反滲透濃水回用及深度處理工藝
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反滲透膜分離技術(shù),由于它具有物料無相變、相對能耗低、除鹽效果好、處理工藝成熟可靠、設(shè)備簡單、自動化程度高、易于運行和管理等優(yōu)點,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)計產(chǎn)水率為75%,實際產(chǎn)水率更低,大約會產(chǎn)生30%的濃鹽水。濃水中含有各種有機和無機污染物,若直接排放可能會對土壤、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對活性污泥的生長也非常不利。

針對反滲透濃水,當(dāng)前的研究主要圍繞三個目的展開:減量化—優(yōu)化反滲透工藝設(shè)計,減少濃水的產(chǎn)生量;無害化—針對反滲透濃水直接排放可能對環(huán)境造成危害這一狀況,探索經(jīng)濟有效的處理手段,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。下面就以資源化的角度,探討一下反滲透濃水的處理方式。
首先是濃水回收的問題:
1、易結(jié)垢:由于反滲透的選擇透過性,一方面,二氧化碳的透過率幾乎為100%,導(dǎo)致濃水側(cè)pH值升高;另一方面,鈣離子的透過率幾乎為零,導(dǎo)致濃水側(cè)鈣離子的濃度約為進水的4倍。兩者共同作用容易使碳酸鈣析出。
2、易污堵:由于反滲透對有機物、膠體的截留作用,有機物、膠體積聚在濃水側(cè),若不對其進行有效控制,也會造成反滲透膜的污堵。
3、易污染:反滲透裝置運行時,水中的各種營養(yǎng)鹽得到了富集,使得微生物極易在濃水測滋生,若無有效控制,也會造成反滲透膜的生物污染。

針對以上問題,反滲透濃水要結(jié)合實際生產(chǎn)綜合利用。以電廠為例,反滲透濃水可以作為以下幾種水回用:
1、沖灰渣水。由于灰渣中含有大量的硅酸根,它能與濃水中的鈣離子、鎂離子發(fā)生混凝作用,大大降低灰渣的沉淀距離,從而減輕灰渣管的結(jié)垢程度。
2、循環(huán)水補充水。將反滲透濃水與新鮮水按一定比例混合后,可以滿足循環(huán)冷卻水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),作為循環(huán)水補充水使用。
3、綠化用水。濃水還可用于噴灌鹽土植物,但在通常情況下,濃水的含鹽量遠大于鹽土植物可承受的水平,故在噴灌前一般須對濃水進行共混或預(yù)處理。
4、煤場噴灑水或超濾反洗水。反滲透濃水幾乎不含懸浮物,完全可以滿足煤場噴灑水和超濾反洗水對濁度的要求。
反滲透濃水直接回用,不僅提高了水的利用率,節(jié)省了成本,而且不污染環(huán)境,所以可以在適合的條件下推廣。但由于此種做法并沒有從根本上改變濃水的水質(zhì),且用途有限,因此有一定的局限性。
基于濃水處理量大、含鹽量高等特點,以及濃鹽水零排放和可回收資源利用的原則,科力邇科技提出了一種新工藝,即臭氧高級催化氧化技術(shù),用于處理反滲透濃水。

CDOF工作流程圖
該工藝將臭氧高級氧化技術(shù)、旋流技術(shù)和溶氣氣浮技術(shù)有機結(jié)合,創(chuàng)造性地開發(fā)了CDOF(Cyclonic Dissolved Ozone Flotation unit)技術(shù),可以高效綜合去除各種難處理廢水。

CDOF工業(yè)裝置應(yīng)用案例
臭氧催化氧化工藝具有流程簡短、設(shè)備簡單、處理單元小而緊湊、占地面積小、用電設(shè)備少、耗電量低、運行費用低、操作方便且可自動控制的特點,簡化了現(xiàn)場操作要求。該工藝具有強大的適應(yīng)能力和耐沖擊負荷能力,可以根據(jù)水量和水質(zhì)的變化進行調(diào)節(jié)。此外,它還可以與其他技術(shù)(如生化法)結(jié)合,充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢,進一步提高處理效果。
實驗室某RO濃水處理

實驗數(shù)據(jù)

實驗結(jié)論
經(jīng)過該工藝處理,在臭氧投加量為200mg/L時,COD為53.75mg/L,COD去除量為180mg/L,臭氧投加比為1.11。