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焦化廢水RO濃水除COD

作者:admin 發布日期:2020-05-08 13:13
1、RO濃水處理歷史
反滲透(Reverse Osmosis,RO)是正滲透的逆向過程,當向反滲透膜的一側的濃溶液施加外界壓力,濃溶液中的水分子透過反滲透膜進入稀溶液的過程就是反滲透過程。隨著反滲透的進行,濃溶液不斷濃縮,反滲透膜就會出現膜污染和膜結垢現象,此時就達到了反滲透膜的極限,也就是最大產水率,剩余的濃溶液不能再被濃縮就成為了反滲透濃水(Reverse Osmosis Concentrated Wastewater, ROC).
    由于反滲透技術不僅能去除廢水中的有機物和氨氮,還能去除污水中的硬度和鹽類,在稀溶液側可得到純水,處理效果十分理想,所以反滲透技術被大規模應用于焦化廢水的處理中。但反滲透技術的產水率只有70%~75%,也就是說剩余25%~30%的反滲透濃水無法有效處理反滲透濃水是經過反滲透工藝濃縮以后的出水,所以濃水的水質跟進水水質、預處理方法等有很大關系,由于經過了濃縮,水中的污染物成倍的增加,導致反滲透濃水中的溶解性總固體(TDS)的含量高、電導率高、有機物含量大、可生化性差,成分復雜。
隨著反滲透技術的逐漸推廣和應用,反滲透濃水的量也逐漸增加,如何穩妥處理反滲透濃水,節約水資源越來越引人關注。目前來看,國內外普遍采用下列方法來處置反滲透濃水:
一是直接或間接排放,這種方法主要是把濃水直接排放到海洋、地表水體、市政污水管網中,或是采用深井灌注法直接排放到1300~2000米的地下,或是采用蒸發塘技術使濃水自然蒸發。這些處理方法操作簡單,處理成本低。但這種方法也有許多不合理的地方,受海洋和地表水的納污能力的限制,直接排放到市政污水管網中還需考慮濃水的腐蝕現象,深井灌注還要考慮當地的水文地質情況,防止當地地下水受到污染。
二是綜合利用,可以將反滲透濃水用作城市綠化、道路清掃用水,在工業上可以用作除塵水、沖灰沖渣水等。在食品、制藥行業中反滲透濃水還可進一步濃縮,提取鹽或某些化工原料等。例如生產中將一級反滲透濃水用作發電機組冷卻水的補充水,研究表明長時間運行的效果穩定、安全,既減少了污水排放又提高了經濟效益。
2、焦化RO濃水處理技術
由于焦化反滲透濃水中含有許多對人體和環境危害較大的污染物,直接或間接排放不僅滿足不了現階段環保法規的要求而且存在巨大的潛在危險。濃水的綜合利用對水質有較高要求,且回用水量相對于濃水產量來說比較小。所以探索反滲透濃水的綜合處理技術,最大限度的回用濃水,使本就日益減少的水資源得到合理高效利用成為當前研究的重點.
    反滲透濃水的主要處理技術歸納起來主要有物理法、高級氧化法、正滲透法和膜蒸餾法等.物理法包括混凝沉淀法和活性炭吸附法。
混凝沉淀法:
是一種傳統的水處理方法,被廣泛運用?;炷恋硖幚砹鞒贪ㄍ端?、混合、反應及沉淀分離幾個部分:首先是投藥,混凝劑的配制與投加方法可分為干法投加和濕法投加兩種。干法投加指把藥劑直接投放到被處理的水中。干法投加勞動強度大,投配量較難控制,對攪拌機械設備要求高。目前,國內較少使用這種方法。濕法投加指先把藥劑配成一定濃度的溶液,再投入被處理污水中。濕法投加工藝容易控制,投藥均勻性也較好,可采用計量泵、水射器、虹吸定量投藥等設備進行投加。再經混合,即當藥劑投入污水后發生水解并產生異電荷膠體與水中膠體和懸浮物接觸形成細小的絮凝體(俗稱礬花)這一過程?;旌线^程大約在10~30s內完成?;旌闲枰獢嚢鑴恿?,攪拌動力可采用水力攪拌和機械攪拌兩種,水力攪拌常用管道式、穿孔板式、渦流式混合等方法;機械式可采用變速攪拌和水泵混合槽等裝置。到了反應階段,當在混合反應設備內完成混合后,水中已經產生細小絮體,但還未達到自然沉降的粒度,反應設備的任務就是使小絮體逐漸絮凝成大絮體以便于沉淀。最后沉淀階段廢水經過加藥、混合、反應后,完成絮凝過程,進入沉淀池進行泥水分離。沉淀池可采用平流、輻流、豎流、斜板等多種結果形式。缺點是維護管理較難,一般適用于污水廠的初級或二次沉淀池。而且去除COD效果較差,且產生了新的固廢。
活性炭吸附法:
具有操作簡單、效果顯著的優點,也被廣泛的運用到廢水處理領域。研究表明,分別采用顆?;钚蕴?GAC)和粉末活性炭(PAC)對比處理反滲透濃水,對COD 的去除率分別為88%和95%。顆?;钚蕴康娜秉c是再污染嚴重情況下使用壽命很短。
高級氧化法:
原理是利用各種現有和外加條件,在廢水中生成具有強氧化能力的基團,使水中的有機物氧化分解。對進水使用高級氧化法只能去除水中的有機物,對水中的硬度離子和鹽分去除效果很低且含量和種類有比較嚴格的要求,普適性差,對滲透用膜的要求也比較苛刻,現階段還需要進一步探索合適膜材料和驅動液。
正滲透法:
原理是采用比反滲透濃水濃度更高的液體為驅動液(通常為能容易分離的銨溶液),濃水中的水分子就會自發通過正滲透膜向驅動液一側擴散,進而實現濃水的濃縮,研究表明利用5mol/L的糖溶液為驅動液采用正滲透技術處理濃鹽水,研究表明,溫度為50'C,產水通量為8.21kg/(m2·h)時,能截留濃水中99%的鹽分,經過長時間(18h)的處理,平均產水率為76%。但是也存在較多問題,比如溶質與溶解物在反應器中進行長期積累,使得滲透壓差不斷降低,對膜通量產生影響。另外能耗較高以及膜污染較為嚴重,且低分子量污染截留量較低。
膜蒸餾技術:
近幾年發展起來的新技術,是把膜技術和蒸發技術結合在一起,傳質推動力是膜兩側的蒸汽壓差。利用膜蒸餾技術對內蒙古某火電廠的反滲透濃水進行了中試驗,試驗效果很好。但膜蒸餾在投資、運行成本上,沒有太大的優勢,即使在廠區有余熱利用的情況下,也沒有優勢??偨Y的結果,第一:膜材料成本較高,系統投資偏高,目前只能應用于某些特定的需求系統。第二:系統的運行成本偏高,盡管可以利用余熱、太陽能、地熱能等,工藝也可以做成四效、五效等,但是運行成本目前依然是劣勢。第三:系統的無機結垢、有機污染等依然也制約著膜蒸餾技術的推廣。
3、行業客戶需求:
焦化廢水一直是業界公認的難處理廢水,目前采用深度膜組過濾回用系統,這樣雖然解決了廢水回用的難題,但是又帶過來了新的問題,主要集中在納濾和反滲透的濃水處理上。尤其是反滲透濃水,往往伴隨著高COD、高氯離子、高氟離子、高總氮、高總氰等不利因素。
廢水處理需要滿足以下幾點:
1、高效、穩定的去除RO濃水中的COD。
2、一次投資費用低、運行費用低、設備操作維護方便。
3、工藝先進可靠、無二次污染。
4、海普定制化工藝簡介:
江蘇海普功能材料有限公司地處蘇州工業園區,是一家以特種吸附劑、催化劑為核心技術,配套應用工藝開發、技術服務、工程實施等,為客戶解決相關環保難題的國家高新技術企業。海普的技術團隊分別于2013年、2015年獲得蘇州工業園區領軍人才獎,2015年獲得姑蘇領軍人才獎,江蘇海普功能材料有限公司于2015年、2018年連續兩次被評為國家高新技術企業,2018獲批為蘇州市吸附與催化功能納米材料工程技術研究中心。江蘇海普功能材料有限公司在吸附材料處理方面具有領先的技術水平,配套的吸附處理工藝高效、穩定,為國內多家行業龍頭企業解決了多項環保難題。
海普吸附工藝的原理是利用我公司開發的特種吸附材料對要去除的組分或物質進行選擇性吸附,當吸附飽和時,再利用特定的脫附劑對吸附材料進行脫附處理,使吸附材料得以再生,如此不斷循環進行,吸附法處理廢水常規工藝見下圖。
吸附處理廢水常規工藝圖
  1. 案例介紹
本新建廢水吸附處理設施的總設計處理規模為400m3/d,廢水為高含量COD廢水,達不到排放要求,影響企業的穩定生產。海普對該廢水進行了定制化的工藝設計,廢水處理效果如下表。
1. 廢水吸附處理
  COD含量(mg/L) 水量
m3/d
吸附進水 784 400
吸附出水 232 400
 
 
1.依次為吸附進水、吸附出水
從實驗結果來看,原水過濾液經特種吸附劑吸附處理后出水無色,COD去除效率可達到70%。達到客戶的要求。
吸附法的優點:
1.深度去除廢水中的COD;
2.采用特種改性的吸附材料,吸附容量大,設備投資少,運行費用低;
3.工藝流程簡單,可實現全程自動化操作,操作維護方便。
4.可實現多層布置,占地面積小,安裝周期短。






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