發(fā)布時(shí)間：2019-03-21所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：采用傳統(tǒng)污水處理工藝與膜法相結(jié)合對(duì)電廠排放廢水進(jìn)行深度處理，實(shí)現(xiàn)回收利用。工程結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)污水處理工藝處理后的中水，經(jīng)過(guò)反滲透系統(tǒng)，大部分懸浮物、COD及鹽分被有效截留，反滲透產(chǎn)水懸浮物含量10mg/L，COD10mg/L，電導(dǎo)率50s/cm，可回用
摘要：采用傳統(tǒng)污水處理工藝與膜法相結(jié)合對(duì)電廠排放廢水進(jìn)行深度處理，實(shí)現(xiàn)回收利用。工程結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)污水處理工藝處理后的中水，經(jīng)過(guò)反滲透系統(tǒng)，大部分懸浮物、COD及鹽分被有效截留，反滲透產(chǎn)水懸浮物含量<10mg/L，COD<10mg/L，電導(dǎo)率<50μs/cm，可回用到生產(chǎn)工藝中。該工藝可實(shí)現(xiàn)水循環(huán)利用，減少?gòu)U水的排放，創(chuàng)造了較為直觀的社會(huì)效益和可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞：膜法水處理,中水回用,纖維球過(guò)濾,活性碳過(guò)濾,反滲透
電廠是耗水大戶，在發(fā)電過(guò)程中使用大量的去離子水，同時(shí)產(chǎn)生大量的廢水，如不經(jīng)處理直接排放，會(huì)造成大量水資源的浪費(fèi)，為節(jié)約用水，減少?gòu)U水排放量，開展中水回用尤為必要[1]。江西某電廠現(xiàn)有一套傳統(tǒng)污水處理系統(tǒng)，但是處理后的出水難以達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。該廠現(xiàn)有廢水中主要污染為pH值、SS、COD、鹽分、石油類等，采用一般傳統(tǒng)處理技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)鹽的脫除。
膜分離是近年來(lái)興起的一種高效分離技術(shù)，廣泛應(yīng)用于中水回用和廢水的深度處理，尤其是反滲透膜對(duì)廢水中的鹽分、有機(jī)物的截留率非常高，因此該電廠考慮采用反滲透膜技術(shù)作為主要的處理技術(shù)[2]。為降低膜污染，提供膜的使用壽命，該電廠廢水處理系統(tǒng)采取傳統(tǒng)處理工藝與膜法相結(jié)合的方式對(duì)排放廢水進(jìn)行處理，使其達(dá)到回用水要求。
1原水水源和水質(zhì)
待處理水為電廠生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的機(jī)組排水及洗煤水匯總后經(jīng)絮凝沉淀后的產(chǎn)水，該水中懸浮物含量較高，且含一定量油分、COD等雜質(zhì)。
2系統(tǒng)工藝流程
全廠生產(chǎn)的工業(yè)廢水經(jīng)絮凝沉淀、pH值調(diào)節(jié)、消毒處理后的經(jīng)預(yù)處理水泵提升送入纖維球過(guò)濾器，纖維球?yàn)V料具有較大的比表面積和載污量，能與廢水充分接觸，使水中的有機(jī)物、懸浮物粘附聚集于其表面，從而達(dá)到截留去除的效果。纖維球過(guò)濾器同時(shí)能有效去除原水中的油，降低后續(xù)活性碳過(guò)濾和反滲透系統(tǒng)的處理負(fù)荷[3]。
纖維球過(guò)濾器產(chǎn)水直接進(jìn)入活性碳過(guò)濾器，采用水處理專用活性碳為濾料，去除原水中的有機(jī)物、重金屬及余氯等物質(zhì)，保證出水污泥密度指數(shù)(sludgedensityindex，SDI)≤3，余氯含量≤0.1mg/L，符合反滲透裝置的進(jìn)水要求，避免對(duì)膜造成損壞。
纖維球過(guò)濾器和活性碳過(guò)濾器定時(shí)使用活性碳過(guò)濾器產(chǎn)水對(duì)其進(jìn)行反洗，預(yù)處理系統(tǒng)產(chǎn)水能保證反滲透的進(jìn)水量和預(yù)處理罐反洗所需水量[3]。預(yù)處理出水送入中間水池，通過(guò)反滲透進(jìn)水泵，投加阻垢劑和殺菌劑后進(jìn)入保安過(guò)濾器，再經(jīng)高壓泵進(jìn)入反滲透系統(tǒng)反滲透膜對(duì)廢水中的鹽分、有機(jī)物的截留率非常高，反滲透產(chǎn)水作為清潔水可直接回收于生產(chǎn)工藝，反滲透濃水進(jìn)入廢水池做進(jìn)一步處理。
3主要設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)
3.1纖維球過(guò)濾器
系統(tǒng)設(shè)計(jì)纖維球過(guò)濾器2臺(tái)，設(shè)計(jì)處理量100m3/h，單臺(tái)處理量50m3/h。該過(guò)濾器以卵石為支撐層，纖維球?yàn)檫^(guò)濾層，通過(guò)重力流過(guò)濾，濾速可達(dá)較高，使大部分的懸浮物、膠體和油等在這里被截留。系統(tǒng)采用全自動(dòng)控制，運(yùn)行和反洗可根據(jù)進(jìn)出水壓差自動(dòng)進(jìn)行切換。纖維球主要性能指標(biāo)如下：球徑40mm，密度1.30kg/m3，濾速20~35m/h，充填密度50~70kg/m3，載污量5~9kg/m3，比表面積2800m2/m3，孔隙率95%。纖維球?yàn)V料與傳統(tǒng)的鋼性顆粒濾料相比具有彈性效果好、不上浮水面、空隙大、工作周期長(zhǎng)、水頭損失小等優(yōu)點(diǎn)。
3.2活性碳過(guò)濾器
系統(tǒng)設(shè)計(jì)活性碳過(guò)濾器2臺(tái)，設(shè)計(jì)處理量100m3/h，單臺(tái)處理量50m3/h。該過(guò)濾器以卵石為支撐層，石英砂和活性碳為過(guò)濾層，通過(guò)重力流過(guò)濾，設(shè)計(jì)較低的濾速，利用活性碳吸附原水中的有機(jī)物、重金屬及余氯等物質(zhì)，使產(chǎn)水污泥密度指數(shù)SDI≤3，余氯含量≤0.1mg/L。系統(tǒng)采用全自動(dòng)控制，運(yùn)行和反洗可根據(jù)進(jìn)出水壓差自動(dòng)進(jìn)行切換。
3.3反滲透系統(tǒng)
反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)總進(jìn)水量100m3/h，分為2套，每套產(chǎn)水35m3/h，脫鹽率≥98%，回收率≥70%[4]。反滲透系統(tǒng)采用最新的抗污染型反滲透，采用2套卷式膜系統(tǒng)，卷式膜結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積內(nèi)有效膜面積較大。給水是從膜元件端部引入，給水沿著膜表面平行的方向流動(dòng)，被分離的產(chǎn)品水是垂直于膜表面，透過(guò)膜進(jìn)入產(chǎn)品水膜袋的，形成一個(gè)垂直、橫向相互交叉的流向[5]。反滲透膜系統(tǒng)使用過(guò)程中會(huì)存在膜污染現(xiàn)象，因此使用一定時(shí)間后，須對(duì)膜進(jìn)行清洗，以提高膜的使用壽命。
4運(yùn)行情況
4.1預(yù)處理裝置
本項(xiàng)目預(yù)處理裝置主要為纖維過(guò)濾器和活性碳過(guò)濾器，通過(guò)預(yù)處理達(dá)到降低反滲透系統(tǒng)的處理負(fù)荷的目的。預(yù)處理裝置出水水質(zhì)指標(biāo)為：產(chǎn)水污泥密度指數(shù)SDI≤3，余氯含量≤0.1mg/L，石油類≤0.1mg/L，回收率≥99%。
4.2反滲透裝置
為了防止預(yù)處理中未能完全去除或新產(chǎn)生的懸浮顆粒進(jìn)入反滲透系統(tǒng)，保護(hù)高壓泵和反滲透膜，在反滲透進(jìn)水前設(shè)置了保安過(guò)濾器。反滲透系統(tǒng)平均每套產(chǎn)水量35m/h，回收率≥70%，脫鹽率>95%。
4.3系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)
通過(guò)采用傳統(tǒng)的預(yù)處理裝置+反滲透裝置處理電廠中水，項(xiàng)目到目前為止裝置運(yùn)行十分穩(wěn)定，出水水質(zhì)能達(dá)到回用水質(zhì)要求，大部分懸浮物、COD及鹽分被有效截留，反滲透產(chǎn)水懸浮物含量<10mg/L，COD<10mg/L，電導(dǎo)率<50μs/cm，可回用到生產(chǎn)工藝中。
4.4膜清洗
正常情況下運(yùn)行1月左右，膜通量開始下降，跨膜壓差開始上升，需對(duì)膜進(jìn)行清洗。分析造成膜污染的物質(zhì)主要成分為有機(jī)物質(zhì)和無(wú)機(jī)離子的沉積，對(duì)于有機(jī)物質(zhì)，有效的清洗方法是用堿性專用清洗劑，無(wú)機(jī)離子是用酸性專用清洗劑。采用市購(gòu)專用清洗劑，對(duì)膜系統(tǒng)進(jìn)行清洗及運(yùn)行跟蹤，結(jié)果表明，膜通量恢復(fù)效果良好。
5效益分析
該電廠產(chǎn)生的中水全部回用于生產(chǎn)補(bǔ)給水，大大減少了新鮮水的消耗量。中水回用系統(tǒng)年運(yùn)行時(shí)間按8000h計(jì)算，則生產(chǎn)的中水量為560000m3/年。根據(jù)工程實(shí)際，中水回用系統(tǒng)噸水處理成本為1.19元/m3，而新鮮水的取用和處理成本為2.5元/m3，從而每生產(chǎn)1m3中水可節(jié)約成本1.19元，每年可節(jié)約73.36萬(wàn)元。
6結(jié)論
反滲透膜作為一種新型的水處理技術(shù)，在廢水深度處理和中水回用領(lǐng)域越來(lái)越得到廣泛的應(yīng)用。但是由于反滲透膜本身的物化特性及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在使用反滲透膜處理廢水前，必須對(duì)廢水進(jìn)行必要的預(yù)處理，確保水質(zhì)達(dá)到反滲透膜進(jìn)水水質(zhì)要求，這不僅能保障膜系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運(yùn)行，而且能達(dá)到降低膜污染和提高反滲透膜使用壽命的效果。
本研究采用纖維過(guò)濾器+活性炭對(duì)原水進(jìn)行了預(yù)處理，有效降低了原水中的油類、有機(jī)物、重金屬及余氯等污染物，降低了反滲透系統(tǒng)的負(fù)荷。采用反滲透膜處理電廠中水收到很好的效果，出水COD≤10mg/L，去除率達(dá)90%以上;電導(dǎo)率≤50μs/cm，去除率達(dá)95%以上，且出水水質(zhì)穩(wěn)定，基本不隨進(jìn)水水質(zhì)變化產(chǎn)生變化。根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益核算，每生產(chǎn)1m3中水可節(jié)約成本1.19元，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
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