微滤—反渗透工艺在化工废水回用中的应用

微滤—反渗透工艺在化工废水回用中的应用

吴伟华

佛山市绿动力环保科技有限公司广东佛山528208

摘要：微滤—反渗透是敏捷崛起的一门别离技能，它在环境保护的水处理中有着广泛的使用，是完成污水资源化的要害技能，某化工集团废水处理工程的深度处理工艺选用该技能。对该技能的理论基础、工艺的比选与断定等作了介绍，并对今后工程调试运转提出主张。

关键词：微滤—反渗透工艺；化工废水回用；使用

1导语

某化工（集团）有限责任公司污水处理及回用工程污水处理体系的废水来源于本公司老设备区新上乙烯和炼油的工艺过程中发生的工艺废水以及部分日子污水，工程总规划5万m3/d，处理后到达《城镇污水处理厂污染物排放规范》（GB18918-2002）一级A规范，其中3万m3/d的水将回用于冷却循环水体系。因为水中含盐量较高，不能直接回用于循环水体系，因而需求进行深度处理以满意回用要求。深度处理选用双膜法即微滤+反渗透工艺。

2微滤—反渗透工艺的理论基础

2.1微滤（MF）体系

微滤是一种精细过滤技能，它与反渗透、超滤均是经过压力而驱动的。所别离的组分直径为0.03～15.00μm；首要除掉微粒、亚微粒和细粒物质。它多用于半导体工业超纯水的终端处理，反渗透的首端预处理。在啤酒与其他酒类的酿造中，用于除掉微生物与异味杂质等。我国微滤膜的研讨与国外水平比较，惯例微滤膜的功能和国外同类产品的功能根本一致，折叠式滤芯在许多场合替代了进口产品，但在错流式微滤膜和组器技能及其在工程中的使用等方面，仍落后于发达国家，这就按捺了微滤技能在较高浊度水质深度处理中的使用。

2.2反渗透（RO）体系

反渗透膜是在压力驱动下，答应溶剂分子透过而不答应溶质分子透过的一种功能性的半透膜。反渗透是最精细的膜法液体别离技能，它能阻挠简直所有溶解性盐及分子量大于100的有机物，但答应水和部分盐分透过。反渗透膜的脱盐率一般大于97%。反渗透技能在20世纪50时代才开端研讨，到60时代末制成具有工业价值的反渗透膜，1971年开端有工业性反渗透设备在电厂投入运转，现在用反渗透法进行水处理工艺遍及美国、日本、法国、意大利等国家，我国于70时代末开端引入反渗透设备用于发电厂的水处理。90时代反渗透膜的开发研发成为热门。至今反渗透技能已有大范围的使用。反渗透技能使用十分广泛，最早使用于脱盐方面，经过不断的研讨开发与技能创新，使反渗透水处理成为今世先进的水处理脱盐技能。80时代，在美国RO是最遍及的除盐办法，成为海水和苦咸水淡化以及纯水制备的最节能、最简洁的技能。

3工艺方案规划

3.1预处理

依据本工程的进出水水质要求，深度处理选用微滤—反渗透工艺。双膜体系进水水质目标见表1。

表1膜处理工程进水水质目标

3.1.1必要性

双膜法水处理工艺中，反渗透技能因为其技能较为简略成熟，膜原件已规范化，因而在预处理很好的情况下，运转危险较小，但因为反渗透的进水要求很高，国内外已有的经历教训足以证明，反渗透预处理的水平将直接影响反渗透的运转本钱及安全性。实践运转经历标明，反渗透体系不能正常运转及膜使用寿数下降的原因，大部分是因为反渗透进水水质不合格形成反渗透膜元件污染和劣化而引起的。反渗透膜的污染和劣化首要有以下原因：（1）悬浮物、胶体颗粒对膜的污堵，特别是固体颗粒物对膜外表的划伤。（2）微溶解性盐的溶度积超越饱和值而发生结垢。（3）膜的微生物污染。（4）氧化反响。（5）有机物污堵，如油、脂、酮类等有机溶剂和大分子阳离子型聚合物。因而，危险最大的部分是反渗透预处理部分，有必要对反渗透进水进行有用的预处理。

3.1.2准则和目的

预处理的准则：（1）预处理有必要考虑全体系的安稳安全运转；（2）预处理有必要考虑原水的品种、当地的环境条件以及实用技能；（3）尽量不给反渗透体系增加除盐以外的担负［1］。预处理的目的一般为：（1）去除悬浮固体和胶体，下降浊度；（2）按捺和操控微溶盐的沉积；（3）调理和操控进水的温度、pH；（4）杀死、去除或按捺微生物的成长；（5）尽量去除各种有机物；（6）防止铁、锰等金属氧化物和二氧化硅等的沉积。

3.1.3办法挑选

现在反渗透预处理办法首要有惯例预处理和膜法预处理2种。惯例预处理为混凝、沉积、过滤或活性炭吸附，一般选用多介质过滤器和砂过滤二级过滤并加氯消毒来去除水中微生物。膜法预处理首要为超/微滤工艺。可是，选用惯例工艺作为反渗透预处理存在着以下问题：（1）工艺流程杂乱，运转维护困难。工艺的运转可靠性差，处理后的出水水质不行安稳，简略影响反渗透体系的正常运转。（2）出水中尚存有适当含量的微生物，简略引起反渗透膜的微生物污染。如加氯消毒，则出水需求增加脱氯办法以削减余氯对反渗透膜的不利影响。（3）处理中投加化学药剂，处理后的出水和沉积污泥中存在残留物。如不处理直接排放，会对环境发生二次污染；如采纳办法处理排放，会直接增加工程的出资和运转本钱。选用超/微滤膜技能作为反渗透的预处理体系，可大大削减设备占地面积，产水水质好并且水质安稳，能够延长反渗透体系的使用寿数；体系自动化操控程度高，能够下降劳动强度及运转本钱，是新一代的高效预处理体系。现在双膜法工艺“超/微滤—反渗透”现已广泛用于工业废水和市政污水的深度处理回用以及海水淡化。在发达国家，无论是作为饮用水处理仍是作为反渗透预处理，因为微滤出水水质与超滤没有明显区别并更安稳，运转费用更低，微滤的使用更为广泛，膜体系的累计规划更大。因为资料和结构的不同，超滤的膜强度与寿数远小于微滤。因为超滤的单皮层或双皮层结构，其寿数难以超越5a或其在运转中极易破损。除了病毒的去除率稍高以外，无缺的超滤膜与微滤膜出水水质难以检测出不同，但实践使用中，病毒永久不是孤立存在的，总是附着在颗粒及微生物等物体上。但超滤膜因为原料、膜结构等多种原因在实践使用中很简略发生破损，病毒或细菌很简略从破损处旁通。因而其病毒的去除率取决于超滤膜的完整性。

3.2反渗透体系规划

关于污水回用工程，除盐问题是十分必要的。在当前的除盐技能中，反渗透技能无论是其除盐作用仍是其本钱，都有其共同之处。

3.2.1规划准则

反渗透体系的规划准则是针对所需的产水量，使所规划的体系尽可能下降操作压力和膜元件的本钱，同时尽可能进步产水量和回收率，坚持体系长时间安稳运转，下降体系的清洗维护费用。

3.2.2工艺的可行性

反渗透（RO）膜与惯例离子交换工艺比较，具有以下长处：（1）安稳，接连运转，不会因再生而停机，产水水质安稳；（2）安全，无需用酸碱再生；（3）环保，无再生污水，不需污水处理设备；（4）省水，节省了反冲和清洗用水；（5）高效，以高产率出产高纯水；（6）省地，削减车间建筑面积；（7）省钱，下降运转及修理本钱；（8）省工，装置运转简略，不需技能很高的操作工。因而，本体系中选用反渗透膜。

4结语

现在工程正在全面调试期，没有正式运转。在该工程的整个工艺中，双膜工艺是体系正常、高效运转的要害。因而概括以下主张：（1）该化工废水中污染杂质较多，有机物和微生物含量较多，对反渗透体系发生微生物污染的损害很大，合理和有用的预处理是防止微生物污染的要害；（2）体系正式运转前对相关水质进行详尽的全水质剖析；（3）若体系实践运转时需求经过增加絮凝剂来进步后续膜体系的进水水质，应挑选有助于体系运转的絮凝剂。

参考文献：

[1]李景义.纳滤和反渗透技术用于盐化工废水回用的研究[D].天津科技大学，2011.

[2]梁睿荣.微滤—反渗透双膜法深度处理造纸废水的试验研究[D].广东工业大学，2014.

[3]蒋延梅.污水再生处理超滤—反渗透工艺技术经济性研究[D].清华大学，2014.