水資源的短缺和排污的環(huán)保壓力,制約著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展。因此,各工業(yè)企業(yè)、市政污水廠等紛紛嘗試開始進行污水深度處理和中水回用,以實現(xiàn)污水資源化利用,更好的保護環(huán)境,解決水問題。
對于中水回用來說,首先考慮的基礎(chǔ)依據(jù)是回用的使用場所。
工業(yè)企業(yè)用水場合包括:循環(huán)冷卻水、鍋爐水、工藝用水、沖洗水等。
市政用水主要包括:飲用水、綠化水、景觀用水等。
這些用水水質(zhì)標準一般都包含兩個主要的、綜合性的指標:濁度/懸浮固體(ss)、含鹽量(TDS)。
使用膜法中水回用技術(shù)主要包括的過程分為兩步:
1)除濁、去除懸浮顆粒:超濾膜、微濾膜,將污水處理殘余的生物絮體、菌類等截留,使出水澄清,可達到回用或者進一步處理回用。用于除濁的膜技術(shù)包括:中空纖維超濾膜、膜生物反應器(MBR)等。
2)脫鹽:反滲透膜RO或者納濾NF,將澄清的出水進行膜脫鹽,分為兩股濃水(排放)和淡水(回用)。
一、為什么用膜法
使用膜處理技術(shù),產(chǎn)水水質(zhì)優(yōu)良,滿足更多、更高的用水需求;
膜技術(shù)涵蓋多種功能,包括不同脫除效率的除濁、脫鹽系統(tǒng),應用選擇較廣;
高鹽分時,膜法成本優(yōu)于樹脂法;
膜材料成本下降,技術(shù)穩(wěn)定性提高,使膜法變得普遍;
二、工藝流程選擇
對一般生化二沉池出水的深度處理,最常用的處理步驟就是過濾,使二沉池出水的生物絮體和膠體物質(zhì)可以截留在濾料上面,降低出水的SS和濁度。對廢水的深度處理,經(jīng)常采用砂濾和活性炭過濾。砂濾作為主要用于去除SS、膠體物質(zhì),而活性炭可過濾吸附有機物、重金屬類、氧化性物質(zhì)。對于出水ss時有波動,為保證過濾能穩(wěn)定長期運行,可對進水增設(shè)混凝沉淀等措施,以延長過濾器的反沖周期。
經(jīng)過過濾出水的SS可降低為<5mg/L,絕大多數(shù)的大粒徑膠體顆粒也可去除,但是對小于0.1um以下的微粒依然部分存在,對RO膜的運行依然是一個污染。因此,有必要對RO膜前進行預過濾。中空纖維膜超濾的過濾粒徑為0.01um到0.2um,原則上透過中空纖維膜超濾的出水濁度為0,同時截留水中的細菌,防止后級膜的細菌污染。且系統(tǒng)的回收率高,可以達到90%以上。因此中空纖維膜超濾對RO膜來講,是一個良好的預處理。
反滲透RO膜對于脫鹽來說是一個理想選擇。標準反滲透膜的NaCl截留率為99%以上,原則上透過膜的產(chǎn)水只有純凈的水。對多價離子、有機物等的截留則更為徹底。反滲透系統(tǒng)對污水脫鹽處理的脫鹽率一般達95%以上,對COD、BOD去除率在85%以上,水回收率為70%~85%,產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定可靠。出水含鹽量、硬度、濁度、COD、SS等指標極低,一般可直接回用或進一步脫鹽作為純水、鍋爐補給水等使用。同時可以查看中國污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。
反滲透膜由于一般采用卷式膜結(jié)構(gòu),為保證反滲透系統(tǒng)的正常高效穩(wěn)定運行,污水進入反滲透膜前需要采用一定的預處理,去除廢水中不溶的顆粒、膠體等,以滿足反滲透進水SDI<3的要求,并降低導致膜面結(jié)垢的離子濃度,微膠體等。
典型中水回用流程設(shè)計如下:
生化-UF-RO
膜生物反應器(Membrane Biological Reactor 簡稱MBR)工藝是通過改進現(xiàn)有的好氧處理系統(tǒng),提高處理水質(zhì)來實現(xiàn)預處理的。MBR工藝有以下幾個優(yōu)點:
(1)MBR針對傳統(tǒng)活性污泥法的缺點,對污泥完全截留,提高了某些難講解有機物的停留時間,可顯著降低出水的COD;
(2)通過膜截留,提高了好氧池內(nèi)的污泥濃度,減少污泥的流失,可較好的耐沖擊負荷;
(3)由于MBR出水水質(zhì)濁度極低,無須再進行處理可直接進入后續(xù)RO膜系統(tǒng)進行脫鹽;
(4)由于出水COD非常低(預計可達到40~6mg/L),這樣后續(xù)RO膜系統(tǒng)的濃水通?梢灾苯优欧,不需要考慮濃水再處理問題。
MBR工藝的流程如下:
三、總結(jié)
對這些工藝技術(shù)選擇、組合的主要依據(jù)是:(1)企業(yè)排放廢水的水質(zhì)情況;(2)處理規(guī)模;(3)回用對象也就是處理后達到的要求水質(zhì);(4)技術(shù)經(jīng)濟性的比較。
各個單元處理工藝是相當于一定量的不同污染物而設(shè)置,各個單元處理工藝相互協(xié)助,共同完成了對污染物的去除,使廢水凈化達到回用的目的。當然,對于回用處理并不一定都需要那么長的流程,各個單元工藝可以靈活進行組合,只要可以完成各自的工藝要求,就可以選擇合適的工藝。
四:中水回用工程案例:
三達水務針對不同的排放水質(zhì)和工藝用水要求,通過組合多介質(zhì)過濾、超濾、納濾、反滲透等工藝,實現(xiàn)高度自動化控制,在為企業(yè)減少污水排放的同時實現(xiàn)了水資源的循環(huán)利用,進一步降低了用水成本,具有顯著的經(jīng)濟與社會效益。