反渗透技术在小便池废水回用中的试验研究

反渗透技术在小便池废水回用中的试验研究（通用4篇）

反渗透技术在小便池废水回用中的试验研究 篇1

阐述了污水消毒的必要性,消毒已成为污水回用技术中必须的处理单元;介绍了液氯、二氧化氯、臭氧、紫外线消毒;指出了紫外线消毒技术所存在的问题及其研究进展和发展趋势.

作 者：朱雷 敖阳  作者单位：武汉科技大学,湖北,武汉,430070 刊 名：广西轻工业 英文刊名：GUANGXI JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY 年，卷(期)： 25(4) 分类号：X703 关键词：消毒   液氯   二氧化氯   臭氧   紫外线  

反渗透技术在小便池废水回用中的试验研究 篇2

关键词：造粒流化床,陶瓷废水,回用,污泥含水率

引言

陶瓷废水主要来源于陶瓷厂的球磨、上釉、喷雾干燥工段,机器和地面的清洗等,其主要污染物为固体悬浮物、油类等。一般规模的陶瓷厂每小时的废水量就有几十吨,如果不对陶瓷厂所产生的废水进行有效地处理并适当地进行回用,势必会造成大量水资源的浪费,并严重地污染附近的水环境。目前陶瓷厂普遍采用的废水处理固液分离设备有[1,2]:平流沉淀池、斜管沉淀池、竖流式沉淀池、水力循环澄清池,虽然经这些设备处理后的出水能达到排放标准,但其共同的缺点是占地面积大,建设及运行费用都比较高,因此在实际推广过程中遇到不小困难,因此有必要研究开发出高效、占地面积少、经济的陶瓷废水处理及回用设备,以节约用水,减少排污。造粒流化床法最初用于浓缩污泥[3],该工艺已成功用于高浊度给水处理、高浊度水处理、电厂粉煤灰废水处理与回用以及污水厂活性污泥混合液的固液分离和污泥浓缩[4,5,6,7],袁宏林等[8]将该技术进一步扩展到污水生物处理领域,研发了集物理化学和生物化学方法于一体的高效污水处理工艺—生物造粒流化床。本试验将造粒流化床法应用于陶瓷废水的处理中,试图为陶瓷建筑企业实现废水资源化、走可持续发展的道路提供可借鉴的污水处理回用方法。

1 实验材料与方法

1.1 实验材料

陶瓷废水:实验水样取自佛山市南海区某陶瓷厂,废水的主要污染物是无机物(粘土)、空气中的飘浮物及少量油污等,经测试,其水质指标为:CODCr:133mg/L;油:7.4mg/L;PH值:6.8;SS:1230mg/L。

无机盐混凝剂:聚合氯化铝PAC,市面购得;有机高分子混凝剂:聚丙烯酰胺PAM,市面购得。

1.2 实验装置

图1为用于试验的造粒流化床装置的结构示意图。装置内部可以分为四个主要功能区:造粒凝聚区、集泥区、缓冲区和强化分离区。进水口在造粒凝聚区,通过底部的磁力搅拌器进行搅拌,出水口在强化分离区上层。

1.3 测试方法

1)化学需氧量(CODCr):重铬酸钾法[9]

2)浊度:采用WGZ-200浊度仪直接测定

3)油:重量法[9]

4)污泥含水率:重量法[10]

1.4 处理流程

污水的处理流程如图2所示。集水箱的陶瓷废水由水泵送至造粒流化床装置底部,在装置的进水口处通过计量泵加入适量的PAC和PAM,废水在磁力搅拌作用下得到充份的混合并形成较大的矾花,在造粒凝聚区中形成了高浓度流化态团粒悬浮层,随着污水的连续进入,团粒悬浮层不断上升,在重力作用下落入集泥区,沉淀速度小于上升流速的微细颗粒在强化分离区中得到分离,出水通过顶部集水管流出,排放或回用。

2 实验结果及讨论

2.1 最佳投药量的确定

对混凝过程来说,选择合适的凝聚剂和絮凝剂,并控制其投加量是非常重要的,通过预先的实验,选择聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)作为造粒流化床分离中的凝聚剂和絮凝剂。并确定PAC的用量为50mg/L,在此基础上进行凝聚剂和絮凝剂投配比的实验。由图3可知,当PAC和PAM的投配比为1∶1到10∶1时,出水的浊度最低,因此最佳投配比为10∶1,随着PAM的减少,出水的浊度逐渐上升,这表明有机高分子絮凝剂的作用是不可忽视的。

PAC的作用在于通过压缩双电层和吸附架桥使水中的颗粒脱稳凝聚,从而形成了密度高、空隙率低的凝聚颗粒群,继续增加PAC的用量时,容易形成大粒径的低密度凝聚颗粒群,因此使用单一的PAC不能达到理想的澄清效果。PAM的作用在于其带电的长链能够把许多细小的颗粒或颗粒群吸附在一起,缠结在一起形成大颗粒,PAM的用量太少时,其架桥作用较弱,结合强度不够,PAM的用量过多时,形成的颗粒群较为松散,不易沉淀。造粒流化床的上升水流和机械搅拌作用,使形成的絮凝体在污泥层中受到相互摩擦和挤压作用,从而有利于形成密实的颗粒群。

2.2 稳定状态条件下的处理效果

影响处理效果的因素有:设备的结构、凝聚剂的种类和用量、搅拌速度和水流速度等。

在PAC投加量为50mg/L,PAM投加量为5mg/L,搅拌速度为60rpm,水流速度8m/h的条件下进行废水的连续处理实验,稳定运行状态下的处理效果如表1所示。

从表1可知,出水的浊度的去除率高达99.6%,CODCr、油类的去除率也达到80%以上,出水的水质指标较好,能达到回用水的要求。造粒流化床技术比传统处理工艺具有工艺流程简单、效率高、运行费用低等优点,其理论思路是通过控制凝聚过程中的化学和流体力学条件,使水中的悬浮颗粒形成一种结构密实、粒径大、沉降速度快的团粒型絮凝体,理论基础是微脱稳的颗粒在一定条件下能够逐一进行附着絮凝,从而改变絮凝体的分形结构,生成团粒型絮凝体[3]。

2.3 运行的稳定性

从图4可知,刚刚运行时,出水中的浊度较高,随着时间的延长,出水的浊度逐渐下降,20分钟后,浊度小于5NTU。

装置停止运行后重新启动,出水的浊度在5分钟内出现偏高的现象,但5分钟后马上恢复正常,表明在间歇运转的条件下,造粒流化床基本上能正常工作。

从上面的结果可知,造粒凝聚区中的污泥床对装置的稳定性起到关键的作用,装置初次运行时,造粒凝聚区中的污泥床还没有形成,因此出水的浊度偏高,25分钟后造粒凝聚区中的污泥床已经形成并趋于稳定,所以出水的水质偏好。装置停止运行后重新启动时,出水水质能在很短时间内恢复正常,其根本的原因在于此时的造粒凝聚区已经存在着污泥床,污泥床利用接触絮凝的原理,能吸附进水中的矾花,。

2.4 污泥的含水率

由于造粒法可用于污泥浓缩,因此有必要对集泥区污泥的含水率进行分析,并与常规的混凝沉淀污泥的含水率进行比较,其结果如表2所示。

由表2可知,造粒流化床法产生污泥的含水率明显比常规混凝沉淀法产生的污泥低,污泥停留时间为3小时,后者的污泥量为前者的1.8倍。造粒流化床法产生污泥的含水率为91.80%,比常规的浓缩脱水方法所得到的污泥含水率低,因此不需要再进行浓缩处理,这样可以减少工艺的占地面积。

3 结论

1)陶瓷废水经过造粒流化床装置处理后,出水的浊度小于5NTU,可以回用于生产;

2)造粒流化床法产生污泥的含水率明显比常规混凝沉淀法产生的污泥低,不需要设置污泥浓缩设备;

3)造粒流化床法与传统的处理工艺比较,具有占地面积少、设备结构简单、投资和运行费用低等优点,因此将其用于陶瓷废水的回用处理,具有广阔的市场前景。

参考文献

[1]洪伟,王今,平战英.陶瓷废水处理原理及常用固液分离方法比较[J].环境工程,1998,16(5):22-24

[2]何翠萍.陶瓷废水处理工艺分析及出路展望[J].科技资讯,2007,(4):149-150

[3]平正,吉野善.污泥处理工程学[M].上海:华东化工学院出版社,1990

[4]王晓昌,袁宏林,谭长鸿等.造粒型高效固液分离技术用于电厂废水再生的试验研究[J].给水排水,2001,27(8):39-41

[5]李琪,张志杰.造粒净水器技术研究[J].中国农村水利水电,1999,(7):18-20

[6]王晓昌,袁宏林,金鹏康.造粒流化床技术用于活性污泥分离浓缩的试验研究[J].给水排水,2003,29(7):29-31

[7]潘涌璋,林宇滔,金腊华等.造粒流化床技术在洗车废水回用处理中的实验研究[J].上海环境科学,2004,23(2):63-65

[8]袁宏林,王芳,刘永军等.物化/生化集成的生物造粒流化床处理污水技术[J].中国给水排水,2008,24(12):16-21

[9]水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法(第三版)[M].北京:中国环境科学出版社.1989

反渗透技术在小便池废水回用中的试验研究 篇3

近两年来,膜法回用石化废水备受重视,利用集成膜技术对炼油和乙烯化工废水进行深度回用处理,目前已有相对成熟的经验,但集成膜技术用于精细化工产品精对苯二甲酸废水回用处理的研究尚少.在试验基本工况为超滤系统采用全量过滤方式,运行周期30min,内压式超滤运行通量不大于75L/(m2・h),超滤系统前加入絮凝剂PAC(投加量为5mg/L),低污染反渗透膜运行通量不大于19L/(m2・h),试验中系统回收率为70%,反渗透进水的COD含量小于40mg/L的条件下,精对苯二甲酸达标废水深度回用处理稳定运行,产水水质稳定可靠.

作 者：毕飞 余迎春 孙程 赵亮 徐平BI Fei YU Ying-chun SUN Cheng ZHAO Liang XU Ping 作者单位：毕飞,孙程,赵亮,徐平,BI Fei,SUN Cheng,ZHAO Liang,XU Ping(美国海德能公司,北京100020)

余迎春,YU Ying-chun(北京赛恩斯特水技术有限公司,北京100088)

反渗透技术在小便池废水回用中的试验研究 篇4

关键词：煤矸石,吸附容量,技术,活化,废水处理

煤矸石是与煤伴存的岩石,在煤的采集和洗选过程中都有排出。根据统计,目前国内煤矸石堆积量已经超过了40亿吨,但煤矸石的利用效率不足20%,如此之多的煤矸石不仅占用土地,而且污染土壤,水体,大气,破坏生态平衡。因此,加强煤矸石的研究和利用,使之变废为宝是十分必要的。目前,用煤矸石固体废物用作废水废气处理吸附材料的研究和应用较少,所以本研究成果将是这个领域的重要补充。

1 煤矸石物理化学特性

1.1 煤矸石的化学组成

本试验采用郑煤集团的芦沟煤矿的煤矸石,经分析,煤矸石的化学组成主要有:Si O2、Al2O3、Fe2O3、Ca O、Mg O、SO3、Ti O2

1.2 煤矸石的颗粒组成

煤矸石为块状物质,是与煤伴存的岩石。

1.3 煤矸石的吸附效应

煤矸石中含有大量的碳,二氧化硅,氧化铝,这些物质对废水的COD有一定的吸附作用,而且煤矸石的内部有许多的小孔,更有利于吸附。

2 实验装置及方法

工艺路线的选择:

2.1 煤矸石的煅烧

把不同颗粒大小的煤矸石放入电炉中加热3h(500℃),使煤矸石中的碳保留并使之活化为活性炭,改变煤矸石的内部结构,使其具备良好的显微结构。

2.2 活化煤矸石

a.取煅烧过后的煤矸石各50g,分别放入干燥的锥形瓶中,加入40%的硫酸各150ml,水浴加热1h(水沸腾后记时)。

b.酸活化后冷却,水洗。将活化后的煤矸石放如300ml烧杯中水洗,洗到其上清夜的PH为5-6,倒掉清洗煤矸石的上清夜,剩余的煤矸石进行烘干(200-300℃)2h。

2.3 活化煤矸石处理废水的实验

本试验采用五龙口污水处理厂的生活污水,以COD去除率作实验研究,分别就不同产地、不同粒度及煅烧与不煅烧条件进行研究。

2.3.1 实验前的准备工作;配置标准溶液。a.1/6K2cr2O7=0.2500mol/L。b.0.25mol/L硫酸亚铁氨。c.试亚铁灵指示剂,这种指示剂要每周配一次。d.配置Ag2SO4+H2SO4溶液,称取1 3. 3 3 Ag2SO4加入1升H2SO4使Ag2SO4克完全溶解。e.Hg SO4晶体,此物质的作用是消除氯离子的干扰。2. 3.2安装回流装置。把10个回流冷凝管用橡胶管连接起来,回流管的长度为3 0 0 mm-500mm。2. 3.3滴定。a.标定方法:准确吸取10.00毫升重铬酸钾标准溶液于250毫升锥形瓶中加水稀释至110毫升左右,缓慢加入3 0毫升浓硫酸,混匀。冷却后加入3滴试亚铁灵试剂,用硫酸亚铁铵溶液滴定。溶液由黄色经蓝绿色至红褐色既为终点。b.各取20.00毫升混合均匀的水样置250毫升的回流的磨口锥形瓶中,准确加入10.00毫升重铬酸钾标准溶液及几粒玻璃珠,连接磨口回流冷凝管,从冷凝管口上慢慢的加入30毫升硫酸-硫酸银溶液,加热回流2小时。c.废水中氯离子含量超过30mg/L时,应先把0.4克硫酸汞加入回流锥形瓶中,在加入20.00毫升的废水,摇匀,以下操作同上。d.冷却后用90毫升的蒸馏水冲洗冷凝管壁,取下锥形瓶。溶液总体积不少于140毫升,否则会因为酸性太大,滴定终点不明显。e.溶液再度冷却后,加3滴试亚铁灵试剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定。溶液由黄色经过蓝绿色至红褐色既为终点,记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。f.测定水样的同时,以20.00蒸馏水,按同样的步骤作空白实验,记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。

3 结果与讨论

3.1 芦沟矿煤矸石吸附实验(见表1)

结果与讨论:

以上数据表明,煤矸石经过高温煅烧与未高温煅烧相比,吸附效果没有大幅度的提高,如果以农田灌溉的水质为标准,则完全可以达标排放,为了减少中间环节,节省资金投入,高温煅烧这一过程可以省略。但对排放水COD要求较高的时候,则必须高温煅烧。

3.2 煤矸石的粒度对吸附效率的影响研究

3.2.1 芦沟矿煤矸石吸附实验(活化高温煅烧),结果见表2。3. 2.2结果讨论:通过上述的实验可以得出如下的结论:煤矸石的粒度越大,对污水COD的吸附效率越低,煤矸石的粒度越小对污水COD的吸附效率越高。

4 煤矸石的再生实验研究

煤矸石的再生实验:

将已用于处理废水COD后的活性煤矸石回收、干燥、再活化。将其与吸附后没有经过活化再生的煤矸石做吸附对比实验,研究其吸附性能。结果见表3。上述的实验表明:再生的活化煤矸石其吸附效率有了明显的提高,但是与活性炭的再生性能相比还有一定的差距,因煤矸石的生产价格比较低,其市场前景还是很光明的。

5 活性炭与煤矸石的比较研究,结果见表4

活性炭的物理吸附来源于它的较大的表面积,遵循“同类互吸”的规律,既极性化合物易被极性的表面吸附。纯炭的表面被认为是非极性。但实际上一些碳氧化合物的存在会使其表面产生轻微的极性。当然这是指相对而言,并无满意的测定方法来证明。一般而言,活性炭对无机电解物质的吸附性极差,而对芳香类有机物及不饱和脂肪类,化合物吸附能力远比硅胶好,这也许除同类相吸外,与活性炭的表面积大有关系。活性炭的化学吸附来自它的表面化学特性。炭的基本微晶结构的不规则,明显改变了炭素骨架上的电子云构成,其结果产生了不饱和原子价或不成对的电子,这就为活性炭对极性物质的吸附特性产生了影响。其次活性炭表面除炭素外,还含有两种其他物质,其一是以氧或氢为代表的化合物,其二是灰分构成的无机成分。这些物质可以是氧化物的形式,也可以是有机官能团的形式存在。

6 预期的经济效益和社会效益

6.1 经济效益

本项目采用煤炭工业废物煤矸石作为原料,经活化工艺后制成性能接近活性炭的吸附材料。煤矸石约为15元/吨,经过活化后成本不超过1000元/吨,属于高附加值的高新技术产品,具有很好的经济效益。再者活性炭的价格在市场上为0.5~2万元/吨,按照最低价5000元/吨计算,每吨可以节约3000元。更为重要的是这种产品吸附能力与活性炭相差不太远,而价格大为下降,可以为污水和废水处理企业节约大量景。的资金,从而创造可观的经济效益。

6.2 社会效益

我国对环境保护投资力度逐渐的加大,在建,拟建项目逐渐增多,活化煤矸石还可以用于化工与石油工业,食品工业,改良水质等方面。

实验结果表明:

6.2.1 活化后的煤矸石对废水中COD的去除效果明显。故煤矸石作为吸附剂去除废水中的杂质是可行的;煤矸石的化学组成、活化剂的种类是影响其吸附性能的主要因素。6. 2.2与活性炭和沸石分子筛相比,煤矸石用作处理废水中COD有着明显的经济优势,且其吸附性较强。故煤矸石在废水处理中有着广阔的发展前

参考文献

[1]刘绣英,孙裕生.环境监测[M].北京:高等教育出版社,1986.

[2]水处理剂应用手册[M].北京:化学工业出版社.

[3]赵中一,赵丽华.环境污染治理技术与设备。2002,4.

[4]许绿蔚,李培省等.环境科学研究[M].北京:中国环境科学出版社,2000,3.