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实际经过二级生化处理后的废水如果直接进行反渗透,由于水中含有一定量的有机物和杂质,极易使膜污染,从而堵塞膜孔。因此,废水先经过超滤预处理再经过保安过滤可有效减小膜污染的发生。处理前后的水质状况详见表2和表3。
本工程采用的工艺流程,见图1。
图2为MBR膜产水通量与操作压力之间的关系图,可以看出,MBR膜的产水通量随着膜负压的升高呈较为平缓的下降。随着压力增加,膜污染加剧,通量不再随压力增加而线性增加,而是逐渐趋向平缓。这可能是由于压力越大,污染层被压密,导致膜污染阻力增加而引起的。
MBR是采用鼓风曝气作为膜丝气洗设备,其鼓风曝气使膜丝产生剧烈的抖动,进而大大减缓了膜面污染;由于透水孔径一定而使得产水质较稳定;设备能接受较高负荷的悬浮物浓度,最大为1万 mg/L,这样在保证了产水水质的同时可适当节省沉淀空间或省掉沉淀池。
与传统的生物处理方法和超滤技术相比,MBR具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点,是目前最有前途的废水处理新技术之一。由图3可以看出,RO膜的产水率随着运行时间的增加呈较为平缓的下降。
膜回收系统设备随温度的变化其性能也会有较大变化,进水水温会造成膜组件扩散速率的变化,首先是产水量随温度降低而减少;其次是产水水质随温度降低而提高;再次是运行压力随温度降低而提高。根据膜性能设计参数则推荐使用25℃的运行温度为最佳温度。
图4为RO脱盐率随时间之间的关系图,可以看出,RO膜的脱盐率很高,基本在99.96%以上。原水中溶解性杂质透过膜的百分率,计算公式为:
SP=100%×(Cp/Cfm)
式中:SP———透盐率,%;
Cp———透过液盐浓度;
Cfm——料液的平均盐浓度。
水通量和透盐率的基本关系式是反渗透的基本原理。可以看出,透盐率随操作压力增加而降低,其原因是水通量随压力增加,但盐的透过速率在压力变化情况下保持不变。
由图5可以看出,RO膜的运行压力比较稳定,膜前后压差较低只有0.3 MPa左右。
反渗透膜分离技术通过对废水中污染物的分离、浓缩、回收,而达到废水处理的目的。其具有不产生二次污染、能耗低、可循环使用等特点。系统在使用一段时间后,膜元件的表面会形成一些硅垢、钙垢、镁垢、金属氧化物、有机物等杂质组成的垢层,一般表现在系统的运行参数变化,如:产水量下降、运行压力升高、产水水质变差、膜段之间的压力差增大(以上数据均为标准化以后的数据),一般当以上参数增加或降低10~15%时需进行化学清洗,通过化学药液的浸泡、反应、冲刷等物理、化学作用,来达到松动垢层后将其冲刷至膜体外,从而恢复膜元件的运行性能。
废水采用反渗透膜设备处理后,含盐量、电导率大大降低,达到或超过印染工业用水标准,可满足中高档产品的生产需要。实际生产时,可将反渗透处理后的回用水与一般生产用水以一定比例混合使用,以改善正常生产用水的水质,并降低用水成本。
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