膜分離技術在印染廢水回用處理中的應用
更新時間:2007-10-26 10:10
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紡織行業中印染廢水量多且難處理,在水資源嚴重缺乏及國民環保意識日益加強的今天,若能將這些廢水處理好并回收利用,則不僅減少了水的消耗量,增加了企業的經濟效益,同時也增加了社會效益。膜分離技術具有選擇性好,生產效率高,且有很強的熱穩定性、化學穩定性和機械穩定性,現已發展成為一種有效的分離、濃縮和提純工藝,因而被廣泛應用于能源、電子、化工、食品、飲料、醫藥及環保等各個領域。我們采用膜分離技術對山東某紡織公司經生物法處理的印染廢水進行二次處理回用,從小試到中試,都取得了令人滿意的結果,現已投入工業化設計階段。
一、印染廢水水質 (SBR排放水)
1、懸浮物:小于 70mg/L
2、CODcr:小于130mg/L
3、色度:小于50
二、中試工藝流程
根據原水水質,經小試確定如下工藝:
原水 ---->> 雙濾料機械過濾器 ----->> 活性炭吸附器---->> 有機物清除器------>> 微孔過濾器----->> 超濾裝置 ------>> 出水
三、實驗設備明細
1、機械過濾器:濾料為Φ0.5—1.2無煙煤和Φ0.5—1.0石英砂,可有效去除水中的懸浮物。
2、活性炭吸附器:裝填Φ0.5—1.2活性炭,去除水中的色度、異味及大部分有機物。
3、有機物清除器:裝填D201大孔樹脂,經處理后有很高的空隙率和比表面積,有機物易被吸附也易被解析出來。
4、微孔過濾器:濾芯為山東招遠膜天集團有限公司產孔徑為5微米聚丙烯熔噴濾芯。
5、超濾裝置:截留分子量為67,000道爾頓,水通量為1.0t/h, 山東招遠膜天集團有限公司生產。
四、實驗步驟
1、開啟各過濾器進出口閥門,然后緩慢開啟總進水閥。
2、調節進水壓力在0.20Mpa左右,壓力穩定后,調節超濾裝置濃縮水出口閥門,使超濾裝置的超濾端出水流量300L/h。
3、穩定運行2小時后,分別取活性炭吸附器出水、有機物清除器出水、超濾水及原水做各項指標檢測。
五、實驗結果與討論
1、終端超濾水外觀清澈透明,無異味。經當地水環境檢測中心檢測,色度、濁度均為零,CODcr為7.8 mg/L。
2、活性炭對有機物的去除效果良好。去除率在60%以上。大孔樹脂不十分理想,有機物去除率較低。分析原因是大孔樹脂在使用前轉型處理不充分所致。經過再生處理后,去除率約30%左右(實驗時不經過樹脂吸附直接進超濾,出水依然較為穩定,COD都在10mg/l左右。)
3、實驗中出現的其他問題及原因和對策
1)機械過濾器在運行10小時以上后,壓降較大。原因是間歇式生物處理每天都用泵反沖排水,大量懸浮物被沖出來,造成機械過濾器負擔加重。另一個原因是無煙煤易與這些懸浮物粘結成塊,反沖洗洗不掉。解決方法是去掉無煙煤,細沙過濾器前加沉淀池。
2)實驗中的超濾水流量在300L/h左右,達不到設計時的500L/h。這是在設計時按水利用率為90%,實質上由于水中有機物含量較高,水的收率低于90%,為了提高利用率,超濾濃水應返回再循環。因這部分水已經過機械過濾器、活性炭過濾器、有機物清除器和微孔過濾器的處理,水質好于原水。
六、運行費用(按2000m3/d計算)
根據現場實驗的的具體情況,估算系統主要運行成本為:
1、活性炭更換費用為:84.56萬元;
2、噴濾芯更換費用:2.72萬元;
3、加PAC費用:1.44萬元;
4、加NaHSO3費用:0.41萬元;
5水泵消耗功率費用為 (包含提升泵、原水泵、反沖洗水泵、清洗水泵及循環水泵等) :11.7萬元;
6、設備折舊費用(設備投資約160.75萬元):按10年考慮,則為:16.08萬元;
7、管理及操作人員工資:9.6萬元;
8、合計每年運行總費用為(按年運行8000h計):126.5萬元;可處理水量為:68萬噸;則每噸水運行成本為:126.5/68=1.86元/噸
七、結論
從試驗和工業運行情況來看,此工藝對處理生化后印染廢水結果令人滿意,水質達到回用要求且運行穩定。膜處理設備以其高效、節能、易操作等優點已被人們所共認。通過實驗,在印染廢水回用中應用也取得了良好的效果。廢水經過處理,既經濟、節約能源,又減少了對環境的污染,一舉三得。
一、印染廢水水質 (SBR排放水)
1、懸浮物:小于 70mg/L
2、CODcr:小于130mg/L
3、色度:小于50
二、中試工藝流程
根據原水水質,經小試確定如下工藝:
原水 ---->> 雙濾料機械過濾器 ----->> 活性炭吸附器---->> 有機物清除器------>> 微孔過濾器----->> 超濾裝置 ------>> 出水
三、實驗設備明細
1、機械過濾器:濾料為Φ0.5—1.2無煙煤和Φ0.5—1.0石英砂,可有效去除水中的懸浮物。
2、活性炭吸附器:裝填Φ0.5—1.2活性炭,去除水中的色度、異味及大部分有機物。
3、有機物清除器:裝填D201大孔樹脂,經處理后有很高的空隙率和比表面積,有機物易被吸附也易被解析出來。
4、微孔過濾器:濾芯為山東招遠膜天集團有限公司產孔徑為5微米聚丙烯熔噴濾芯。
5、超濾裝置:截留分子量為67,000道爾頓,水通量為1.0t/h, 山東招遠膜天集團有限公司生產。
四、實驗步驟
1、開啟各過濾器進出口閥門,然后緩慢開啟總進水閥。
2、調節進水壓力在0.20Mpa左右,壓力穩定后,調節超濾裝置濃縮水出口閥門,使超濾裝置的超濾端出水流量300L/h。
3、穩定運行2小時后,分別取活性炭吸附器出水、有機物清除器出水、超濾水及原水做各項指標檢測。
五、實驗結果與討論
1、終端超濾水外觀清澈透明,無異味。經當地水環境檢測中心檢測,色度、濁度均為零,CODcr為7.8 mg/L。
2、活性炭對有機物的去除效果良好。去除率在60%以上。大孔樹脂不十分理想,有機物去除率較低。分析原因是大孔樹脂在使用前轉型處理不充分所致。經過再生處理后,去除率約30%左右(實驗時不經過樹脂吸附直接進超濾,出水依然較為穩定,COD都在10mg/l左右。)
3、實驗中出現的其他問題及原因和對策
1)機械過濾器在運行10小時以上后,壓降較大。原因是間歇式生物處理每天都用泵反沖排水,大量懸浮物被沖出來,造成機械過濾器負擔加重。另一個原因是無煙煤易與這些懸浮物粘結成塊,反沖洗洗不掉。解決方法是去掉無煙煤,細沙過濾器前加沉淀池。
2)實驗中的超濾水流量在300L/h左右,達不到設計時的500L/h。這是在設計時按水利用率為90%,實質上由于水中有機物含量較高,水的收率低于90%,為了提高利用率,超濾濃水應返回再循環。因這部分水已經過機械過濾器、活性炭過濾器、有機物清除器和微孔過濾器的處理,水質好于原水。
六、運行費用(按2000m3/d計算)
根據現場實驗的的具體情況,估算系統主要運行成本為:
1、活性炭更換費用為:84.56萬元;
2、噴濾芯更換費用:2.72萬元;
3、加PAC費用:1.44萬元;
4、加NaHSO3費用:0.41萬元;
5水泵消耗功率費用為 (包含提升泵、原水泵、反沖洗水泵、清洗水泵及循環水泵等) :11.7萬元;
6、設備折舊費用(設備投資約160.75萬元):按10年考慮,則為:16.08萬元;
7、管理及操作人員工資:9.6萬元;
8、合計每年運行總費用為(按年運行8000h計):126.5萬元;可處理水量為:68萬噸;則每噸水運行成本為:126.5/68=1.86元/噸
七、結論
從試驗和工業運行情況來看,此工藝對處理生化后印染廢水結果令人滿意,水質達到回用要求且運行穩定。膜處理設備以其高效、節能、易操作等優點已被人們所共認。通過實驗,在印染廢水回用中應用也取得了良好的效果。廢水經過處理,既經濟、節約能源,又減少了對環境的污染,一舉三得。
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