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双膜法在印染废水深度处理中的应用

时间:2017-5-17 9:15:00   来源:中国印染网   添加人:admin

  双膜法在印染废水深度处理中的应用汪开明,冯海波,徐凯杰(杭州水处理技术研究开发中心,浙江杭州310012)活用水而回用。实际运行结果表明,超滤结合反渗透的双膜法水处理工艺能有效去除污水中的有机物,悬浮物(SS)和各种阴阳离子。出水水质能够达到印染行业中水回用水质指标,从而节约大量新水,产生了良好的经济效益和环境效益。

  印染纺织废水具有水量大、有机污染含量高、水质变化大、可生化性差等特点,属于难处理的工业废水之一,废水中含有大量染料、浆料、无机盐、酸碱等复杂成分。在全国各工业行业中,纺织印染业废水每年排放总量为14.13亿吨,其中印染废水约为11.3亿吨,约占全国工业废水排放量的6%,每天排放量在300400万吨。随着水资源的日益短缺,废水回用显得日趋重要,双膜法技术是目前废水回用研究和运用的热点之一。广东省某印染工业园区污水处理厂根据现有废水处理工艺和排水水质的特点以及回用要求,确定了以超滤结合一级反渗透为主的双膜法工艺路线,将现有的废水处理系统的排放废水进行深度处理,产水作为生产及生活用水,达到回用目标,从而减少对新鲜水的使用和废水的外排。

  1废水水质、水量及排放标准该工业园区污水处理厂主要汇集了园区内各印染企业排放生产污水、园区生活污水,为积极响应国家政策,公司将现有工业达标排放废水采用“双膜法”工艺进行深度处理后作为生产水回用。根据该厂污水处实际情况设计了膜法系统综合进水指标和产水指标见表1. 2工艺流程该印染废水回用项目采用“双膜法”工艺,包括:预处理系统、超滤系统、反渗透系统及其辅助装置。设计时考虑超滤浓水零排放,反洗水进入调节池再处理,反渗透浓水达标排放,具体工艺流程如所示。

  废水处理工艺流程3主要构筑物及设计参数3.1预处理系统3.1.1臭氧系统包括臭氧发生器和臭氧接触氧化池,对进入臭氧池的污水进行底部曝气,不断对废水进行曝气氧化处理,进一步降低废水的COD和色度。

  3.1.2砂滤池二沉池出水经臭氧处理后,其色度与COD得表1膜法工艺设计进水水质与回用标准Tab.1Theinfluentwaterquality进出水浊度/色度/电导率/倍总铁氯化物硫酸盐进水矣矣20产水矣10―),男,高级工程师,主要从事污水处理及再生利用技术到明显改善,但仍然存在着一定量的悬浮物、胶体等杂质。为保护和改善后续膜系统的运行,需要去除污水中的相关杂质,降低其浊度。

  3.1.3自清洗滤器以机械筛分原理去除较大粒径的有机和无机颗粒,保护后续工艺的超滤膜不受该悬浮固体的损害。

  其运行采用PLC自动控制,按一定的时间间隔控制过滤器依次轮流进行反洗,冲洗出拦截在滤网表面的各种悬浮固体。

  3.2超滤系统该项目超滤装置共有10套,超滤装置净产水量为1250m3/h,自用水量为190m3/h;每套装置净产水量为125m3/h,每套配备68支PVDF1808膜元件,膜兀件净产水通量为18L/(m2h)。为了在膜表面可以形成较大的剪切力,从而有效降低膜的污染,超滤的运行采用错流过滤的模式。

  3.2.1超滤水力清洗方式超滤的水力清洗方式包括水的正洗、反洗、气洗。

  超滤的正洗、反洗可以清除膜面的滤饼层。超滤的正洗利用原水作为水源,设置产水排放阀将产水排至地沟即正洗。反洗是从中空纤维膜丝的产水侧把等于或优于透过液的水输向进水侧,与过滤过程的水流相反。因为水被从反方向透过中空纤维膜丝,从而松懈并冲走膜表面在过滤过程中形成的污染物。反洗系统由产水池、反洗水泵、NaClO和NaOH加药泵、药池、及相应管道和阀门等组成。超滤反洗采用超滤产水作为反洗水源。

  气洗是让无油压缩空气通过中空纤维膜丝的进水侧表面,则利用汽水混合液的强力湍动,来松懈并冲走膜表面在过滤过程中形成的污染物。气洗系统包括空压机及相应阀门、管道。

  3.2.2分散化学清洗系统超滤进水中可能含有铁、铝等高价金属的胶体、有机物或者悬浮物,也可能存在硬度等结垢倾向,这些杂质都可能造成超滤膜的污染。在此情况下,建议在化学加强反洗过程中加一定浓度的酸、碱溶液进行化学加强反洗,所用的酸、碱可根据具体原水水质情况选用相对应的清洗药剂。对于由无机物结垢引起的污染,选择酸洗;对于由有机物引起的污染,选择碱洗。

  3.2.3化学清洗系统在超滤系统中,化学清洗作为一种维护性清洗模式,较为频繁,但清洗时间较短、药剂浓度较小。故随着系统的长期运行,膜污染的加剧,超滤膜的跨膜压差仍然会逐步上升,当跨膜压差上升到0.12MPa时,需要对系统进行化学清洗。

  3.2.4超滤系统实际运行效果该项目通过一定前处理工艺,严格控制了超滤进水水质,使得超滤系统的产水水质非常稳定、完全满足反渗透系统的进水要求,为后续反渗透系统的运行提供了有力保障。示出超滤系统产水SDI值与浊度变化。由可知,超滤产水SDI值稳定维持在3以下,浊度稳定维持在0.1NTU以下,故采用超滤作为反渗透系统的前处理工艺,能为反渗透系统提供稳定、优良的进水条件。

  超滤产水浊度与SDI变化3.3反渗透系统3.3.1反渗透装置反渗透系统是整个中水回用系统的关键,该项目选用国产北斗星反渗透膜。该反渗透膜通过改进进水网格流道、改善水流状态,降低压力损失,减少死角等方式提高了膜组件的流体性能从而降低膜污染。本系统反渗透装置总产水量840m3/h,共5套,每套产水能力为168m3/h,装填240支膜元件。

  3.3.2酸加药系统为了防止不溶解于水的化合物的形成,需要在反渗透的给水中加入酸通过调节水的pH来调节碳酸系化合物的平衡浓度,防止碳酸钙等沉淀的形成' 3.3.3还原剂加药系统防止超滤系统产水中残留的氧化性物质可能对反渗透膜性能造成损坏。

  3.3.4阻垢剂加药系统为了防止反渗透膜面结垢,使用阻垢剂能通过的产水量和产水质量,降低运行费用。

  3.3.5反渗透系统实际运行效果该工程实际投入运行以后,5套反渗透系统实际产水量均稳步达到170m3/h,各项指标均达到设回收污水706万吨。按照印染厂新水4.2元/m3,污计要求。为实际运行过程中电导率的进水和产水排放费0.21元/m3,运行成本为1.7元/m3,每年水曲线,可以看出,出水电导率稳定在55下,产水水质、水量完全达到设计要求,保证了园区生产与生活用水供给。

  4经济效益分析该中水回用项目总投资5 000万元,其中土建投资800万元,设备投资(含安装)2 200万元,电气投资450万元,自动化控制投资900万元,其他费用650万元。项目占地面积4000m2,制水能力为840m3/h,年运行时间按350个工作日计算,每年可可节约1913.3万元。

  5结论该工艺具有结构紧凑、设计合理、运行管理安全可靠、构筑物布局紧凑等优点,各项技术性能均能满足设计要求。该项目实施后,具有明显的经济效益和社会效益。出水水质完全能够达到印染企业污水回用标准。