【污师】教你四种废水零排放处理技术

膜工艺浓水经过适当的预处理后泵入RO特种膜单元，由于RO特种膜最高可以高压条件下操作，因而降低了  RO特种膜对传统膜工艺浓水的透过液回收率的限制，浓缩倍数增加，浓缩液的电导率可以提高到100000-120000μs/cm。由于产水回收率的增加导致了浓水体积的减少，因此也降低了后续膜浓缩液处理工艺的规模和运行费用。

RO特种膜对膜工艺浓水中有机物、盐度和水的分离较彻底，透过液水质较好，COD和盐度的去除率均可达到90%以上，因而透过液可以直接排放或者进入生化处理工艺进一步处理，RO特种膜的浓缩液则进入MVR蒸发系统做蒸发结晶零排放处理。

MVR是机械压缩式蒸发技术，它最大限度的利用二次蒸汽中的蒸发潜热。借助MVR泵的作用，只需要输入较少的能量便可将低品位的蒸汽压缩至较高饱和温度的高品味蒸汽，使得蒸汽能够被循环使用。这会比多效蒸发器节省大量能源。使用蒸发过程中产生的二次蒸汽进行压缩，提高温度后再返回用作蒸发热源，可极大减少蒸汽消耗量。通过MVR处理后，浓缩液中的绝大部分水进入冷凝液中，大量盐分和有机物析出成为残渣，从而完成高浓度的各类污染物与水相的彻底分离。

从原理上讲“RO特种膜技术+MVR蒸发”组合工艺对传统膜工艺废水的有机污染物和盐度具有非常理想的去除效果，绝大部分污染物和盐度最终进入MVR蒸发单元的残渣中，因此  RO特种膜的透过液和MVR蒸发单元的冷凝液水质很好，可以直接回用或者经过简单的深度处理后回用。

图三： RO特种膜处理技术原理图

4、电渗析

1. 电渗析原理

在外加直流电场作用下，利用离子交换膜的透过性(即阳膜只允许阳离子透过，阴膜只允许阴离子透过)，使水中的阴、阳离子作定向迁移，从而达到水中的离子与水分离的一种物理化学过程。

原理是：在阴极与阳极之间，放置着若干交替排列的阳膜与阴膜，让水通过两膜及两膜与两极之间所形成的隔室，在两端电极接通直通电源后，水中阴、阳离子分别向阳极、阴极方向迁移，由于阳膜、阴膜的选择透过性，就形成了交替排列的离子浓度减少的淡室和离子浓度增加的浓室。与此同时，在两电极上也发生着氧化还原反应，即电极反应，其结果是使阴极室因溶液呈碱性而结垢，阳极室因溶液呈酸性而腐蚀。因此，在电渗析过程中，电能的消耗主要用来克服电流通过溶液、膜时所受到的阻力及电极反应。

电渗析装置

1.1 电渗析器的构造

电渗析器由膜堆、极区和压紧装置三部分构成。

(1)膜块：是由相当数量膜对组装而成。

膜对：是由一张阳离子交换膜，一张隔板甲(或乙);一张阴膜，一张隔板乙(或甲)组成。

离子交换膜：是电渗析器关键部件，其性能影响电渗析器的离子迁移效率、能耗、抗污染能力和使用期限等。其中膜的分类：按膜结构分为：异相膜、均相膜和半均相膜;按膜上活性基团不同分为：阳膜、阴膜和特种膜;按膜材料不同分为：有机膜和无机膜。

隔板：分浓、淡水隔板，交替放阴阳膜之间，使阴膜和阳膜之间保持一定间隔，隔板平面水流，垂直隔板平面电流。隔板厚离0.9毫米。

(2)极区包括电极、极框和导水板。

电极：为连接电源所用。

极框：放置电极和膜之间，膜帖到电极上去，起支撑作用。

(3)压紧装置：是用来压紧电渗析器，使膜堆、电极等部件形成一个整体，不致漏水。

1.2、组装方式：

电渗析器组装是用“级”和“段”来表示，一对电极之间膜堆称为“一级”。水流同向每一个膜称为“一段”。增加段数就等于增加脱盐流程，也就是提高脱盐效率，增加膜对数，可提高水处理量。

电渗析器组装方式可淡水产量和出水水质不同要求而调整，一般有以下几种组装形式：一级一段;一级多段;多段一段;多级多段。

2 应用案例

2.1 电渗析在反渗透浓水回用中的应用

随着膜技术的快速发展，反渗透得到越来越广泛的应用，但是反渗透制纯水生产过程中会产生大量的浓水，如果浓水得不到妥善处理而直接排放，必然会造成资源浪费及环境污染。我公司采用电渗析工艺对反渗透浓水进行回收再利用，取得了良好的经济效益和社会效益。

某热电厂反渗透浓水回用工艺流程图

本系统工艺主要采用原反渗透浓水进入倒极电驱动膜分离器系统+二级反渗透+EDI系统。回用水降到电导率1000μS/cm后，进入反渗透系统，达到电导率5μS/cm以内，反渗透产出淡水进入EDI系统，反渗透产出浓水进入倒极电渗析系统。电渗析产出的浓水进入浓缩水箱。EDI产出浓水进入二级反渗透系统，EDI产出淡水达到15MΩ，进入产水罐。采用本工艺，既为企业解决了电厂锅炉补给用水，又可使企业废水达到零排放。

2.2 电渗析技术在高盐高COD污水中的应用

在医药中间体及化工厂生产过程中产出大量含有机物的高盐污水，该污水由于含盐量太高，很难进行生化处理达到排放或回用标准。

使用电渗析可以使盐分下降至可生化标准，淡水进入生化。电渗析产出的含盐污水经过电渗析浓缩至12%-15%以上，进入蒸发或MVR系统，最终达到零排放的目的，既为企业解决了高盐废水排放难题，又可以使水资源得到回收利用，节约了资源，提高了企业的经济效益。

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