化学处理 法能更为有效地除去深色木质素.木浆漂白过程产生的氯化木质素 是带负电的,容易被带负电性的NF膜截留,并且对膜不会产生污染.另外,因为整个处理过程中对阳离子(Na+)的脱除率并没有严格要求,采用反渗透技术就显得没有必要 .采用超滤/纳滤处理牛皮纸制造废水有很好的效果。
工程应用
纳滤膜的孔径范围介于反渗透膜和超滤膜之间,其对二价和多价离了及分子量在200~1000之间的有机物有较高的脱除性能,而对单价离子和小分子的脱除率则较低。而且,与反渗透过程相比,纳滤过程的操作压力更低(一般在1.0Mpa左右);同时由于纳滤膜对单价离子和小分子的脱除率低,过程渗透压较小,所以,在相同条件下,纳滤与反渗透相比可节能15%左右[3]。因而在水处理中,纳滤被广泛应用于饮用水的浓度净化、水软化、有机物和生物活性物质的除盐和浓缩、水中三卤代物前躯物的去除、不同分子量有机物的分级和浓缩、废水脱色等领域。
Sibille等研究了法国Auverw-sur-Oise市的地下水,对纳滤和生物处理饮用水(臭氧—生物活性炭过滤)进行了对比。结果表明,纳滤可以显著提高饮用水的水质,减少细菌数量和有机物的浓度,从而使后续消毒更有效,也减少了三氯甲烷的形成。但是,研究又指出,少量极易被细菌等吸收的可生物降解的有机物质(BOM:BiologicalOrganicMatter)、可同化有机碳(AOC:AssimilableOrganicCarbon)也能透过纳滤膜。
虽然,纳滤技术的工程应用在美国、日本等国家的给水行业中已经得到大规模的推广,但在我国,将纳滤技术广泛地应用于工程实践的条件还不成熟,尚处于尝试阶段、本要问题是国产纳滤膜的性能指标不够过关。已有工程实例的报道,如国内首套工业化大规模膜软化系统——山东长岛南隍城纳滤示范工程,是纳滤技术在高硬度海岛苦咸水净化的实际应用。该工程由国家海洋局杭州水处理中心设计,于1997年4月正式投入生产淡水,系统连续正常运行27个月,淡化水符合国家生活饮用水卫生标准。
有关学者曾采用纳滤膜对某市自来水(以污染严重的淮河水为原水)进行深度处理试验,研究了纳滤循环制水试验工艺的效果。结果表明,循环试验工艺与单级纳滤工艺相比,在同样较低的压力下,出水率较高,并且能耗降低,减少了浓水排放。即使在回收率较高(80%)的情况下,膜出水中的总有机碳(TOC)仍比自来水低50%;对致会变物的去除十分显著,使Ames试验阳性的水转为阴性。
纳滤膜应用问题
纳滤膜有较高的膜通量,可以截留有机及无机污染物,而对人体必需的一些离子又有较大的透过率,因此,把纳滤膜应用于饮用水的深度净化较其它的膜分离技术有较大的优势。把钢滤膜应用于给水处理领域的主要问题是:
这三个问题是膜分离的基本问题,也是纳滤膜法水处理技术难以广泛应用的主要原因。世界各国的水处理工作者正在进行广泛的研究,寻求解决这些问题的途径。纳滤技术在给水处理领域的推广应用还依赖于这些问题的进一步解决。
7. 超滤膜在焦化废水深度处理中对COD有去除作用吗
有。焦化废水在生化二沉池后有机物分子量并不大,所以超滤膜在焦化废水处理中对COD的去除主要体现在了对胶体和微生物上面。
8. 纳滤膜分离技术如何应用在废水处理
纳滤膜分离技术经常被应用到工业重金属废水处理中,应用纳滤膜分离技术专对重工业生产属过程中产生的废水进行处理:一方面可以实现对90%以上的废水进行回收,使其钝化;另一方面可以使肺水肿的金属离子含量浓缩约10倍。将纳滤膜应用在造纸废水处理中,不仅可以实现对废水中COD(约90%)的处理,而且其膜通量与传统的聚砜超滤膜相比更高。
9. 污水处理的深度处理工艺有哪些
污水深度处理
是指城市污水或工业废水经一级、二级处理后,为了达到一定的回用水标准使污水作为水资源回用于生产或生活的进一步水处理过程。
针对污水(废水)的原水水质和处理后的水质要求可进一步采用三级处理或多级处理工艺。常用于去除水中的微量COD和BOD有机污染物质,SS及氮、磷高浓度营养物质及盐类。
处理方法
深度处理的方法有:
絮凝沉淀法、砂滤法、活性炭法、臭氧氧化法、膜分离法、离子交换法、电解处理、湿式氧化法、蒸发浓缩法等物理化学方法与生物脱氮、脱磷法等。深度处理方法费用昂贵,管理较复杂,除了每吨水的费用约为一级处理费用的4-5倍以上。
方法简介
1、活性炭吸附法活性炭是一种多孔性物质,而且易于自动控制,对水量、水质、水温变化适应性强,因此活性炭吸附法是一种具有广阔应用前景的污水深度处理技术。活性炭对分子量在500~3 000的有机物有十分明显的去除效果,去除率一般为70%~86.7%,可经济有效地去除嗅、色度、重金属、消毒副产物、氯化有机物、农药、放射性有机物等。常用的活性炭主要有粉末活性炭(PAC)、颗粒活性炭(GAC)和生物活性碳(BAC)三大类。近年来,国外对PAC的研究较多,已经深入到对各种具体污染物的吸附能力的研究。亚太水处理(天长)有限公司根据水污染的程度,在水处理系统中,投加粉末活性炭去除水中的COD,过滤后水的色度能降底1~2度;臭味降低到0度。GAC在国外水处理中应用较多,处理效果也较稳定,美国环保署(USEPA)饮用水标准的64项有机物指标中,有51项将GAC列为最有效技术。GAC处理工艺的缺点是基建和运行费用较高,且容易产生亚硝酸盐等致癌物,突发性污染适应性差。如何进一步降低基建投资和运行费用,降低活性炭再生成本将成为今后的研究重点。BAC可以发挥生化和物化处理的协同作用,从而延长活性炭的工作周期,大大提高处理效率,改善出水水质。不足之处在于活性炭微孔极易被阻塞、进水水质的pH 适用范围窄、抗冲击负荷差等。目前,欧洲应用BAC技术的水厂已发展到70个以上,应用最广泛的是对水进行深度处理。抚顺石化分公司石油三厂采用BAC技术,既节省了新鲜水的补充量,减少污水排放量,减轻水体污染,降低生产成本,还体现了经济效益和社会效益的统一。今后的研究重点是降低投资成本和增加各种预处理措施与BAC联用,提高处理效果。
2、膜分离法膜分离技术是以高分子分离膜为代表的一种新型的流体分离单元操作技术。它的最大特点是分离过程中不伴随有相的变化,仅靠一定的压力作为驱动力就能获得很高的分离效果,是一种非常节省能源的分离技术。微滤可以除去细菌、病毒和寄生生物等,还可以降低水中的磷酸盐含量。天津开发区污水处理厂采用微滤膜对SBR二级出水进行深度处理, 满足了景观、冲洗路面和冲厕等市政杂用和生活杂用的需求。超滤用于去除大分子,对二级出水的COD和BOD去除率大于50%。北京市高碑店污水处理厂采用超滤法对二级出水进行深度处理,产水水质达到生活杂用水标准,回用污水用于洗车,每年可节约用水4700 m3。反渗透用于降低矿化度和去除总溶解固体,对二级出水的脱盐率达到90%以上,COD和BOD的去除率在85%左右,细菌去除率90%以上。缅甸某电厂采用反渗透膜和电除盐联用技术,用于锅炉补给水。经反渗透处理的水,能去除绝大部分的无机盐、有机物和微生物。纳滤介于反渗透和超滤之间,其操作压力通常为0.5~1.0 MPa,纳滤膜的一个显著特点是具有离子选择性,它对二价离子的去除率高达95%以上,一价离子的去除率较低,为40%~80%。采用膜生物反应器-纳滤膜集成技术处理糖蜜制酒精废水取得了较好结果,出水COD小于100 mg/L,废水回用率大于80%。我国的膜技术在深度处理领域的应用与世界先进水平尚有较大差距。今后的研究重点是开发、制造高强度、长寿命、抗污染、高通量的膜材料,着重解决膜污染、浓差极化及清洗等关键问题。
3、高级氧化法工业生产中排放的高浓度有机污染物和有毒有害污染物,种类多、危害大,有些污染物难以生物降解且对生化反应有抑制和毒害作用。而高级氧化法在反应中产生活性极强的自由基(如•OH等),使难降解有机污染物转变成易降解小分子物质,甚至直接生成CO2和H2O,达到无害化目的。
3.1
湿式氧化法湿式氧化法(WAO)是在高温(150~350 ℃)、高压(0.5~20 MPa)下利用O2或空气作为氧化剂,氧化水中的有机物或无机物,达到去除污染物的目的,其最终产物是CO2和H2O。2002年引进了WAO
工艺,彻底解决了渣的后续治理和恶臭污染问题,而且运行成本低,氧化效率高。
3.2 湿式催化氧化法湿式催化氧化法(CWAO)是在传统的湿式氧化处理工艺中加入适宜的催化剂使氧化反应能在更温和的条件下和更短的时间内完成,也因此可减轻设备腐蚀、降低运行费用。目前,建于昆明市的一套连续流动型CWAO工业实验装置,已经体现出了较好的经济性。湿式催化氧化法的催化剂一般分为金属盐、氧化物和复合氧化物3类。目前,考虑经济性,应用最多的催化剂是过渡金属氧化物如Cu、Fe、Ni、Co、Mn等及其盐类。采用固体催化剂还可避免催化剂的流失、二次污染的产生及资金的浪费。