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反渗透法深度处理印染废水试验

北极星环保网来源:科技与创新2017/1/22 14:01:35我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:反渗透 印染废水 预处理工艺

北极星环保网讯:摘要:印染废水是一种极难处理的污染废水,相关部门要高度重视其处理结果。简要研究了反渗透法深度处理印染废水试验的相关内容,结合试验实例,详细介绍了试验方法,并分析和探讨了试验所得结果,以期能为相关工作提供参考。

反渗透又被称为逆渗透,它是一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作方法。印染废水作为极难处理的污染废水之一,将反渗透法应用到其处理过程中,能极大地提高处理能力。基于此,本文简要探讨了反渗透法深度处理印染废水试验的相关内容,相信对有关方面工作有一定的帮助。

1 试验方法

本工艺选择的中试试验在某印染企业进行,处理水为生化系统处理后产出的排放水,即A/O生物膜法加混凝气浮工艺后的产出水。其出水SS含量大于100  mg/L,COD为200  mg/L左右。只有做好预处理,才能进入RO系统进行深度净化处理。对于经过生化处理后的印染出水,它是先进入预处理系统,再进入CUF作两级预处理后进入反渗透系统作进一步的处理。

预处理工艺分别为盘式过滤、板框压滤和SMF。反渗透系统是产水进入回用水池收集起来后回用。其中,SMF为自主研发的浸没式超滤系统。它是基于“一种中空纤维多孔膜过滤组件”“一种中水回用设备及回用工艺”等多个专利技术形成的高效浸没式超滤系统。该系统的膜组件一边进水、另一边曝气,同时,采用U形结构可增大膜面积,增强膜的自清洁能力。由于中空纤维膜浸没在废水中,一端固定,一端可小范围抖动,不会轻易附上活性污泥,因此,可以耐受较高的污泥浓度负荷。

2 结果与讨论

2.1 盘式过滤+CUF+RO工艺

2.1.1 盘式过滤系统运行情况分析

试验发现,盘式过滤器的运行情况比较差。其出水流量减少得很快,刚开始运行时,出水流量为20 m3/h,4 h后,出水流量只有7  m3/h,减少了65%,而出水压力会随着时间的增加而上升。由此可以看出,过滤器经过一段时间的运行后,被堵塞的概率比较大。现场观察出水水质,水质略浊,含有可见颗粒物。

2.1.2 CUF系统运行情况分析

试验发现,在CUF系统运行的4 h里,各项参数均有所下降。其中,产水流量从3.2 m3/h减少到1.5  m3/h,减少了53%,运行情况比较差。因为前一阶段盘式过滤系统的处理效果不好,所以,影响到了CUF系统的正常运行。

2.1.3 RO系统运行情况分析

试验发现,除了温度这一参数逐渐上升外,RO系统的各项运行参数都比较稳定。但是,由于之前的处理效果不够好,所以,增加了RO系统的负荷,膜压力较高,达到10  bar。

2.2 板框压滤+CUF+RO工艺

2.2.1 板框压滤系统运行情况分析

试验发现,板框压滤系统的运行情况也不好。经过几天的运行,其出水流量减少了许多,从刚开始的30 m3/h变为14  m3/h,减少了53%.由此可以看出,板框压滤系统经过一段时间的运行后,滤布被堵塞的概率比较大。在本试验进行的过程中,板框压滤系统被清洗了很多次,每次清洗后的出水量都比较大。但是,当系统连续运行一段时间后,其流量越来越小,堵塞情况越来越严重。

2.2.2 CUF系统运行情况分析

试验发现,采用“板框压滤+CUF+RO”工艺处理时,总体运行情况要好于“盘式过滤+CUF+RO”工艺。但是,在系统运行的过程中,滤布被堵塞的情况十分严重,需要经常清洗,而且清洗后产水量也减少得比较多。因此,经常需要中断处理,清洗相应的设备。这种情况不仅增加了工艺的复杂性,还增加了运行成本,不适用于印染废水的深度处理。

2.3 (Flow-split○R)SMF+RO工艺

2.3.1 (Flow-split○R)SMF系统日运行情况变化分析

(Flow-split○R)SMF系统日运行情况如图1所示。Flow-split○RSMF系统运行稳定,状况良好,其日平均进水流量约为4.30  m3/h,日平均出水流量约为3.95 m3/h,而且超滤膜的运行压力稳定,平均膜压为0.18 bar。

2.3.2 (Flow-split○R)SMF系统运行稳定性分析

对比了3种预处理系统后,选定(Flow-split○R)SMF系统作为最优的预处理系统,并开始进行稳定性分析。

2.4 3种预处理工艺的水质处理结果对比分析

盘式过滤加CUF工艺对CODcr的平均去除率仅为33%,产水SDI(污泥密度指数)的平均值为4.85,而一般RO膜元件要求的最大给水SDI为5.由此可见,盘式过滤加CUF工艺对污染物的去除能力比较差,接近RO系统的进水要求。板框过滤加CUF工艺对CODcr的平均去除率为48%,产水SDI的平均值为2.92.虽然出水水质达到了RO系统的进水要求,但是,去除污染物的效果一般,并且RO系统的操作压力比较大,仍然存在滤布被污物堵塞的情况,产水流量明显减少,清洗滤布后恢复情况也不够好。另外,该工艺的流程比较多,占地面积大,能耗比较高。SMF系统对CODcr的平均去除率为60%,产水SDI的平均值为2.21,对污染物的去除效果显著,大大降低了RO系统的污染负荷。

2.5 (Flow-split○R)SMF+RO工艺产水水质情况分析

本文简要分析了(Flow-split○R)SMF+RO组合工艺的出水水质。从表1中可以看出,这套组合工艺深度处理印染废水的产水水质达到了《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T  19923—2005)中关于工艺与产品用水的标准,也完全达到了印染企业生产常用水的水质要求,可回用于生产中。

3 结论

综上所述,应用反渗透法处理印染废水效果非常明显。对比、分析了盘式过滤加CUF、板框压滤加CUF、(Flow-split○R)SMF3种预处理工艺发现:

①采用盘式过滤加CUF的预处理工艺,盘式过滤器的滤布被堵塞的情况严重,出水流量减少得很快,导致CUF的出水流量也迅速减少。它不适合作为反渗透的预处理工艺。采用板框压滤加CUF的预处理工艺,其运行情况要好于盘式过滤加CUF工艺。但是,由于滤布堵塞需要花费人力和物力清洗,所以,大大增加了工艺的复杂性。另外,在高负荷运行的情况下,运行维护成本比较高。因此,板框压滤加CUF的预处理工艺也不适用于试验水的处理工作中。(Flow-split○R)SMF工艺简单、操作方便、运行维护成本低,在1个多月的中试期间,各项流量均保持较好的水平,膜压力也在安全区域内,运行情况良好。

②(Flow-split○R)SMF工艺去除污泥的效果最好,出水SDI(污泥密度指数)值最低,出水COD也最低。而盘式过滤加CUF的处理工艺最差。在分析了采用SMF预处理工艺的RO出水情况后可知,其最终产水水质优于国家标准回用水和生产常用水的水质要求,水质优良,可以回用于印染生产。

延伸阅读:

印染废水处理这几种工艺很实用

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