反滲透濃水回用及深度處理工藝
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反滲透膜分離技術,由于它具有物料無相變、相對能耗低、除鹽效果好、處理工藝成熟可靠、設備簡單、自動化程度高、易于運行和管理等優點,近幾年來在許多行業得到廣泛的應用。但是,目前反滲透技術一般的設計產水率為75%,實際產水率更低,大約會產生30%的濃鹽水。濃水中含有各種有機和無機污染物,若直接排放可能會對土壤、地表水、海洋等產生污染;若排入市政污水處理系統,過高的總溶解性固體對活性污泥的生長也非常不利。
針對反滲透濃水,當前的研究主要圍繞三個目的展開:減量化—優化反滲透工藝設計,減少濃水的產生量;無害化—針對反滲透濃水直接排放可能對環境造成危害這一狀況,探索經濟有效的處理手段,將危害減輕;資源化—探索反滲透濃水再利用的途徑,變廢為寶。下面就以資源化的角度,探討一下反滲透濃水的處理方式。
首先是濃水回收的問題:
1、易結垢:由于反滲透的選擇透過性,一方面,二氧化碳的透過率幾乎為100%,導致濃水側pH值升高;另一方面,鈣離子的透過率幾乎為零,導致濃水側鈣離子的濃度約為進水的4倍。兩者共同作用容易使碳酸鈣析出。
2、易污堵:由于反滲透對有機物、膠體的截留作用,有機物、膠體積聚在濃水側,若不對其進行有效控制,也會造成反滲透膜的污堵。
3、易污染:反滲透裝置運行時,水中的各種營養鹽得到了富集,使得微生物極易在濃水測滋生,若無有效控制,也會造成反滲透膜的生物污染。
針對以上問題,反滲透濃水要結合實際生產綜合利用。以電廠為例,反滲透濃水可以作為以下幾種水回用:
1、沖灰渣水。由于灰渣中含有大量的硅酸根,它能與濃水中的鈣離子、鎂離子發生混凝作用,大大降低灰渣的沉淀距離,從而減輕灰渣管的結垢程度。
2、循環水補充水。將反滲透濃水與新鮮水按一定比例混合后,可以滿足循環冷卻水的水質標準,作為循環水補充水使用。
3、綠化用水。濃水還可用于噴灌鹽土植物,但在通常情況下,濃水的含鹽量遠大于鹽土植物可承受的水平,故在噴灌前一般須對濃水進行共混或預處理。
4、煤場噴灑水或超濾反洗水。反滲透濃水幾乎不含懸浮物,完全可以滿足煤場噴灑水和超濾反洗水對濁度的要求。
反滲透濃水直接回用,不僅提高了水的利用率,節省了成本,而且不污染環境,所以可以在適合的條件下推廣。但由于此種做法并沒有從根本上改變濃水的水質,且用途有限,因此有一定的局限性。
基于濃水處理量大、含鹽量高等特點,以及濃鹽水零排放和可回收資源利用的原則,科力邇科技提出了一種新工藝,即臭氧高級催化氧化技術,用于處理反滲透濃水。
該工藝將臭氧高級氧化技術、旋流技術和溶氣氣浮技術有機結合,創造性地開發了CDOF(Cyclonic Dissolved Ozone Flotation unit)技術,可以高效綜合去除各種難處理廢水。
臭氧催化氧化工藝具有流程簡短、設備簡單、處理單元小而緊湊、占地面積小、用電設備少、耗電量低、運行費用低、操作方便且可自動控制的特點,簡化了現場操作要求。該工藝具有強大的適應能力和耐沖擊負荷能力,可以根據水量和水質的變化進行調節。此外,它還可以與其他技術(如生化法)結合,充分發揮各自的優勢,進一步提高處理效果。
實驗室某RO濃水處理
實驗數據
實驗結論
經過該工藝處理,在臭氧投加量為200mg/L時,COD為53.75mg/L,COD去除量為180mg/L,臭氧投加比為1.11。