連云港純凈水一體化水處理設施精選廠家
就是采用各種技術和手段,將污水中所含的污染物質分離去除、回收利用或將其轉化為無害物質,為使污水達到排入某一水體或再次使用的水質要求,對其進行物理的、化學的、生物的處理,使水得到凈化的過程。
2、污水水量
在一定的時間內排放污水的量,常用m3/d或m3/h表示。
3、污水水質
用各種指標表征的污水的物理、化學或生物性質。
常見的指標有PH、SS、COD、BOD、NH3-N、TP、油類物質、重金屬、大腸桿菌、色度、溫度等。
4、SS
固體懸浮物,一般單位mg/L,一般指用濾紙過濾水樣,將濾后截留物在105℃溫度中干燥恒重后的固體重量。
5、COD
化學需氧量,一般單位mg/L。是指在一定的條件下,采用一定的強氧化劑分析水樣時,所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質多少的一個指標。水中的還原性物質有各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等,但主要的是有機物。因此,化學需氧量(COD)又往往作為衡量水中有機物質含量多少的指標?;瘜W需氧量越大,說明水體受有機物的污染越嚴重。
6、BOD
生化需氧量,一般單位mg/L。有機污染物經微生物分解所消耗溶解氧的量。生物需氧量(BOD)指在有氧的條件下,由于微生物的活動,將水中的有機物氧化分解所消耗的氧的量,稱生化需氧量簡稱BOD。通常是指在20溫度下,經5天培養(yǎng)后所消耗的溶解氧的量,用BOD5表示,BOD5常用來表示可被微生物分解的有機物的含量。
7、NH3-N
氨氮,一般單位mg/L。氨氮是指水中以游離氨(NH3)和銨離子(NH4+)形式存在的氮。動物性有機物的含氮量一般較植物性有機物為高。同時,人畜糞便中含氮有機物很不穩(wěn)定,容易分解成氨。氨氮是水體中的營養(yǎng)素,可導致水富營養(yǎng)化現(xiàn)象產生,是水體中的主要耗氧污染物,對魚類及某些水生生物有毒害。
8、DO
溶解氧是指溶解在水里氧的量,通常記作DO,用每升水里氧氣的毫克數(shù)表示。水中溶解氧的多少是衡量水體自凈能力的一個指標。
9、污水水質
TN
即水中有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮與硝酸鹽氮之和;
TP
有機磷和無機磷之和;
10、厭氧
污水生物處理中,沒有溶解氧也沒有硝態(tài)氮的環(huán)境狀態(tài)。溶解氧在0.2mg/L以下。
11、缺氧
污水生物處理中,溶解氧不足或沒有溶解氧但有硝態(tài)氮的環(huán)境狀態(tài)。溶解氧在0.2~0.5mg/L左右。
12、好氧
污水生物處理中,有溶解氧或兼有硝態(tài)氮的環(huán)境狀態(tài)。溶解氧在2.0mg/L以上。
13、曝氣
指將空氣中的氧強制向液體中轉移的過程,其目的是獲得足夠的溶解氧。此外,曝氣還有防止池內懸浮體下沉,加強池內有機物與微生物及溶解氧接觸的目的,從而保證池內微生物在有充足溶解氧的條件下,對污水中有機物的氧化分解。
14、活性污泥
由細菌、真菌、原生動物和后生動物等各種生物和金屬氫氧化物等無機物所形成的污泥狀的絮凝物。有良好的吸附、絮凝、生物氧化和生物合成性能。
15、活性污泥法
利用活性污泥在廢水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用,去除廢水中有機污染物的一種廢水處理方法。
16、生物膜法
使廢水接觸生長在固定支撐物表面上的生物膜,利用生物降解或轉化廢水中有機污染物的一種廢水處理方法。
17、汽浮
氣浮法是在水中通入或產生大量的微細氣泡,使其附著在懸浮顆粒上,造成密度小于水的狀態(tài),利用浮力原理使它浮在水面,從而獲得固、液分離的方法。產生微氣泡的方式有曝氣和溶氣等。
18、混凝
混凝的目的在于通過向水中投加一些藥劑(通常稱為混凝劑及助凝劑),使水中難以沉淀的膠體顆粒物能互相聚合,長大至能自然沉淀的程度,這個方法稱為混凝沉淀。在給水處理和廢水處理中混凝沉淀都是的方法之一。
19、過濾
在水處理過程中,過濾一般指以石英砂等粒狀填料層截留水中懸浮物質,從而使水獲得澄清的工藝過程。過濾的主要作用是去除水中的懸浮或膠態(tài)物質,特別是能有效去除沉淀技術不能去除的微小粒子和細菌等,對BOD和COD等也有某種程度的去除效果。
電滲析技術是通過陰陽膜交叉排列的膜對組合,利用離子交換膜對陰、陽離子的選擇透過性,在外加直流電場的作用下,使水中的陰、陽離子定向遷移離子交換膜,從而實現(xiàn)離子型化合物的分離、淡化和濃縮。
隨著電滲析技術的不斷發(fā)展,電滲析在高鹽廢水處理過程中已取得了一定規(guī)模的應用。文中將主要介紹電滲析在高鹽廢水中的應用及其發(fā)展展望。
1、高鹽廢水及其的概念
2017年中國工業(yè)廢水排放總量約690億t,其中高鹽廢水產生量占總廢水量的5%,且每年仍以2%的速度增長。高鹽廢水中主要含有Cl-、SO2-、Na+、Ca2+等離子,總含鹽量高于1%。其有3個主要來源,分別是:
(1)缺水地區(qū)海水(苦咸水)淡化過程中產生的大量濃縮廢水。
(2)工業(yè)生產過程中直接排放的高鹽廢水。
(3)工業(yè)生產過程中廢水循環(huán)利用產生的鹽水。
高鹽廢水不僅含有高濃度無機鹽,還含有高濃度有機物、氮和磷等物質。高鹽廢水若未經有效處理直接排放,會對環(huán)境造成如下的嚴重危害:
(1)導致土壤鹽堿化,破壞土壤原有的生態(tài)系統(tǒng)。
(2)提高江河水的礦化度,使水生生物大量死亡,破壞河流的生態(tài)系統(tǒng)。
(3)高鹽廢水中的有機物難于被生物降解,導致黑臭水體。
高鹽廢水是指對廢水進行處理后無任何廢液排出,獲得的產水回用于生產,廢水中的鹽分及有機污染物則通過濃縮結晶以固體形式排出。如果獲得的固體鹽的成分單一,則可將其作為原料用于生產過程中。而如果獲得的是雜鹽,則要作為危廢交由有資質的危廢處理公司進行處理。
2、電滲析在高鹽廢水濃縮過程中的應用
目前高鹽廢水工藝普遍的流程為:預處理→鹽水濃縮→鹽水結晶。其中,鹽水結晶系統(tǒng)所處理的水量是整個工藝成本的關鍵因素。這也就是說如果能將廢水在進入蒸發(fā)結晶前進行高倍濃縮,將大大降低高鹽廢水的成本。
鹽水濃縮的方法有很多,主要分為熱法和膜法濃縮兩類。其中,目前在高鹽廢水領域用的最多的兩種熱法濃縮為機械式蒸汽壓縮技術(MVC)和機械式蒸汽再壓縮技術(MVR)。但熱法濃縮不光設備投資巨大,其運行的能耗也很高,這限制了熱法濃縮的使用范圍。為了降低整體的運行成本,很多人提出將反滲透與熱法濃縮設備耦合在一起使用的概念,即經過預處理的高鹽廢水首先通過反滲透膜,反滲透淡水直接回用于生產,而濃水則進入熱法濃縮設備中進行進一步的濃縮,從而降低了系統(tǒng)能耗。
膜法濃縮是指將預處理后的含鹽廢水首先通過RO膜,RO濃水再通過膜蒸餾、正滲透、電滲析等技術進行進一步的濃縮,而后進入結晶器。
連云港純凈水一體化水處理設施精選廠家
Oren等人為實現(xiàn)以色列某地區(qū)苦咸水淡化廠的反滲透濃水,提出苦咸水反滲透(BWRO)耦合倒極電滲析(EDR)的處理工藝流程。BWRO的濃水首先經過一級BWRO膜,所產淡水可直接與之前反滲透所產淡水相混合,從而提高水收率。濃水則作為EDR淡室的進水以脫鹽。EDR淡室出水與BWRO進水相混合。EDR濃室的出水通入結晶沉淀器,沉淀下來的鹽漿進入干燥器中干燥,而結晶沉淀器的上清液通過納濾膜去除微晶體后作為EDR濃室的進水以進一步地濃縮。
在中試實驗中,待處理的BWRO濃水被存放在一個2000L的水箱中,在EDR淡室中循環(huán)脫鹽。EDR濃水罐的體積是100L,分別與結晶沉淀器和EDR進水端相接。膜對電壓為0.5~1V,電流密度在10到22mA/cm2之間。EDR系統(tǒng)每天運行6~12h,其中每1h調換電極1次。納濾膜的孔徑為0.04μm。
為預防膜結垢,原水使用鹽酸調節(jié)pH至6.5,同時添加六偏磷酸鈉作為阻垢劑。在每批實驗開始前,EDR淡室進水都用硫酸調節(jié)pH至4。實驗過程中,定期向電極沖洗液中加入硫酸,將沖洗液pH維持在1.5至2間。通過調節(jié)淡室進水和電極沖洗液的pH值,可以將EDR濃室出水pH穩(wěn)定在2至2.2之間。
在80多批次的實驗中,發(fā)現(xiàn)EDR淡室出水中Cl-、SO2-、Na+、Ca2+和Mg2+的濃度下降很明顯,而SiO2的濃度沒有明顯的變化。這主要是因為SiO2不帶電荷,同時離子交換膜對其的透過性不高。為了防止SiO2濃度在淡室中累積過高,實驗中定期將EDR淡室出水與BWRO淡水相混合。隨著累計運行時間的增加,濃室中Cl-、SO2-、Na+、Ca2+和Mg2+的濃度逐漸升高,并在60h開始趨于穩(wěn)定,這表明脫鹽過程達到了平衡狀態(tài)。同時,在多批次實驗的過程中,發(fā)現(xiàn)EDR運行穩(wěn)定,對鹽的分離效果良好,同時具有很好的經濟效益。
3/電滲析在高鹽廢水預處理過程中的應用
高鹽廢水中一般也含較高濃度的Ca2+、Mg2+等硬度離子,如果高鹽廢水不經過軟化,直接進入后續(xù)的濃縮步驟,會導致嚴重的結垢問題。無論是熱法濃縮還是膜法濃縮,一旦設備上發(fā)生結垢,都會使設備濃縮效率大大下降甚至損壞設備。因此,對于硬度較高的高鹽廢水的工藝,均要求在濃縮步驟之前對水質進行軟化。傳統(tǒng)用得很普遍的軟化方法是化學軟化法,即通過向廢水中加入生石灰等藥劑來達到去除硬度離子的目的。但化學軟化法需要額外的投加化學藥劑,不僅操作不便,而且會增加處理水體的礦化度,增加處理的難度。由于電滲析能將一股水流中的離子定向遷移到另一股水流中,故有很多人提出基于電滲析的不用添加化學藥劑的水質軟化方法。
加拿大的Saltworks公司提出基于選擇性電滲析(SED)的水質軟化方案。所謂的SED是指將電滲析中的陰陽離子交換膜中的一個換成單價離子交換膜,單價離子交換膜能允許單價離子的透過,但阻礙多價離子的透過。Saltworks公司用2臺分別裝有單價陽離子交換膜和單價陰離子交換膜的SED來軟化水質,裝有單價陽離子交換膜的SED允許Na+、K+等單價陽離子和所有陰離子進入濃室,而Ca2+和Mg2+等二價陽離子則被阻擋在淡室中。裝有單價陰離子交換膜的SED允許Cl-和所有陽離子進入濃室,而SO42-和、CO32-等二價陰離子則被阻擋在淡室中??梢?,通過2臺SED的處理,Ca2+、Mg2+與SO42-、CO32-等易結垢的離子對被分離到兩股濃水中,淡室中的水質得到軟化,而濃室中也沒有結垢的風險。
Loganathan等人在提出用EDR-RO結合低溫結晶器來對基底涌水進處理。整個處理工藝流程為將預處理后的水作為EDR淡室進水,EDR淡室出水作為RO進水,RO濃水則作為EDR濃室進水以進一步地濃縮,RO淡水直接回用于生產,EDR濃室出水通入低溫結晶器中進行處理,實現(xiàn)淡水與固體鹽的分離。實驗發(fā)現(xiàn),經過預處理的水中Ca2+和Mg2+離子濃度分別為7.8mg/L和250mg/L,而淡室出水中Ca2+和Mg2+離子濃度分別為3.2mg/L和155mg/L,表明電滲析對RO進水有較好的軟化效果,而這能提高RO整體的處理效果。