超滤技术在生活污水回用处理中的开发与应用(精选6篇)
超滤技术在生活污水回用处理中的开发与应用
对超滤原理、超滤技术的`特点、超滤技术新工艺等作了较详尽的阐述,同时着重介绍了超滤技术在污染废水、回用生活污水、含油废水等方面的应用实例,论述了近年来迅速发展的宾馆生活污水处理技术开发和设备研制的成果,并对其存在的问题进行了探讨.
作 者:马士朝 MA Shi-chao 作者单位:天津港港务设施管理中心,天津,300456 刊 名:山西建筑 英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE 年,卷(期): 34(26) 分类号:X703 关键词:超滤技术 污水处理 应用随着社会经济的发展和人们生活水平的提高, 人们对环境质量的要求也逐渐提高, 当前多数传统的污水处理技术只注重废水的达标排放, 忽略污水的回收利用。而近年来经济发展过程中出现的水资源短缺问题, 客观上要求废水能够循环再利用。在这样的背景下, 各种新型高效的废水处理技术发展了起来, 其中超滤技术在废水处理回用中优势明显, 逐步引起人们的关注。
1超滤工艺处理废水的原理及其技术要点
1.1 超滤的基本原理
超滤 (UltraFiltration, 简称UF) 是指溶液在静压差的推动作用下进行的液相分离过程, 其分离机理主要是物理的筛分作用。20世纪70~80年代随着超滤技术的快速发展, 在水处理、食品工程和染料工程等方面应用广泛。
超滤分离是在指在对料液施加一定压力后, 高分子物质、胶体物质因膜微孔吸附, 孔内阻塞截留及膜表面的筛分作用等3种方式被超滤膜阻止, 而水和其它低分子物质通过膜的过程。超滤膜比微滤膜孔径小, 在0.7~7 kg/cm2的压力下, 可用于分离直径小于10 μm的分子和微粒。超滤材料大多数是有机高分子膜, 目前无机膜材料也开始制备和应用。
1.2 超滤工艺的技术要点
超滤的工作压力一般为0.1~0.6 MPa, 温度为60 ℃, 此时超滤的透过通量为1~500 L/ m2·h, 一般情况下为1~100 L/m2·h。根据工程使用经验, 超滤透过通量的影响因素有料液流速、操作压力、运行温度、运行周期和膜的清洗维护等因素, 可通过工艺技术参数的合理选取, 使超滤膜保持良好的工作状态, 保证出水水质的稳定和可靠。
2超滤工艺在小区中水回用处理工程中的应用
超滤技术可以去除生化处理过程中所不能去除的微细颗粒, 一般用于污水二级生化处理后的进一步深度处理。超滤技术的利用, 克服了传统深度处理技术处理效果不稳定和运行费用高的缺点。在实际应用中, 超滤系统作为一项后续处理单元, 通过与现行生化处理工艺相结合组成更为高效的处理工艺已进行了不同的工程实践, 具备自动化程度高、处理效果稳定、出水水质可靠等优点。超滤工艺与生化处理工艺主要有以下几种结合形式。
2.1 生物接触氧化超滤处理系统
生物接触氧化法是小型生活污水处理较早的采用的技术之一, 它兼备活性污泥法和生物膜法优点的污水处理技术。其主要构筑物为生物接触氧化池, 氧化池内充填填料。生物接触氧化法具有多种净化功能, 不仅可以有效地去除有机物, 还能达到脱氧和除磷的效果。主体工艺流程为:原污水→初沉池→接触氧化池→二沉池→超滤处理系统→消毒→排放。
2.2 两段活性污泥超滤处理系统
两段活性污泥法将污水管道、污水处理厂视为一个污水处理系统。其工艺特点是:不设初淀池, A段高负荷, B段低负荷, A、B两段污泥分别回流, 充分利用污水管道中的微生物, 为不同时期生长的微生物种群创造良好的环境条件, 让其充分发挥作用, 该方法耐冲击能力强, 处理效果稳定。主体工艺流程为:原污水→格栅→调节池→A段接触氧化池→A段沉淀池→B段接触氧化池→B段沉淀池→超滤处理系统→排放。
2.3 厌氧生物滤池超滤处理系统
厌氧生物滤池是一种内部装有填料作为微生物载体的厌氧生物膜法处理装置。厌氧微生物附着载体的表面生长, 当污水自下而上升式通过载体所构成的固定床层时, 在厌氧微生物作用下, 污水中的有机物得以厌氧分解, 并产生沼气。其工艺流程为:原污水→调节池→厌氧消化池→氧化沟→沉淀池→超滤处理系统→排放。污水经沉淀池预处理后进人厌氧消化池水解和酸化, 提高污水的可生化性, 为后续处理创造条件。其主要优点是造价低、管理简单、出水水质好、运行效果稳定。
3污水处理回用中的主要技术问题探讨
不同工程具备不同的实际情况, 实际选择工艺时, 应结合自身的特点, 经过多种方案对比, 选出综合效益好、可靠、管理简便的处理技术, 可从以下几点予以考虑。
(1) 污水流量小 (50~500 t/d) , 可生化性好, 可采用生物膜法处理技术和物化深度处理技术相结合的方式处理。
(2) 用地资源紧张, 应优先考虑占地少的工艺, 设计成地下式或半地下式污水处理站, 充分与自然景观相融合以减少占地面积。
(3) 选用运行维护管理方便、运行费用低的处理工艺, 尽可能提高运行管理自动化程度, 减少操作人员变动频繁、技术素质低所带来的影响。
(4) 系列化、集成化、模块化的中水回用设备生产技术, 尽量使处理设备具备安装简捷、施工工期短、便于维护和利于扩大生产规模等优势。
4超滤技术在污水回用处理中的应用
某四星级宾馆在扩建规划改造中, 计划将其所排放生活污水收集后进行处理, 达标后用于室外景观绿化和厕所冲洗用水。由于该宾馆级别较高, 对回用水的水质稳定性要求高, 因此选用超滤处理系统进行深度处理, 首先经过常规的过滤处理后送入超滤系统, 然后再送入回用系统。
4.1 主要技术参数设定
(1) 用于污水深度处理的超滤膜为聚丙烯中空纤维膜, 该膜微孔平均孔径为0.1 μm, 平均截留分子量8万左右。
(2) KH-UF-4040-PP膜组件的主要技术参数为:纯水通量分别为1.2 m3/h, 用于地表水和浅层地下水处理时设计通量分别为0.75~1.0 m3/h, 用于污水深度处理, 设计单只膜组件的通量为0.50 m3/h。设计出水浊度≤0.2NTU, 水利用率大于90%、浓水循环量100%。
(3) 为保证超滤膜的长时间运行, 在使用过程中, 采用定期压缩空气反洗、水反洗和定期化学清洗的反洗工艺。压缩空气反洗的操作压力为0.20 MPa。反洗频率30~120 min/次。每次压缩空气反洗和水反洗的操作完成时间2~3 min。化学清洗的周期根据水质不同和季节变化不同。
(4) 利用PP中空纤维膜机械强度比较好和具有一定弹性的优势, 采用独特的压缩空气反洗技术, 反洗效果非常好。由于膜微孔结构的均匀性, 化学稳定性能好, 膜的化学清洗流量回复性较好。
4.2 超滤设备配置
根据超滤设备的出水要求, 设计出水量为5.0 m3/h。生活污水经管道系统收集后首先进入到污水站预处理部分 (格栅井、调节池) , 污水中较大的污物和颗粒被格栅栏截后, 用污水泵提升至调节池中, 污水在池中停留一定时间进行水量的调节和水质的均化, 均化后的污水通过污水提升泵打入生物反应池中进行生化反应, 污水中的有机物在生物反应池内通过微生物的作用降解;经生物降解处理后的水进入沉淀池进行泥水分离, 剩余污泥排入泥浆池中, 沉淀池出水经机械过滤器过滤后, 再进入超滤部分, 经处理后回用于化学水处理系统。二沉池的剩余污泥通过污泥泵和输送管道输送到电厂的工业废水污泥处理系统。工艺流程见图1。
该工程于2011年10月份安装完毕, 该系统经过几个月的调试, 现已稳定运行, 运行监测结果表明, 出水水质稳定可靠, 主要污染物含量均明显优于设计指标, 处理前后水质对比见表1所示。
5结论
超滤技术用在生活污水处理回用系统, 技术上可行, 处理后水质稳定且出水完全可以满足回用于化学水处理系统的要求, 有可观的经济效益, 由于减少了外排废水, 环保效益也十分明显, 具有推广价值。 [ID:8075]
摘要:通过对超滤技术的原理及其特点、工艺等进行详尽的阐述, 应用实例介绍了超滤技术在生活污水处理中的应用。论述近年来迅速发展的生活污水处理技术发展和设备研制成果, 并对其存在的问题进行了探讨。
关键词:生活污水,处理,超滤技术,应用
参考文献
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关键词:超滤膜技术;工业水;过滤;应用
1 前言
超滤膜技术在工业水处理中的应用是十分广泛的,超滤膜技术使用的方法是多种多样的,一般来说有超滤法、反渗透法以及电渗析等方法。超滤膜技术具有非常明显的优点,首先,超滤膜技术在工业水处理中的应用的操作压力比较低、能耗低、通量大,其次超滤膜可以回收。超滤膜技术的固液分离效果非常的好,因此在废水处理过程中有很大的优势,超滤膜技术在工业水处理中的应用主要使用的是膜分离技术。
2 超滤膜技术的工作原理
超滤膜技术是一种能够满足高要求的过滤方式,使用的是优质而特殊的材料和技术。众所周知,过滤就是让液体流过一定的特殊介质,将液体中的固体颗粒进行有效的分离的一种方法。每个领域对于水质的要求都呈现增高的趋势,要求分离出的颗粒粒径也比较小,所以过滤介质的通道也要求比较小。例如医药用水以及生活的饮用水对于水质就有较高的要求,对于不需要的营养物质或者有害物质都要进行有效的分离才能进行使用,这些物质包括污染物,细菌,重金属离子以及水垢等等。根据分离物质的粒径不同我们可以使用不同的过滤手段,当对粒径的要求在亚微米的情况下,就要使用超滤膜技术了。超滤膜技术使用的是一种半透膜,超滤膜技术的使用离不开一定的压力,通常要达到1.0MPa以上。也就是使用压力让液体通过超滤膜,将大分子物质隔留在超滤膜的内部,就形成了浓缩液体,小分子物质通过了超滤膜,到了超滤膜的另一边,形成了透过液。内侧的浓缩物就是要去除的物质,而透过的液体就是我们所需要的。为了保证超滤膜的有效运用,每隔一段时间就要将内部的杂质进行冲洗。超滤膜技术可以进行分离,也可以进行提纯,和以上所介绍的原理相同,内部的浓缩液反复进行稀释,再反复进行过滤就可以实现提纯的目的。
3超滤膜技术的优点
超滤膜技术的优点是有目共睹的,系统很容易实现自动化,可靠性比较高,运行也简易;超滤膜技术使用材质的化学稳定性非常好,一般来说可耐强酸强碱的侵蚀;超滤膜技术的过滤精度高,超滤膜技术能有效滤除水中大量的胶体,还可以降低悬浮物;超滤膜技术比传统工艺效率更高,传统工艺不能做到的,超滤膜技术可以达到;超滤膜技术相比传统工艺无需沉淀池的系统,超滤膜技术的使用可以大大节约占地面积,还可以节省很多的基建费用;处理后的水质比较好。
4工业水的特点
电路板行业已经成功发展到各个领域,工业水使用量也是十分巨大的,因此,电路板废水的产生量也十分巨大。工业废水的主要的污染元素就是其中的重金属,这些重金属是没有自然的降解能力的,所以电路板造成的工业水污染是一个比较大的污染源。所以,对于工业水要进行长期有效的治理工作。常用的处理工业废水的方法有离子交换法,化学沉淀法以及电解方法等等。离子交换法的效果非常好,但是成本也非常大,当我们使用超滤膜技术后可以有效的改善工业水,所以先使用超滤膜技术进行处理,后使用反渗透膜进行最后的处理。但工业水中的氰化物要单独进行处理,一般使用的是传统处理方法,当工业水中的重金属以及氰化物去除以后,就用生化系统去除其中的有机物,就可以进行排放了。
5工程实例
5.1 案例介绍
广西的一个工业水处理厂家,设计上的回用水水量为65T/H,要求水质的电导率小于200us,水的浊度小于0.1NTU。处理方式使用的是DUF+RO的技术,首先对工业水进行收集和处理,在处理过程中又产生了很多清洗废水,这部分水经过DUF 处理后,然后又经过了RO 处理之后就比较符合标准了,厂家完全可以作为生产用水进行使用,这样有利于对水资源的保护,还可以大大的节省厂家的成本。在RO 系统前加设了DUF 膜系统是为了减轻RO 系统的工作压力,DUF 膜系统是一种专业的污水处理系统,DUF 膜系统的抗污染能力非常好,一般来说可以对有机物质,胶体以及悬浮物等物质进行有效的截留。工业水也不是直接进入DUF 膜系统进行处理的,首先要测定工业水的PH,还要对其中的氰化物进行处理,随后通过混凝剂的加入,让工业水中的污染物形成胶状物质,然后再使用DUF 膜系统过滤这些胶状物质。DUF 膜系统对于工业水进行了十分精密的过滤处理,然后RO 系统可以使用紫外线对其进行杀菌处理,这样就可以作为生产用水进行使用了。对工业水的氰化物进行处置后的水质Cu=110mg/l;COD=160mg/l;氨氮=34mg/l;DUF 膜系统处理过后的水质为Cu<0.3mg/L;COD=100mg/L;氨氮=34mg/L;RO 系统处理过后的水质为Cu<0.1mg/L;COD<50mg/L;氨氮<6mg/L;DUF 膜系统处理的时候,由于工业水的浓度较大,所以DUF 膜系统很容易出现堵塞的现象,因此,DUF 膜系统使用一段时间之后就要进行冲洗,过一段时间后还要使用化学药物进行清洗。这样才能保证DUF 膜系统良好的使用效果。DUF 膜系统的过滤器以及滤袋都要进行及时的更换,通常情况下每周都要进行更换。由于RO 系统的孔径是非常小的,所以在RO 系统的使用过程中要使用一些阻垢剂,这样才能保证RO 系统的正常使用。RO 系统的使用也离不开一定量的还原剂,这主要是为了防止RO 系统发生氧化的现象。一般来说,RO 系统经过一周至两周的使用之后也要使用一些化学药品进行RO 系统的清洗工作,根据工业水水质的不容清洗的频率也可做相应的调整。在使用过程中,一定要注意对RO 系统的維护和保养,这样才能保证RO 系统的使用寿命,所以在实际操作中要建立RO 系统DUF 膜系统的保养维护计划。
5.2超滤膜技术的运行管理
超滤膜处理系统的控制参数是多种多样的,一般来说有温度、污泥的浓度、污水的pH、以及压力、还有流量等等。其中,污泥浓度以及进出水的压力是非常重要的两个参数,它们可以及时反映超滤膜元件的处理情况,可以让我们在使用过程中及时发现问题,并及时采取措施进行解决。超滤膜在使用过程中的压差会逐渐增大,所以根据压差的变化我们可以判断是否要进行超滤膜的化学药品的清洗工作。
结语
在本文所给出的案例当中,超滤膜技术有效的去处了有机物以及重金属离子,可以大大降低工业水的重金属浓度,因此可以使得工业水达到排放的标准。对于环境的管理进一步加强,所以为了达到现行排放标准已经不能仅使用传统的混凝沉淀的方法,配合超滤膜技术和反渗透系统的应用可以很好的解决污水排放水质达标的问题。
参考文献:
[1]崔淑霞.超滤技术在饮用水深度处理上的应用[J].中国农村水利水电,2009(2).
河北西柏坡发电责任有限公司对生活污水进行回用改造,厂区内的生活污水CODCr在100mg/L左右,采用“生物移动床+生物过滤+深度过滤+臭氧消毒”联合工艺.实践证明,该工艺处理效率高,效果稳定,运行安全可靠.
作 者:李明 宋存义 邢奕 邹安华 盖正勇 李朝海 作者单位:李明,宋存义,邢奕,邹安华(北京科技大学环境工程系,北京,100083)
盖正勇,李朝海(河北西柏坡发电责任有限公司,河北,050400)
污水高效处理及回用技术
摘要:由南京中电联环保股份有限公司开发的`污水高效处理及回用技术,主要适用于含煤、矿渣粉、泥砂、综合雨污排水等含浊含色污水的处理回收利用;适应于煤矿、火电厂、码头等瞬时大水量处理且运行灵活,并对生产场区要求性较高,占地较少的场所.作 者:作者单位:期 刊:中国环保产业 Journal:CHINA ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY年,卷(期):2010,“”(3)分类号:X703
对大连轻工业学院校内污水处理站的处理出水进行了检测分析.根据出水水质、处理成本和回用效益,评估该污水处理的.优点和存在的问题.结果表明,处理出水高于生活杂用水和工业冷却用水的指标,适用于对回用水的水质要求较高,但需求量不大的场合.
作 者:郝军 杨秀红 李沅 HAO Jun YANG Xiu-hong LI Yuan 作者单位:郝军,李沅,HAO Jun,LI Yuan(大连轻工业学院,化工与材料学院,辽宁,大连,116034)
杨秀红,YANG Xiu-hong(大连平安环保产业有限公司,辽宁,大连,116113)
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