登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
市政污水再生回用可为城市提供新兴替代水源,缓解日益紧张的水资源短缺危机。生物处理耦合反渗透(RO)工艺,可将市政污水回用产生高纯水,具有技术可行性和经济有效性。然而,基于生物处理和RO相结合的工艺,市政污水中大部分的细菌、病毒、盐分、难降解有机物等都将在RO单元被截留,并最终进入RO浓缩液(ROC)。随着市政污水再生规模的快速增长,ROC的体积也不断增加,ROC的有效处理逐渐成为市政污水再生回用过程中不可忽视的新挑战。针对该问题,新加坡南洋理工大学的研究团队进行了思考,相关成果新进发表于Chemical Engineering Journal期刊。文章系统总结了目前市政污水再生回用的主导工艺,ROC的来源与特征,ROC带来的挑战,ROC后处理技术及其对回用工艺能耗的影响。最后,提出了一种创新的厌氧纳滤膜生物反应器(AnNFMBR)-RO工艺实现市政污水主流处理回用,并利用频繁倒极电渗析(EDR)和臭氧氧化技术处理ROC后使其回流到主流工艺,在可接受的能源需求下最终实现近零液体排放。
市政污水再生回用中ROC的来源和组成
水资源短缺是一项全球性挑战。通过探索替代水源,例如市政污水,将其回收为高质再生水可为未来的城市供水提供新途径。越来越多的国家,例如中国、瑞士、澳大利亚、新加坡、以色列等,都在积极探索将市政污水再生回用作为替代水源。目前,各种生物处理工艺与反渗透(RO)技术相结合,如常规活性污泥(CAS)工艺-微滤(MF)或超滤(UF)-RO,膜生物反应器(MBR)-RO组合工艺等,可将市政污水再生回用为高纯水,具有显著的技术和经济优势,近年来受到越来越多的关注。然而,应该意识到,市政污水中的细菌、病毒、盐分、难降解有机物等都将在RO单元被截留,并最终进入RO浓缩液(ROC)。目前,用于市政污水再生回用的RO装置的产水率通常约为50~85%。这意味着ROC中浓缩的污染物的浓度会是市政污水中初始浓度的约2~7倍。而随着市政污水回用工艺处理规模的增加,产生ROC的体积会进一步增加,成为市政污水再生回用系统中的新挑战。
ROC组成取决于上游处理工艺的类型和RO处理单元的性能。例如,典型市政污水中的总溶解固体(TDS)浓度约为500~1000 mg /L,由于CAS-MF/UF几乎无法有效去除TDS,因此ROC中的TDS浓度可能高达1000~5000 mg/L。此外,根据上游生物处理单元的性能,ROC中也可能含有氨氮和磷酸盐。一般而言,市政污水中氨氮和磷酸盐的平均浓度为40 mg N/L和5 mg P/L。在AnMBR-RO工艺中,由于AnMBR对氨氮和磷酸盐几乎没有去除,而RO单元截留95%以上的氨氮和磷酸盐。因此,ROC中的氨氮和磷酸盐浓度分别可达150 mg/L和20 mg/L。表1总结了市政污水再生回用过程中产生的ROC的水质特征。此外,ROC还包含约24.5~184 mg /L的残留COD,120 mg/L的二氧化硅,重金属和其他新兴的微污染物(例如病原体,抗药性细菌,消毒副产物,个人护理产品)等。
随着市政污水再生回用技术的发展,基于RO回用工艺产生的ROC体积不可再被忽略。在沿海城市,ROC可考虑直接排海。而对于内陆城市,理想的情况是将ROC回流到主流生物处理工艺中。但是,由于ROC中含有难降解有机物,且回流会显著提高盐度水平,影响生物处理效果。因此,对于市政污水回用过程中产生的ROC,迫切需要探索具有环保和经济效益的后处理方案及技术。
表1市政污水再生回用产生的ROC特征
ROC后处理技术
高级催化氧化工艺,包括UV、光催化、臭氧氧化、Fenton、电化学氧化等可被用于市政污水回用产生的ROC中难降解有机化合物和新型微污染物的处理。例如,Fenton、光催化、电化学氧化等可去除市政污水回用中产生的ROC中50%以上的有机物,臭氧可将ROC中有机物的生物降解能力提高1.8~3.5倍等。然而,高级催化氧化技术不能有效地去除ROC中的TDS和营养物质,而高盐分对高级氧化的效率也会产生负面影响。因此ROC的后处理工艺中还需进一步考虑盐分的去除。RO、电渗析(ED)和频繁倒极电渗析(EDR)工艺等可以对ROC进行脱盐处理。例如,对电导率为3.90至4.14 mS/cm的ROC,在30–50 A/m2的电流密度下,ED可去除约80%的盐度。与ED相似,EDR可以通过周期反转电极,去除离子交换膜上的膜污染。臭氧-生物活性炭-电容去离子(CDI)工艺可也有效降低ROC的盐度。正向渗透(FO)、压力延迟渗透(PRO)、膜结晶、膜蒸馏(MD)和蒸馏技术(机械蒸气压缩、多级闪蒸、多效蒸馏)等对ROC的处理,也引起了越来越多的关注。由于这些除盐技术具有较高的能耗,多用于高浓度盐分的去除,然而对于市政污水回用过程中产生的ROC,其处理的工程可行性和经济可行性尚待探索。文章第三节详细介绍了适用于市政污水再生工艺中产生的ROC后处理的工艺,并通过对比ROC后处理的能量需求,考虑市政污水再生工艺中产生的ROC的TDS的浓度范围,认为RO和ED/EDR似乎是在当前可用的脱盐工艺中的最实际可行的选择。
由于ROC的后处理过程需要不同的工艺组合,因此工艺的选择需要根据ROC的特征和所需处理的要求而定。需要注意的是,与ROC后处理相关的环境和经济成本必须系统评估,并纳入总体污水再生成本中(表2)。
表2 ROC后处理+市政污水再生回用工艺能耗分析
AnNFMBR-RO工艺耦合EDR和臭氧氧化技术:为实现闭合水循环提供了可能
从表2可以看出,ROC的后处理改变了市政污水再生的运行能耗。据此,文章认为提高主流市政污水处理工艺中RO的产水率,以减少ROC体积,无疑将有助于ROC的后处理,在可接受的能源需求下最终实现零液体排放。基于此,文章提出了一种新型厌氧纳滤膜生物反应器(AnNFMBR)-RO工艺以实现市政污水的主流处理回用,并利用EDR和臭氧技术处理ROC,使其回流到主流处理工艺,实现闭合水环路(图1)。此工艺可将市政污水进水中的COD直接在AnNFMBR单元中转化为沼气以回收能源,通过NF对二价离子和大分子有机物的出色截留,使得AnNFMBR的出水具有较低浓度的有机物和盐类,也有助于减少后续RO膜污染。RO单元可进一步截留AnNFMBR出水中95%的残留有机物、养分和主要盐分,并累积在ROC中。
在TDS浓度小于5000 mg/L的情况下,EDR作为ROC的后处理技术更具成本效益。与RO相比,EDR具有以下优点:更长的膜寿命、更高的膜阻垢性能、更强的化学清洗药剂(含氯药剂等)抵抗力。市政污水再生回用产生的ROC中的TDS平均浓度为2500 mg/L,假设EDR的水回收和脱盐率为90%,则EDR渗透液中的TDS可以降低至250 mg/L。但是ROC同时含有较高浓度的难生物降解COD,因此EDR渗透液需进一步通过臭氧处理,以提高残留COD的生物降解性能,同时杀死或破坏细菌、病毒和抗性基因等。经过臭氧进一步处理的ROC可返回到主流生物处理单元。剩下的1.0%的高盐度浓水可通过盐水结晶等工艺进行最终结晶。同时,文章第五节对AnNFMBR-RO与EDR和臭氧化技术相结合工艺的能耗进行了分析估算。这为实现市政污水处理的零液体排放提供了重要参考与借鉴。
图1 AnNFMBR-RO耦合EDR和臭氧氧化技术
展望
面对全球水资源日益短缺的严峻形势,市政污水作为一种潜在的宝贵资源可通过可再生循环成为新兴水源。然而,在市政污水再生过程中产生的ROC因其TDS、难降解的有机物、养分、新兴的微污染物等高含量逐渐成为新的污染源,对水资源的环境可持续性提出了新的挑战。因此,针对ROC的后处理势在必行。但是,随着ROC的后处理,不可避免地会增加与市政污水再生相关的总体设备与运行成本。解决ROC的可行工程方案是通过提高RO的水回收率,以便最大程度地减少ROC的体积。在这一理念的基础上,文章所提出的新型的厌氧AnNFMBR-RO结合EDR和臭氧化技术,有望能实现99%的水循环利用,最终实现近零液体排放。随着各国大力推进清洁能源的开发与利用,可以预见在不久的将来RO和EDR可以由可再生能源(例如太阳能)提供动力,大大减少对化石燃料的依赖。同时,富含各种矿物质的EDR浓缩液可视为一种可持续的资源,以实现最大化的资源回收。
综上,本文关于ROC的思考可为未来城市构建闭路水循环系统提供重要的参考,助推城市的可持续性发展。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
2024年,据北极星环保网不完全统计,截至目前,碧水源牵头或参与中标项目约23个,领域涉及工业污水、市政污水、农村生活污水、黑臭水体、水质净化、再生水及供水项目等,中标金额约71.6亿元。2024碧水源中标项目汇总从项目所属省份来看,23个中标项目中涉及17个省,中标项目最多为陕西省及内蒙古,各获
9月18日,同济科技发布关于对全资子公司上海同济环境工程科技有限公司(下称“同济环境”)增资的公告。为进一步优化同济环境资本结构,提升其资本实力,满足其可持续发展的需要,同济科技拟对同济环境增资1.2亿元,增资完成后,同济环境注册资本将变为2.29亿元。公告显示,同济环境为公司全资子公司,
近日,碧水源中标广西东融先行示范区(贺州)灵峰镇水厂设计、施工EPC总承包项目,中标价格2.03亿元。据北极星环保网不完全统计,截至目前,2024年碧水源牵头或参与中标项目约23个,内容涉及特许经营、农村生活污水、市政污水、工业污水、膜组器、供水项目等,中标金额约70亿元。但碧水源2024年半年度报
9月9日,山东省兰陵县城区污水管网建设工程(四期)工程总承包招标公告发布。公告显示,兰陵县城区污水管网建设工程(四期)工程总承包,本工程主要包含道路开挖恢复、球墨铸铁污水管道工程、顶管工程、管道清淤、管道检测,一体化泵站等,具体详见工程量清单,投资估算约为22409.149066万元。公告如下
近日,天津海河设计集团有限公司所属天津市水务规划勘测设计有限公司(以下简称:水务设计公司)党委书记、董事长屈永强一行到福建省福州市水利投资建设集团有限公司(以下简称:福州市水投公司)、福州市水利水电勘测设计有限公司(以下简称:福州市水利设计公司)调研,并签署党建共建协议及战略合作
8月19日,安徽休宁县城区雨污管网提升改造工程项目—休宁县城区雨污水管网修复改造工程项目定标候选人公示。中标候选人如下:定标候选人一:南京苏南环境科技有限公司(联合体成员:中机国际工程设计研究院有限责任公司;中国建筑第七工程局有限公司),报价:123868070.16元;定标候选人二:上海乐通
8月13日,根据全国公共资源交易平台公示,南京市江北新区公共工程建设中心的安业河片区排水系统应急整治一期工程工程总承包评标工作已经结束,中标人确定为中建生态环境集团有限公司和南京市匠心市政工程设计有限公司。中标价2881.205755万元,中标工期150天。工程总承包项目负责人及设计项目负责人为
8月12日,海南省昌江县村镇集中供水工程EPC+O项目(中心水厂取水及净水工程)中标候选人公示公告。中标候选人情况如下:第一中标候选人:北京碧水源科技股份有限公司,中交(三沙)开发建设有限公司,中国市政工程东北设计研究总院有限公司,龙建路桥股份有限公司,投标报价:190134975.00元;第二中标
7月30日,中山市未达标水体综合整治工程(民三联围流域)EPC+O项目部三角污水处理厂三期扩容工程进入设备调试和试运营阶段,计划今年九月下旬正式投产运营。该工程完工后,三角污水处理厂每日处理污水规模将从原4万吨/天提升至7万吨/天的污水收集处理能力。该工程采用“预处理+AAOAO生化池+二沉池+高效
近日,由中铁建发展集团投资、建设、运营的张贵庄污水处理厂二期工程正式投入运营,该污水处理规模由原一期工程20万吨/天增长至45万吨/天。该水厂是近年来国内市政污水治理领域运用TOT+BOT模式规模最大的单体水厂项目,采用了先进的污水处理工艺和设备,并引入了自动化控制系统和智慧水务平台。建设期
8月6日上午,开封水务投资集团有限公司更名揭牌仪式在公司大厅门前举行,(原“开封市水务开发建设有限公司”正式更名为“开封水务投资集团有限公司”)。公司领导班子及各部室负责人,各子公司领导班子参加了本次更名揭牌仪式。揭牌仪式上,公司党委委员、副总经理马海涛同志为仪式庆典致辞。他表示公
为研究再生水回用过程中的生物安全风险,对两座城镇污水处理厂再生水样品中人源微生物污染、耐氯大肠杆菌分布及细菌耐药性情况进行调查分析。结果显示,85.7%的再生水样品存在人源微生物污染风险;再生水中共分离到8株耐氯大肠杆菌,占所分离大肠杆菌的20%(8/40),为我国首次报道该菌存在,该菌的出现
北极星水处理网获悉,近日,全国公共资源交易平台发布雄安新区南张水资源再生中心工程(一期)施工总承包招标公告,本项目总投资约38495.2万元。新建一座水资源再生中心工程,用地面积为7.5公顷。设计建设规模3.4万m3/d(含汛期初期雨水),污水全部再生回用,设置污泥预处理设施,建设形式为全地下式箱体工程,通过覆土、密林遮掩等景观化处理方式,与周边环境协调融合,减少对周边的影响。出水水质指标执行《大清河流域水污染物排放标准》中核心控制区排放标准。
市政污水做为新兴的淡水资源,其绿色高效处理回用是城市可持续发展的重要环节。目前,市政污水普遍采用以活性污泥法为核心的处理工艺,但随着环境可持续发展要求的不断提高,其能耗大、剩余污泥多、资源回收少、温室气体排放和占地面积大等问题凸显。因此,关于未来市政污水处理技术升级和改造的讨论逐
发展污水回用的背景我国人均水资源量地区分布极不均匀,东部发达地区人均水资源短缺现象较为严重。同时水污染问题仍然十分严重。污水再生回用是解决水资源短缺问题的最佳方案,具有可靠性、多样性、可行性及良好的生态效益。我国污水回用的发展现状与日本、美国、以色列等国家相比,我国污水回用相对来
污水再生回用已经非常广泛,主要是处理后的城市生活污水为城市绿化、河道景观补水等水质要求不高的功能提供水源。在这些增加水资源供给的措施中,污水回用在产水成本上具有显著优势,且已经在世界上得到广泛应用。高品质回用主要是指饮用水,包括间接饮用水和直接饮用水回用及在工业生产过程中利用,如
一、中项网拟在建项目信息分享赤峰经济开发区马林有色金属产业园污水处理及再生回用水厂项目预算投资总额:10167.86万元进展阶段:设计招标项目所在地:内蒙古自治区赤峰市项目建设详情:赤峰经济开发区马林有色金属产业园污水处理及再生回用水厂项目,1、项目建设地址:内蒙古自治区赤峰市。2、项目内
(招标三部)阜新市清源污水处理有限公司7月份药剂招标公告1基本情况1.1工程名称:阜新市清源污水处理有限公司1.2标的名称:详见招标范围一览表1.3资金来源:企业自筹及银行贷1.4建设地点:辽宁省阜新市细河区四合镇新地村阜新市清源污水处理有限公司1.5建设规模:阜新市清源污水处理有限公司再生回用水
河北某玻璃企业污水处理及回用工程处理原水为生产废水及办公楼、浴室的生活污水,该企业厂区内排水采用生产废水及生活污水混排方式,将两种污水混合收集,采用水解酸化曝气生物滤池超滤组合工艺进行处理,污水经处理达标后回用于循环冷却水系统补水、绿化浇灌、冲厕、冲洗厂区道路等,实现了厂区污水零
河北某玻璃企业污水处理及回用工程处理原水为生产废水及办公楼、浴室的生活污水,该企业厂区内排水采用生产废水及生活污水混排方式,将两种污水混合收集,采用水解酸化曝气生物滤池超滤组合工艺进行处理,污水经处理达标后回用于循环冷却水系统补水、绿化浇灌、冲厕、冲洗厂区道路等,实现了厂区污水零
碧水源继续深耕污水处理及再生回用市场,成功斩获2015年首个订单,中标宁波象保(石浦)再生水厂工程特许经营项目。碧水源相关人士透露,将污水处理与再生回用相结合是碧水源一直坚持的项目拓展方向,在推广运用膜技术及膜组件的基础上,公司2014年在北京、湖北、山西、重庆等地获得多个污水处理及再生回用大单,2015年将继续在该市场深入拓展。积极拓展北京外市场是碧水源战略发展的重要举措,目前公司全国市场布局基本形成,业务覆盖到华东(江苏、上海)、华北(河北、山东)、华南(广东)、华中(湖南、湖北)、西北(内蒙古、新疆、山西、陕西)以及西南(云南、重庆)地区。宁波象
2022年3月,哈电风能有限公司位于欧洲的达尔文子公司与西班牙EnerOcean公司签订了专利实施许可协议,将达尔文公司拥有的关于海上漂浮式基础的两项专利技术许可EnerOcean公司使用。EnerOcean公司是西班牙专业从事从可行性分析到推广安装各种海洋可再生能源的企业,目前积极参与海上风能、波浪能和潮汐能
北极星风力发电网获悉,证监会近日披露一桩交易。BlackRock昨日卖出龙源电力股票1.8万股,每股价格为5.835美元。以下为具体情况:
2016年9月24日,小编从金风国际项目管理部获悉,一直备受大家关注的由金风科技与中节能风电共同合作开发的国际风电项目澳洲WhiteRock风电场首批整机设备已全部集港完毕,扬帆起航,奔赴澳洲。9月12日,海运船舶在太仓港顺利靠港9月19日,整机设备全部集港完毕,整装待发合作共赢,扬帆起航经过4天各方
世界最大的资产经理BlackRockRealAssets的RenewableIncomeEurope基金,日前从欧洲和亚洲逾二十五家机构投资者获得6.5亿欧元(7.26亿美元)。根据一份BlackRock公告,其超越了五亿欧元的初始资金目标规模,反映出投资者对可再生能源电力资产类别长期收益的强劲需求。自今年二月以来,RenewableIncomeEurop
内容导读:全球首款与因特网连接、具有无线通讯功能的变频器是怎样诞生的?很难想象工业领域中的一款机器强调的是能够与用户终端消费电子产品相连、用户使用的简便和友好。然而现在正在发生,互联网思维已经开始撞击到工业领域,并使原本封闭的工业体系变得开放。今年2月底,法国电气巨头施耐德电气发布了一款名为ATV御程系列变频器(ATV Process),这是全球首款能够跟因特网连接、具有无线通讯功能的变频器。工厂一线操作员可以把这款变频器和自己的手机连接,随时了解变频器的运营状况,而通过连接也能了解到工厂能源使用数据。“御程系列并不是一个简单的变频器,就
AFL日前推出针对高密度部署的MicroCore 2.0 sub-unitized(内置电缆信号线)下一代高性能2.0毫米外径光缆。这种光缆可以作为光纤线路的前端,楼内部署以及MTP/MPO的扇出等应用,可以集成12到144根光纤,符合RoHS/REACH 以及NFPA 262 plenum-rated标准。AFL公司表示他们的光缆都是采用最高品质的材料制造,完全符合工业标准。每条光缆都可以支持机架或者面板式的架构应用,这确保了高密度应用时的灵活性。同时,AFL的光缆支持基于AFL的Fuse-Connect解决方案下的现场维修。
近日,一家陷入困境的德国企业声称,英利欠下其逾3000万美元负债,并补充道这家中国企业所欠的巨额负债是这家德国企业破产的背后主因。但英利集团对此予以驳斥。总部位于德国希尔绍的SiCProcessingGmbH及其设在中国保定的子公司SiCProcessing破产管理人ChristopherSeagon表示,公司计划对英利及其下属数家子公司交货短缺提出合约索赔要求。具体而言,Seagon表示英利公司欠其大约2300万欧元(约合3165万美元)货款,并且强调这笔巨额债务是SiCProcessing公司陷入财务困境及德国公司破产的背后主因。据悉,SiCPro
2013年7月2日,阿特斯太阳能(Canadian Solar Inc.)宣布:其旗下全资子公司--阿特斯太阳能系统解决方案有限公司(Canadian Solar Solutions Inc.),将位于加拿大布罗克维尔(Brockville)的一个10兆瓦交流额定输出电站出售给了加拿大能源公司(TransCanada Corporation ),交易总价0.52亿美元(约合人民币3.2亿元)。阿特斯总裁兼首席执行官瞿晓铧博士表示:“本次合作是我们与TransCanada的首次合作,结果非常圆满,我们对此非常高兴。TransCanad作
阿特斯太阳能(CanadianSolarInc.)7月2日宣布,其旗下全资子公司阿特斯太阳能系统解决方案有限公司(CanadianSolarSolutionsInc.)将位于加拿大布罗克维尔(Brockville)的一个10兆瓦交流额定输出电站出售给了加拿大能源公司(TransCanadaCorporation),交易总价0.52亿美元(约合人民币3.2亿元)。阿特斯总裁兼首席执行官瞿晓铧博士表示:“我们很高兴和TransCanada完成了首次合作。TransCanad作为北美最成功的能源管理服务公司之一,能够选择阿特斯作为其进入太阳能发电
安贝格地方法院日前委任律师christopher Seagon为硅片浆料专家SiC Processing的管理人。Seagon表示:“我们将准确看待SiC Processing的经济形势,然后提出合适的重建选择。与员工和债权人的讨论将持续,而清算人继续收集尽可能多的关于该公司账目的信息。在主要欧洲客户REC于2012年关闭其位于挪威的硅片业务之后,SiC Processing的财务状况开始揭开,该公司尚未透露具体计划。该公司表示,去年底,其获准“自主管理”并力图重组运营。
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!