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地址:貴州省貴陽市白云區(qū)白云南路185號(hào)(創(chuàng)吧傳媒內(nèi))
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貴陽反滲透水處理,反滲透設(shè)備濃水資源化回收利用探討
貴陽反滲透設(shè)備濃水資源化回收利用探討,一般反滲透設(shè)備設(shè)計(jì)回收率在70-75%左右,水的利用率不高,反滲透濃水的主要問題是鈣鎂等離子含量高,硬度高。以達(dá)到水處理設(shè)施的最佳處理效果及最好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。
1、基本情況
廢水為一級(jí)反滲透除鹽裝置排水-濃鹽水。反滲透(RO)工藝制備純水的過程 中會(huì)產(chǎn)生濃水,其中含有各種有機(jī)和無機(jī)污染物,若直接排放可能會(huì)對(duì)土壤、地表水、海洋等產(chǎn)生污染;若排入市政污水處理系統(tǒng),過高的總?cè)芙庑怨腆w對(duì)活性污泥的生長也非常不利。被高度濃縮的RO濃水以及由清洗劑、阻垢劑引入的化學(xué)物質(zhì)直接排入環(huán)境,也必然會(huì)產(chǎn)生不利影響。因此尋找經(jīng)濟(jì)高效的RO濃水處理方法,對(duì)保護(hù)環(huán)境的意義重大。
2、技術(shù)路徑
概述 :反滲透膜分離技術(shù),由于它具有物料無相變、相對(duì)能耗低、除鹽效果好、處理工藝成熟可靠,設(shè)備簡單、自動(dòng)化程度高,易于運(yùn)行和管理等優(yōu)點(diǎn),近幾年來在許多行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。但是,目前反滲透技術(shù)一般的設(shè)計(jì)產(chǎn)水率為75%,實(shí)際產(chǎn)水率更低,大約會(huì)產(chǎn)生30%的濃鹽水。若原水是水質(zhì)非常差的地下苦咸水,或者海水,濃水產(chǎn)生量會(huì)更大,可能達(dá)到50%。當(dāng)前很多反滲透工藝產(chǎn)生的濃水都不經(jīng)處理直接排放,造成水資源和能源的浪費(fèi),同時(shí)對(duì)周圍的環(huán)境造成污染。針對(duì)反滲透濃水,當(dāng)前的研究主要圍繞三個(gè)目的展開:減量化——優(yōu)化反滲透工藝設(shè)計(jì),減少濃水的產(chǎn)生量;無害化——針對(duì)反滲透濃水直接排放可能對(duì)環(huán)境造成危害這一狀況,探索經(jīng)濟(jì)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。事實(shí)上,反滲透濃水的回用需要考慮多種因素,這三個(gè)目的都不是孤立的,而是需要綜合考慮,互為補(bǔ)充。2.2、以排放為目的※單獨(dú)處理排放
反滲透濃水的主要問題是鈣鎂等離子含量高,硬度高。一般來說,經(jīng)過簡單的軟化處理即可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。軟化主要采用投加石灰、純堿等堿性物質(zhì)的方法,利用它們同濃水中的鈣鎂等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成碳酸鹽沉淀,而從水體中去除,降低濃水的硬度,減少其對(duì)環(huán)境的危害。
※混入其他廢水共同處理對(duì)于絕大部分生產(chǎn)企業(yè)來說,除了制水車間產(chǎn)生的反滲透濃水以外,還會(huì)產(chǎn)生其他各種廢水。例如生產(chǎn)車間排放的生產(chǎn)廢水、廠區(qū)生活廢水等。對(duì)每種廢水分門別類,進(jìn)行單獨(dú)處理往往并不經(jīng)濟(jì)。因此大部分企業(yè)選擇在分流一些特殊廢水,將各類廢水混合后一起處理。反滲透濃水的水質(zhì)狀況是硬度高、含鹽量高,而像濁度、COD等重要污染指標(biāo)都很低。將反滲透濃水混入其他廢水中,可以起到一定的稀釋調(diào)節(jié)的作用,進(jìn)而降低混合廢水處理系統(tǒng)的進(jìn)水污染負(fù)荷。而有些企業(yè)生產(chǎn)廢水中含有大量的碳酸鈉、氫氧化鈉等堿性物質(zhì),可以同反滲透濃水中的鈣鎂反應(yīng),生成氫氧化物或碳酸鹽沉淀,降低水體硬度。例如,某鋁業(yè)的熱電廠對(duì)其反滲透濃水處理系統(tǒng)進(jìn)行改造。將生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的廢堿水與反滲透濃水混合,去除鈣鎂硬度后實(shí)現(xiàn)濃水回用于生產(chǎn),降低生產(chǎn)用水成本約176萬元/年。2.3、以減量化為目的 減量化是針對(duì)反滲透系統(tǒng)的本身來說的,如果反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理,并且企業(yè)的進(jìn)水水質(zhì)狀況穩(wěn)定,系統(tǒng)濃水的產(chǎn)生量就能夠控制在一個(gè)最佳的比例。在反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),有兩個(gè)方法可以提高系統(tǒng)的回收率,即減少濃水的產(chǎn)量。一個(gè)是增加水流經(jīng)過反滲透膜組件的長度,另一個(gè)就是濃水回流。增加水流經(jīng)過的反滲透膜組件的長度。水流在反滲透膜元件中流動(dòng)的同時(shí),淡水不斷地透過膜,實(shí)現(xiàn)濃水和淡水的分離。從理論上說,水流經(jīng)的膜元件越長,則淡水的產(chǎn)量越大,回收率越高。而由于便利性、標(biāo)準(zhǔn)化等問題,市場上各類膜元件的長度規(guī)格已確定,但可以按照工藝要求串聯(lián)成膜組件。而由于流量和壓力的遞減,膜組件也不能過長,需要進(jìn)行分段,即多個(gè)膜組件的串聯(lián)。因此,在保證出水質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下,為了減少濃水的產(chǎn)生量,提高系統(tǒng)回收率,可以在反滲透設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)?shù)脑黾佣螖?shù)。
但相對(duì)的,膜系統(tǒng)的加長,需要增大膜的推動(dòng)力,即泵的功率需要增大或者增加泵的數(shù)量。因此,系統(tǒng)的設(shè)備投入和運(yùn)行的能耗成本會(huì)增加。
濃水回流:濃水回流,就是將反滲透系統(tǒng)產(chǎn)生的一部分濃水回流到高壓泵前,同進(jìn)水混合后再次進(jìn)入膜組件,進(jìn)行反滲透處理。這也是一種提高反滲透系統(tǒng)回收率的有效手段。尤其是對(duì)于系統(tǒng)產(chǎn)水量不大,水流無法流經(jīng)12m長的膜組件時(shí),十分合適。但是由于濃水回流,進(jìn)水處的污染物濃度會(huì)提高,反滲透系統(tǒng)結(jié)垢的風(fēng)險(xiǎn)也進(jìn)一步增大,因此,必須加強(qiáng)反滲透系統(tǒng)的運(yùn)行控制和管理。如果生產(chǎn)企業(yè)使用的反滲透系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)穩(wěn)定,并且優(yōu)于設(shè)計(jì)值,系統(tǒng)的處理能力尚有余力,也可考慮用該方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改造。例如,某化工公司的反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水TDS比設(shè)計(jì)值小了約40%。為提高回收率,對(duì)其進(jìn)行改造,使部分反滲透濃水回流,與原水按比例混合后再進(jìn)行反滲透處理。實(shí)際運(yùn)行中通過嚴(yán)格控制進(jìn)水含鹽量,系統(tǒng)回收率,運(yùn)行溫度等參數(shù),在保證穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí),大大減少了濃水的排放。也有部分工廠反滲透濃水含鹽量較低,可以進(jìn)行部分回流,部分回用于過濾器的反沖洗的改造,能夠大大減少了濃水的排放量,降低生產(chǎn)成本。2.4、以回用為目的根據(jù)反滲透的原理和國內(nèi)外眾多實(shí)際運(yùn)行案例,即使反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理,使得回收率達(dá)到最佳,系統(tǒng)產(chǎn)生的濃水比例也得至少占到進(jìn)水量的25%左右。對(duì)于鋼鐵、化工等行業(yè)的用水大戶來說,每小時(shí)產(chǎn)生的濃水量可以達(dá)到上百噸。若作為廢水處理后排放,會(huì)浪費(fèi)大量的能源和水資源。所以找到合適的濃水回用途徑,實(shí)現(xiàn)廢水替代部分新水具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和環(huán)境綜合效益。從國內(nèi)外一些工程案例來看,反滲透濃水的回用的方式有很多。大多都需要根據(jù)企業(yè)自身的生產(chǎn)特點(diǎn)。濃水可以回用于企業(yè)內(nèi)其他合適的車間。也可以代替原先使用的自來水,用作廠區(qū)如沖洗、清掃等。近幾年,為響應(yīng)國家節(jié)能減排,構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的號(hào)召,反滲透濃水回用項(xiàng)目在國內(nèi)遍地開花,有大量的工程實(shí)例可供借鑒。
貴陽反滲透設(shè)備濃水資源化回收利用探討,一般反滲透設(shè)備設(shè)計(jì)回收率在70-75%左右,水的利用率不高,反滲透濃水的主要問題是鈣鎂等離子含量高,硬度高。以達(dá)到水處理設(shè)施的最佳處理效果及最好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。
1、基本情況
廢水為一級(jí)反滲透除鹽裝置排水-濃鹽水。反滲透(RO)工藝制備純水的過程 中會(huì)產(chǎn)生濃水,其中含有各種有機(jī)和無機(jī)污染物,若直接排放可能會(huì)對(duì)土壤、地表水、海洋等產(chǎn)生污染;若排入市政污水處理系統(tǒng),過高的總?cè)芙庑怨腆w對(duì)活性污泥的生長也非常不利。被高度濃縮的RO濃水以及由清洗劑、阻垢劑引入的化學(xué)物質(zhì)直接排入環(huán)境,也必然會(huì)產(chǎn)生不利影響。因此尋找經(jīng)濟(jì)高效的RO濃水處理方法,對(duì)保護(hù)環(huán)境的意義重大。
2、技術(shù)路徑
概述 :反滲透膜分離技術(shù),由于它具有物料無相變、相對(duì)能耗低、除鹽效果好、處理工藝成熟可靠,設(shè)備簡單、自動(dòng)化程度高,易于運(yùn)行和管理等優(yōu)點(diǎn),近幾年來在許多行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。但是,目前反滲透技術(shù)一般的設(shè)計(jì)產(chǎn)水率為75%,實(shí)際產(chǎn)水率更低,大約會(huì)產(chǎn)生30%的濃鹽水。若原水是水質(zhì)非常差的地下苦咸水,或者海水,濃水產(chǎn)生量會(huì)更大,可能達(dá)到50%。當(dāng)前很多反滲透工藝產(chǎn)生的濃水都不經(jīng)處理直接排放,造成水資源和能源的浪費(fèi),同時(shí)對(duì)周圍的環(huán)境造成污染。針對(duì)反滲透濃水,當(dāng)前的研究主要圍繞三個(gè)目的展開:減量化——優(yōu)化反滲透工藝設(shè)計(jì),減少濃水的產(chǎn)生量;無害化——針對(duì)反滲透濃水直接排放可能對(duì)環(huán)境造成危害這一狀況,探索經(jīng)濟(jì)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。事實(shí)上,反滲透濃水的回用需要考慮多種因素,這三個(gè)目的都不是孤立的,而是需要綜合考慮,互為補(bǔ)充。2.2、以排放為目的※單獨(dú)處理排放
反滲透濃水的主要問題是鈣鎂等離子含量高,硬度高。一般來說,經(jīng)過簡單的軟化處理即可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。軟化主要采用投加石灰、純堿等堿性物質(zhì)的方法,利用它們同濃水中的鈣鎂等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成碳酸鹽沉淀,而從水體中去除,降低濃水的硬度,減少其對(duì)環(huán)境的危害。
※混入其他廢水共同處理對(duì)于絕大部分生產(chǎn)企業(yè)來說,除了制水車間產(chǎn)生的反滲透濃水以外,還會(huì)產(chǎn)生其他各種廢水。例如生產(chǎn)車間排放的生產(chǎn)廢水、廠區(qū)生活廢水等。對(duì)每種廢水分門別類,進(jìn)行單獨(dú)處理往往并不經(jīng)濟(jì)。因此大部分企業(yè)選擇在分流一些特殊廢水,將各類廢水混合后一起處理。反滲透濃水的水質(zhì)狀況是硬度高、含鹽量高,而像濁度、COD等重要污染指標(biāo)都很低。將反滲透濃水混入其他廢水中,可以起到一定的稀釋調(diào)節(jié)的作用,進(jìn)而降低混合廢水處理系統(tǒng)的進(jìn)水污染負(fù)荷。而有些企業(yè)生產(chǎn)廢水中含有大量的碳酸鈉、氫氧化鈉等堿性物質(zhì),可以同反滲透濃水中的鈣鎂反應(yīng),生成氫氧化物或碳酸鹽沉淀,降低水體硬度。例如,某鋁業(yè)的熱電廠對(duì)其反滲透濃水處理系統(tǒng)進(jìn)行改造。將生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的廢堿水與反滲透濃水混合,去除鈣鎂硬度后實(shí)現(xiàn)濃水回用于生產(chǎn),降低生產(chǎn)用水成本約176萬元/年。2.3、以減量化為目的 減量化是針對(duì)反滲透系統(tǒng)的本身來說的,如果反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理,并且企業(yè)的進(jìn)水水質(zhì)狀況穩(wěn)定,系統(tǒng)濃水的產(chǎn)生量就能夠控制在一個(gè)最佳的比例。在反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),有兩個(gè)方法可以提高系統(tǒng)的回收率,即減少濃水的產(chǎn)量。一個(gè)是增加水流經(jīng)過反滲透膜組件的長度,另一個(gè)就是濃水回流。增加水流經(jīng)過的反滲透膜組件的長度。水流在反滲透膜元件中流動(dòng)的同時(shí),淡水不斷地透過膜,實(shí)現(xiàn)濃水和淡水的分離。從理論上說,水流經(jīng)的膜元件越長,則淡水的產(chǎn)量越大,回收率越高。而由于便利性、標(biāo)準(zhǔn)化等問題,市場上各類膜元件的長度規(guī)格已確定,但可以按照工藝要求串聯(lián)成膜組件。而由于流量和壓力的遞減,膜組件也不能過長,需要進(jìn)行分段,即多個(gè)膜組件的串聯(lián)。因此,在保證出水質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下,為了減少濃水的產(chǎn)生量,提高系統(tǒng)回收率,可以在反滲透設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)?shù)脑黾佣螖?shù)。
但相對(duì)的,膜系統(tǒng)的加長,需要增大膜的推動(dòng)力,即泵的功率需要增大或者增加泵的數(shù)量。因此,系統(tǒng)的設(shè)備投入和運(yùn)行的能耗成本會(huì)增加。
濃水回流:濃水回流,就是將反滲透系統(tǒng)產(chǎn)生的一部分濃水回流到高壓泵前,同進(jìn)水混合后再次進(jìn)入膜組件,進(jìn)行反滲透處理。這也是一種提高反滲透系統(tǒng)回收率的有效手段。尤其是對(duì)于系統(tǒng)產(chǎn)水量不大,水流無法流經(jīng)12m長的膜組件時(shí),十分合適。但是由于濃水回流,進(jìn)水處的污染物濃度會(huì)提高,反滲透系統(tǒng)結(jié)垢的風(fēng)險(xiǎn)也進(jìn)一步增大,因此,必須加強(qiáng)反滲透系統(tǒng)的運(yùn)行控制和管理。如果生產(chǎn)企業(yè)使用的反滲透系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)穩(wěn)定,并且優(yōu)于設(shè)計(jì)值,系統(tǒng)的處理能力尚有余力,也可考慮用該方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改造。例如,某化工公司的反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水TDS比設(shè)計(jì)值小了約40%。為提高回收率,對(duì)其進(jìn)行改造,使部分反滲透濃水回流,與原水按比例混合后再進(jìn)行反滲透處理。實(shí)際運(yùn)行中通過嚴(yán)格控制進(jìn)水含鹽量,系統(tǒng)回收率,運(yùn)行溫度等參數(shù),在保證穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí),大大減少了濃水的排放。也有部分工廠反滲透濃水含鹽量較低,可以進(jìn)行部分回流,部分回用于過濾器的反沖洗的改造,能夠大大減少了濃水的排放量,降低生產(chǎn)成本。2.4、以回用為目的根據(jù)反滲透的原理和國內(nèi)外眾多實(shí)際運(yùn)行案例,即使反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理,使得回收率達(dá)到最佳,系統(tǒng)產(chǎn)生的濃水比例也得至少占到進(jìn)水量的25%左右。對(duì)于鋼鐵、化工等行業(yè)的用水大戶來說,每小時(shí)產(chǎn)生的濃水量可以達(dá)到上百噸。若作為廢水處理后排放,會(huì)浪費(fèi)大量的能源和水資源。所以找到合適的濃水回用途徑,實(shí)現(xiàn)廢水替代部分新水具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和環(huán)境綜合效益。從國內(nèi)外一些工程案例來看,反滲透濃水的回用的方式有很多。大多都需要根據(jù)企業(yè)自身的生產(chǎn)特點(diǎn)。濃水可以回用于企業(yè)內(nèi)其他合適的車間。也可以代替原先使用的自來水,用作廠區(qū)如沖洗、清掃等。近幾年,為響應(yīng)國家節(jié)能減排,構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的號(hào)召,反滲透濃水回用項(xiàng)目在國內(nèi)遍地開花,有大量的工程實(shí)例可供借鑒。
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