簡要描述:高鹽廢水處理膜處理技術,工業(yè)上高鹽廢水一般為循環(huán)排污水範圍、離子交換酸堿再生廢水高質量、中水回用RO濃水或脫硫廢水等
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高鹽廢水處理膜處理技術說服力,隨著水處理技術的發(fā)展及國家政策對于大部分工業(yè)水利用率的要求提高搶抓機遇,多數(shù)企業(yè)為滿足生產(chǎn)需要,降低用水成本表示,采取了許多節(jié)水措施全面闡釋,提高重復利用率,使外排水的鹽度及其他有機污染物濃度提高競爭力所在。同時近幾年集中展示,我國環(huán)保要求逐漸提高,對外排水的含鹽量提出要求體系流動性,各地方相關政策也已出臺探索創新,使高鹽廢水處理膜處理技術的需求逐漸加強。
1實現了超越、不同行業(yè)高鹽廢水特點分析
工業(yè)上高鹽廢水一般為循環(huán)排污水新產品、離子交換酸堿再生廢水、中水回用RO濃水或脫硫廢水等橋梁作用。這類廢水含有大量的Cl-長遠所需,SO42-求索,Na+,Ca2+規模,Mg2+等穩定發展,利用污水回用的濃水還含難降解有機污染物,處理過程較為復雜聯動。目前主要*行業(yè)的廢水水質(zhì)有如下特點增持能力。
1.1 煤化工高鹽廢水
煤化工高含鹽廢水水質(zhì)具有以下特點:
①鹽分高且成分復雜行業內卷,雜質(zhì)離子組分較多;
∽非笞吭?、贑OD含量比較高;
③含有一些容易結垢的離子參與能力,比如硬度及可溶性硅;
『侠硇枨?、懿煌椖坎捎貌煌闹鞴に嚕瑥U水組分多變促進進步,水質(zhì)不確定性比較大發力。
1.2 電廠脫硫廢水
火電廠脫硫廢水主要來源于濕法脫硫(FGD)工藝產(chǎn)生的廢水,主要特點是高懸浮物迎來新的篇章,高鹽度(高氯根持續創新、高硫酸根)高腐蝕性、高硬度空白區、及含有部分重金屬協調機製,且水質(zhì)波動大。
1.3 煉油及石化行業(yè)廢水
煉油及石化行業(yè)廢水屬于難處理廢水形勢,其水質(zhì)特點是高COD實踐者、高氨氮,高無機鹽約定管轄,部分油脂數據、酚類、硫化物及部分含汞廢水發揮。
1.4 制藥行業(yè)廢水
廢水特點:成分復雜顯著、有機物含量高、毒性大開放以來、色度深和含鹽量高占,特別是生化性很差,且間歇排放提供了有力支撐,難處理激發創作。
2、工業(yè)廢水*主要膜處理技術介紹
實現(xiàn)工業(yè)高鹽廢水的*需要系統(tǒng)的解決方案,首先一般通過物理或化學的預處理方法增幅最大,實現(xiàn)懸浮物共享應用、膠體及一般易結垢離子的去除,再通過膜處理工藝實現(xiàn)淡水的回用標準,同時達到廢水減量的目的示範推廣,最后濃縮液通過蒸發(fā)結晶等工藝最終實現(xiàn)廢水的*目的。本文主要對目前常用的膜處理工藝展開介紹即將展開。
按照膜過濾孔徑分離大幅增加,常用膜技術可分為微濾(MF)、超濾(UF)培養、納濾(NF)、反滲透等導向作用。按照過濾壓力及最終濃縮倍數(shù)來分方案,廢水*常用的反滲透又可進一步分為低壓反滲透(類如BWRO)、中壓反滲透(海水膜SWRO)十大行動,高壓反滲透(HPRO或DTRO)等左右。同時目前市場上還有(電滲析)ED、正滲透(FO)等技術已應用于高鹽*行業(yè)綜合措施。因其使用范圍不同可靠保障,針對不同的工況,其組合式的設計在*項目上已有廣泛應用設計標準。
2.1 微濾及超濾技術
微濾(MF):又稱為微孔過濾開展,它屬于精密過濾,其基本原理是篩分過程發揮重要帶動作用,在靜壓差作用下濾除0.1~10μm的微粒意向,微濾膜允許大分子和溶解性固體(無機鹽)等通過,但會截留住懸浮物文化價值、細菌及大分子量膠體等物質(zhì)形式。
超濾(UF):能截留0.002~0.1μm之間的大分子物質(zhì)和蛋白質(zhì)。超濾膜允許小分子物質(zhì)和溶解性固體(無機鹽)等通過不斷完善,同時將截留下膠體數字化、蛋白質(zhì)、微生物和大分子有機物基礎上。
微濾各領域、超濾技術一般用于反滲透膜或其它膜濃縮技術的的前處理,主要用于去除來水中的SS及膠體等保持競爭優勢,目前煤化工廢水*項目上已有將藥劑軟化與微濾或超濾結合使用的技術新模式,可實現(xiàn)廢水中硬度的去除達到100mg/L以下,出水硅控制在10mg/L以下,有效減少后續(xù)膜濃縮工藝的結垢風險組織了。
2.2 納濾(NF)技術
納濾(NF)最早被稱為疏松反滲透服務體系,操作區(qū)間介于反滲透和超濾之間。對一價鹽的去除率為20%~50%搶抓機遇,但對CODcr及二價鹽的去除率高達90%以上分析。
納濾膜的一個很大特性是膜本體帶有電荷,這是它在很低壓力下具有較高除鹽性能和截留相對分子質(zhì)量為數(shù)百的物質(zhì)全面闡釋,也可脫除無機鹽的重要原因創造。在高鹽廢水*處理工藝中,納濾技術可用于去除絕大多數(shù)的Ca2+貢獻法治,Mg2+設備製造,SO42-等易結垢離子,同時其特殊的膜表面電荷及孔徑使它比反滲透更耐COD的污堵攻堅克難,因此可用于反滲透的預處理管理,以降低結垢離子對RO膜的污染。同時因納濾膜對二價離子的高截留性(對于硫酸根的截留可達98%及以上)雙向互動,目前在部分高鹽廢水*中用于分離硫酸根及氯離子效率和安,實現(xiàn)水中氯化鈉的回收。已有電廠脫硫廢水采用通過軟化預處理(混凝+微濾)+膜濃縮處理(NF+DTRO)+蒸發(fā)結晶干燥技術品牌,制成純度為97.5%的袋裝氯化鈉深入開展,作為工業(yè)鹽銷售,實現(xiàn)了脫硫廢水的資源化回收利用等形式。通過納濾的選擇性過濾實現(xiàn)分鹽的技術在高鹽廢水資源化的應用將會越來越多技術的開發。
2.3 高效反滲透HERO技術
高效反滲透是一種在常規(guī)反滲透基礎上開發(fā)的新工藝,其原理是通過藥劑軟化預處理+離子交換技術飛躍,去除來水中的硬度服務品質,再經(jīng)過脫氣塔去除水中的二氧化碳,最后加堿將反滲透進水pH調(diào)到10以上組成部分,與常規(guī)RO相比影響,該工藝的特點:
(1)防垢、防粘污的過程中、防堵塞:通過藥劑軟化預處理+離子交換技術除去給水中的硬度和其他結垢性物質(zhì)發展契機,達到防垢效果;在高pH下運行時可在多方面減少污堵:
①因硅的溶解度隨pH的提高而增大促進進步,所以明顯提高了硅的結垢極限;
“l力、诟遬H是生物的抑制劑,細菌迎來新的篇章、病毒共創美好、孢子和內(nèi)毒素等被溶解或皂化推動並實現,有機物被乳化或皂化,避免黏附于膜上;
「采w範圍、垲w粒沾污的表面強度明顯降低優化程度,高污泥指數(shù)(SDI)的水能在無需經(jīng)常化學清洗的條件下運行又進了一步。
(2)清洗次數(shù)減少:高pH運行類似于化學清洗的堿洗工況多種場景。
(3)回收率高:降低結垢風險后,相對傳統(tǒng)反滲透規劃,其回收率可大大提高擴大公共數據。高效反滲透HERO技術最近幾年在國內(nèi)有較為廣泛的應用,濃水側(cè)含鹽量可濃縮至50000mg/L帶動擴大。江蘇某光顯企業(yè)的廢水*裝置項目核心技術體系,采用MBR+中水RO+高效RO+DTRO+蒸發(fā)結晶的組合工藝,最終實現(xiàn)廢水的*持續發展。HERO工藝較傳統(tǒng)RO回收率高必然趨勢,電耗4~6kWh/t,該工藝主要缺點是前處理系統(tǒng)較為復雜供給,對進水硬度需嚴格控制的方法,且耗堿量大實事求是。
2.4 高壓反滲透DTRO技術
高壓反滲透DTRO即碟管式反滲透膜進行探討,碟管式反滲透是反滲透的一種形式,是專門用來處理高濃度污水的膜組件服務水平,其核心技術是碟片式膜片膜柱最新。把反滲透膜片和水力導流盤疊放在一起,用中心拉桿和端板進行固定處理方法,然后置入耐壓套管中重要作用,形成一個膜柱,最初用于垃圾滲濾液的處理習慣。
DTRO壓力等級有75bar充足,90bar,120bar的積極性,160bar綠色化發展,鹽分濃縮可達到100000~180000mg/L。DTRO在初期主要用于垃圾滲濾液的處理不久前,其耐高COD用上了,運行壓力高,濃縮能力強特點逐漸被用在高鹽高COD工業(yè)廢水的回收利用上能力建設。
DTRO對于預處理的要求比較簡單關註,噸水電耗與膜組件的壓力等級有關,對于90bar的DTRO系統(tǒng),噸水電耗電耗6~10kWh機遇與挑戰,噸水投資成本約在20萬元左右廣泛關註,投資及運行費用較高。
2.5 電滲析ED技術
電滲析(ED)是在外加直流電場作用下提單產,利用陰深入實施、陽離子交換膜對溶液中陰、陽離子的選擇透過性發展空間,使溶液中呈離子狀態(tài)的溶質(zhì)和溶劑分離的一種物理化學過程效果。按其結構,可分為均相膜與異相膜足了準備。
均相膜濃水TDS可達到180000~200000mg/L;濃水側(cè)不帶電荷的COD及膠體硅不富集合作關系,避免了對ED膜面的污堵及硅結垢風險。ED噸水電耗約6kWh深刻內涵,噸水投資成本15~20萬元傳遞,目前仍以進口品牌為主。主要缺點是對鈣的結垢比較敏感深入闡釋,需嚴格控制進水硬度相關性,產(chǎn)水側(cè)COD不截留,故產(chǎn)水不能直接回用物聯與互聯,需進一步處理穩定。
2.6 正滲透(FO)技術
FO技術是滲透壓驅(qū)動的膜分離過程,是指水從較高水化學勢(或較低滲透壓)側(cè)區(qū)域通過選擇透過性膜流向較低水化學勢(或較高滲透壓)一側(cè)區(qū)域的過程供給。正滲透技術具有能耗低和節(jié)約運行費用的優(yōu)點優勢與挑戰,噸水電耗3~6kWh,蒸汽消耗200kg解決方案。適合于有廉價蒸汽的領域趨勢。同時,該技術工藝系統(tǒng)流程長上高質量,汲取液與產(chǎn)水分離膜需要加強研究一站式服務,距離工業(yè)化應用及取代反滲透成為主流的水處理技術還有一段路程。目前國內(nèi)主要應用案例有華能長興電廠脫硫廢水*項目深入交流。
2.7 膜蒸餾(MD)技術
膜蒸餾(MD)技術是近20年來發(fā)展起來的引領作用,是由膜兩側(cè)的蒸汽壓差驅(qū)動的分離過程,可看作是膜分離和蒸餾技術的集合雙向互動。MD技術所用膜為疏水性微孔膜效率和安,在蒸汽壓差驅(qū)動下,高溫側(cè)的蒸汽分子穿過該膜助力各業,并在低溫側(cè)冷凝回收極致用戶體驗,高溫側(cè)溶液得到濃縮提供有力支撐。MD技術與傳統(tǒng)的蒸餾和膜分離技術相比,操作條件溫和建議、截留率可達99%品率、抗污染程度較強、能量來源較廣不斷發展、對廢水鹽濃度適應性強積極影響,MD技術在常壓工況下運行,產(chǎn)水水質(zhì)好緊密協作,但目前絕大部分還處于實驗室或小規(guī)模工廠試驗階段越來越重要,工業(yè)化還不成熟,且膜通量低發揮重要作用,成本高醒悟。
目前已有工業(yè)應用的各種膜工藝的優(yōu)缺點比較見表1。
3高質量、常用*膜處理工藝組合探討
工業(yè)高鹽廢水*是一項復雜的處理工程也逐步提升,在工業(yè)化應用中,是系列工藝的組合應用註入了新的力量,膜處理技術的組合在實際案例中也經(jīng)持匾淖饔??梢姟嶋H設計中去創新,可根據(jù)工藝流程的水鹽平衡進行膜組合設計應用足夠的實力。
*工藝常規(guī)分為三個工段:預處理工段、膜濃縮工段及蒸發(fā)結晶工段又進了一步,除蒸發(fā)結晶外多種場景,其余兩個工段均可應用到膜處理工藝:
(1)預處理工段:預處理主要是去除高鹽廢水當中的懸浮物多元化服務體系、硬度規劃、硅或有機物,涉及的膜處理工藝主要為微濾或超濾深度。目前市場上主要有兩種微濾帶動擴大,以管式微濾及袋式微濾為主,與傳統(tǒng)的多介質(zhì)或砂濾比較開拓創新,微濾與混凝沉淀藥劑軟化組合工藝持續發展,出水硅及硬度的去除高,效率高主動性,耗能少創造性。
(2)膜濃縮工段:膜濃縮工段可根據(jù)進水鹽分的不同,采用梯級組合工藝道路,高鹽進水TDS在10000ppm以下時規模設備,可先采用抗污染苦咸水膜進行預濃縮真諦所在,再用海水反滲透膜進一步濃縮,或至一定濃度時競爭力,可用HPRO或DTRO或ED或正滲透工藝進一步濃縮至蒸發(fā)進水充分。若有分鹽要求,也可結合鈉濾工藝進行設計集聚。
*常用膜處理工藝對來水鹽含量建議適用范圍見表2競爭力。
4、結語
*工程上采用膜處理組合工藝對高鹽廢水進行回用及濃縮減量狀況,具有以下優(yōu)點:
(1)膜處理單元自動化程度高機製性梗阻,可實現(xiàn)精準加藥,減少外界鹽的人為增加;
(2)模塊化工藝全過程,降低運行難度及風險;
(3)利用各類膜的特點可實現(xiàn)多級濃縮生產效率,搭配利用,降低進蒸發(fā)結晶的量效果,有效降低整體建設成本及運行成本使用。
但是目前膜處理技術在高鹽難處理廢水零排上的應用也存在著一些問題,主要表現(xiàn)為膜的污堵及清洗頻繁密度增加,導致膜的更換費用高;反滲透技術的運行能耗高;正滲透有效性、膜蒸餾技術前景較好,但由于部分材料或技術的原因在工業(yè)化的應用上還需要一定的時間;膜濃縮工藝還需注意COD累積的問題機遇與挑戰,可與臭氧等高級氧化工藝結合應用廣泛關註。同時,膜濃縮后的濃水經(jīng)蒸發(fā)結晶后的固體鹽的去向及處理也是一個難題集成技術。
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