化工行業(yè)的污水排放量排名一直居高不下,如果可以將處理后達標的廢水循環(huán)利用,可以大量地節(jié)省水資源,為綠色生產(chǎn)節(jié)能出自己的一份力,降低工廠的生產(chǎn)成本。有些化工廠因為生產(chǎn)要求的特殊性,排放的污水含鹽量過高,這些工廠產(chǎn)生的污水在排放之前就應做好回收處理,污水排放不達標的工廠需要更換原本的污水排放裝置,采用生物技術(shù)進行再生處理,解決污水無法回收的問題。
利用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)把排放后的污水進行補充水回用過濾,降低污水的排放量,增加水的利用率。常規(guī)的物理方法處理的污水含有很多防腐劑和除垢劑等化學成分,化學方式處理污水雖然去除了水中有害的化學物質(zhì),但是卻容易留下大量的鹽,將污水排放出去還是容易造成環(huán)境污染,按照我國現(xiàn)在每小時平均200t-350t的污水排放量,對環(huán)境造成的破壞幾乎是不可逆的。很多工廠只能將污水排放到特定的污水處理廠進行處理,費用高昂且每日的處理量是有限的,使用浸沒式超濾膜的循環(huán)冷卻水進行污水處理,可以輕松的實現(xiàn)無污染殘留排放,具有長久的利用優(yōu)勢。
1、優(yōu)化超率裝置過濾器
在工業(yè)生產(chǎn)的過程中,生產(chǎn)機械和設備會散發(fā)大量的熱能,及時地進行冷卻才能保證正常的生產(chǎn),冷卻水就是用來保證工程正常生產(chǎn)的重要部分。冷卻水在使用過程中會蒸發(fā)一部分,因此需要不斷的加入新的水來維持冷卻效果,水蒸氣的蒸發(fā)是不會帶走水中的鹽分的,因此,冷卻水隨之使用時間的增加,含鹽量也不斷增加,針對循環(huán)水中含鹽量高的特點,使用滲透法可以去除水中大部分的鹽分,反滲透裝置的排污流程如圖1所示。
如圖1所示,與傳統(tǒng)方法相比,浸沒式超濾膜的循環(huán)冷卻水排污水回用技術(shù)有兩次機組水循環(huán)系統(tǒng),兩次過濾?蓪⑺械暮土亢秃}量降低到1mg/L,反滲透技術(shù)的運用正是為了達到這種目的,反滲透技術(shù)原本是為了解決淡水量不足的問題,在高壓滲透的壓力下將水和其他物質(zhì)進行物理分離,將反滲透裝置應用到污水過濾中,應先優(yōu)化過濾器,在進入高壓泵進行反滲透之前,使用過濾器進行過濾,將直徑為1微米以上的物質(zhì)過濾出去,保證脫鹽處理的水質(zhì)穩(wěn)定。過濾雜質(zhì)越多阻力也會隨之增大,為保持進水和出水的壓力差可達到0.05Mpa以上,應經(jīng)常清洗過濾器。反滲透組件是反滲透技術(shù)提高脫鹽率的關鍵,反滲透組件的膜組采用浸沒式超濾膜,化學穩(wěn)定性和脫鹽率都很高。
污水出游的工藝工分為三步,基于油脂的密度首先采用沉淀方式進行第一步脫油,在脫鹽后的污水中加入混凝劑,混凝劑可以快速達到油水分離的效果,油脂和油脂中包裹的雜質(zhì)會迅速的漂浮在水表面,通過二次機器過濾將油脂和雜質(zhì)過濾出去,使用硬顆粒過濾介質(zhì)吸附水中的剩余油脂,將污水中的油含量降低到小于3mg/L后再使用浸沒式超濾膜進行懸浮微粒去除,水中的鹽和油脂去除之后,再分離出有害的細菌和有機物質(zhì),最終將油含量和濁度降低到符合排放要求。
2、采用二級超濾膜進行COD去除
通過上一步基礎的脫鹽脫油處理,可以通過二次的過濾系統(tǒng)進行進一步的雜質(zhì)處理。浸沒式超濾膜排污水回用使污水在反滲透作用截留雜質(zhì),在此過程中,去除水中的溶解于水的溶解鹽,而細菌病毒和油脂物質(zhì)只能去除一部分,想要達到污水有害物質(zhì)的去除率在97%以上,需要提高出水的電阻率。電阻率至少達到0.5M°cm才說明污水可以進入循環(huán)利用階段,一級除鹽工藝在用反滲透方法,整個污水處理的過程在常溫環(huán)境中進行,污水在淡化鹽分和去除有害物質(zhì)的過程中,沒有發(fā)生任何化學物質(zhì)的改變。但進行COD去除就要使用化學藥劑和酸堿綜合,化學藥劑使用不當容易在使用過程中引發(fā)二次污染,傳統(tǒng)的處理方法就經(jīng)常造成化學廢液有害物質(zhì)超標,在一級脫鹽的廢水中再次加入混凝劑,再加入0.2Mg/L的助凝劑,使用機器進行快速攪拌,等待混凝劑和助凝劑與廢水充分融合之后,靜置沉淀促進絮體的沉降。COD去除后,循環(huán)水的濁度在一定程度上也會降低。
3、測試實驗
為了驗證本文提出的循環(huán)冷卻水污水排回用技術(shù)的污水處理能力,設計對比實驗,對比MBR膜法排污水回用技術(shù)、活性炭過濾技術(shù)和本文的循環(huán)冷卻水污水排回用技術(shù)的污水處理能力。
3.1 實驗準備
實驗地點為某污水處理廠,原水溫度控制在25℃-30℃之間。最為實驗對象的污水儲存在三個高效澄清池中,編號分為1號池、2號池、3號池。使用的實驗裝置名稱有污水抽吸泵、次氯酸鈉清洗泵、抽吸控制閥門、酸化學清洗泵、鼓風機、供水控制閥門和反洗箱。裝置簡易示意圖如圖2所示。
過濾實驗裝置的膜組件使用的是蘇科的PTFE-MB膜組件。需要5個膜通量為25~35L/(m2·h)的SPMW-13128膜組件,每組實驗使用20m2的膜組件。共需要3組膜組件,膜組件的具體參數(shù)如表1所示。
在實驗中,每天進行一次濾池進出的水量和出水的水質(zhì)。水溫采用溫度計進行檢測,系統(tǒng)每天將膜壓、溫度和耗電量等數(shù)據(jù)顯示出來,以便隨時進行調(diào)試。
3.2 實驗結(jié)果與分析
使用型號為2I00N的濁度儀進行濁度測定,對比三個水池中的污水經(jīng)過排污水回用技術(shù)處理后的濁度。實驗結(jié)果如圖3所示,通過三種方法對同樣污染程度的污水進行排污水回用技術(shù)處理,本文設計的循環(huán)冷卻水排污水回用的方法在第4天就將污水中的有害物質(zhì)排除干凈,進水濁度在2.5NTU的條件下,本文方法的去除率高達90%以上,而MBR膜法排污水回用技術(shù)將濁度從2.5NTU降低到0.5NTU,去除率為80%,而活性炭過濾技術(shù)的污水處理技術(shù)與MBR膜法排污水回用技術(shù)差不多,在第2天到第3天還出現(xiàn)了濁度上升的現(xiàn)象,排污效果十分不穩(wěn)定。
COD為污水處理中衡量水中有機物含量的指標,有機物中如果不溶性COD含量太高,則即使污水達到排污標準也可能無法循環(huán)利用,因此,在本次實驗中,還檢測了水中COD含量,實驗結(jié)果如圖4。
由圖2可知,本文設計的方法將初始80mg/L的COD含量在實驗時間內(nèi)降低到了10以下,并且去除過程是平滑的下降曲線。MBR膜法排污水回用技術(shù)在降低COD含量的最終結(jié)果是由80mg/L降低到30mg/L,COD含量依舊在15mg/L以上,不符合排放的標準。而活性炭過濾技術(shù)的污水處理技術(shù)也沒有將COD含量降到標準范圍內(nèi),這兩種方式處理后的污水很大程度上依舊不能循環(huán)利用,造成能源的浪費。
6、結(jié)束語
本文對冷卻水的排污水回用技術(shù)的提升起到了推動作用,浸沒式超濾膜的使用后增加了過濾效果,降低了污水的濁度,平衡了污水的酸堿性。在污水處理的過程中減少了二次污染,污水處理能力比傳統(tǒng)方法更高,符合當下環(huán)保綠色的生產(chǎn)主題。(來源:山東省環(huán)境保護科學研究設計院有限公司)