CN103073133A - 一种低微生物污染废水的深度回用工艺 - Google Patents
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Abstract
一种低微生物污染废水的深度回用工艺,包括如下工艺步骤:(1)首先设置过滤单元对废水进行过滤,使废水浊度降到3NTU以下;(2)在过滤单元后设置紫外杀菌单元,通过紫外杀菌,出水细菌数小于100个/ml;(3)在紫外杀菌单元后设置超滤单元,通过超滤处理,去除废水中的悬浮物和浊度,达到反渗透进水要求;(4)经过超滤单元处理后的废水进入反渗透系统,去除废水中的盐分、有机物及色度。本发明通过紫外杀菌的杀菌率高达99.9%以上,另外由于超滤产水直接进入反渗透,细菌不会在中间环节滋生,因此RO进水细菌数可由3.25×104个/ml降至100个/ml以下,可以有效降低超滤和反渗透膜的微生物污染,减少杀菌剂和其他药剂的使用量,降低药剂成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种低微生物污染废水的深度回用工艺,更具体地说,涉及一种低微生物污染的废水深度回用膜处理工艺。
背景技术
近年来,水资源的紧缺已经成为困扰我国经济社会发展的突出问题。特别在人口众多的城市,一方面是水资源的高度紧张,另一方面是生产生活产生了大量的废水给生态环境造成严重威胁。将废水经达标和处理后回用于生产系统或生活杂用被称为废水回用。废水回用既可以节约和利用有限的淡水资源,又可以减少废水排放量,降低水环境污染,还可缓解城市排水管道的超负荷运行现象,具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。
根据废水回用的用途及水质要求,废水回用工艺也有很大差别。按照回用水质不同可分为适度回用和深度回用,膜技术是目前废水深度回用最经济可行的技术。从本质上来说,膜技术也是一种过滤技术,但与其他传统过滤技术相比,膜技术具有过滤通量高、过滤精度高的优点。低压膜过滤过程包括微滤(MF)和超滤(UF),截留颗粒物的粒径范围为1-0.002μm。高压膜过滤过程包括反渗透和纳滤,可截留1000分子量以下的小分子(包括无机盐)。由于膜技术是一种精密过滤技术,为达到膜对进水水质的要求,一般会在膜工艺前增加预处理单元,如生化、氧化、混凝、杀菌、过滤等,以保证膜分离单元的稳定运行。
反渗透技术是当今最先进和最节能的膜分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的作用下,依据其它物质不能透过半透膜而将这些物质和水进行分离。由于反渗透膜的孔径非常小(<1nm),能够有效去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等(去除率高达97-99%)。系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。
双膜技术是将超滤/微滤(UF/MF)技术和反渗透(RO)技术结合在一起的工艺。由于反渗透膜对进水水质要求很高(通常要求污染指数SDI≤5),否则极易被污染堵塞而降低甚至丧失其高精度的过滤功能,而超滤/微滤过滤系统的产水水质完全可以满足反渗透系统对进水水质的要求。因此,在反渗透系统前设置超滤/微滤系统,可以有效地防止反渗透膜的污染和堵塞,延长了反渗透膜的运行周期。目前双膜法水处理技术已广泛应用于化工、电力、电子、制药、石化、纺织、食品等领域的纯水和超纯水制备,以及海水淡化、苦咸水淡化和特种分离过程,特别是废水资源化再生利用。双膜法可直利用企业的生化出水作为原水,处理后可以达到锅炉补充水的水质要求,为企业节约水资源。
但在废水回用中,膜应用过程中的最大问题是膜污染,污染后的膜产水量下降,操作压力升高,极大影响膜系统的稳定运行。膜污染的几大主要来源包括:
(1)有机污染
有机污染主要包括蛋白质、多糖、油脂及其聚合物在膜表面形成的致密物,造成膜表面以及膜孔径的堵塞,这种污染多数表现为膜暂时通量的下降。大多数此类污染是可通过适当的清洗工艺进行性能恢复。
(2)无机污染
无机污染主要包括钙、镁、硅、磷等无机盐晶体结构造成膜表面及膜孔径内部堵塞,这种污染主要表现为永久性通量下降,对膜系统运行造成负面影响。
(3)微生物污染
微生物污染也是最常见的污染,经过大量的元件解剖及污染物分析,大多数污染是由微生物的滋生引起的。微生物污染过程主要包括以下阶段:第一阶段腐殖质、微生物代谢产物等大分子在膜面上的吸附,形成微生物生存条件的生物膜;第二阶段进水微生物中黏附速度快的细胞形成初期黏附过程(生物膜生长缓慢);第三阶段后续大量菌种的黏附,特别是EPS(细胞聚合物,Extracelluar Polymers将黏附在膜面上的细胞体包裹起来,形成黏度很大的凝胶层,进一步增强了污垢和膜的结合力,加剧了微生物的繁殖和群聚;第四阶段生物污染的最终形成阶段,生物膜的生长和脱除达到平衡,造成不可逆的堵塞、过滤阻力上升、膜通量下降。
值得注意的是,往往膜污染不是其中一种污染形式单独造成的,很多时候是多种污染形式交互作用的结果。通过一些措施,可以控制膜污染的产生和发展。
(1)对于有机污染,主要通过预处理中的生化或氧化工艺进一步降低废水中的有机物含量。
(2)对于无机污染,主要通过除硬或混凝处理或在原水中添加阻垢剂的方法降低无机污染物在膜面上的沉积。
(3)对于微生物污染,目前一般在进水中添加含氯杀菌剂或在超滤反洗时添加含氯杀菌剂,由于反渗透膜抗氧化性能较差,在废水进入反渗透前需使用还原剂还原以保护反渗透。
在几种膜污染类型中,微生物污染是最容易出现又最难控制的,由于微生物在废水体系中容易滋生,即使通过加氯杀菌后仅残留少量微生物,只要在适宜的条件下就会快速滋生。表1是某工业废水回用装置细菌检测结果。由表1可见,UF对细菌的去除率很高,UF出水细菌总数只有10个/ml,但由于UF和RO系统的中间环节过多,导致UF产水的二次污染,因此RO进水中的细菌总数达到了3.25×104个/ml,如此高的细菌总数势必造成严重的膜污染。
表1某公司双膜系统各取样点细菌总数分析结果
发明内容
本发明所解决的技术问题:本发明提供了一种低微生物污染废水的深度回用工艺,以解决现有双膜装置存在的反渗透膜微生物污染严重、超滤/反渗透工艺流程复杂且需要添加大量药剂的问题。本发明可以有效降低超滤和反渗透膜的微生物污染,减少杀菌剂和其他药剂的使用量,降低药剂成本。
本发明所采取的技术方案:
一种低微生物污染废水的深度回用工艺,包括如下工艺步骤:
(1)首先设置过滤单元对废水进行过滤,使废水浊度降到3NTU以下;
(2)在过滤单元后设置紫外杀菌单元,通过紫外杀菌,出水细菌数小于100个/ml;
(3)在紫外杀菌单元后设置超滤单元,通过超滤的处理,去除废水中绝大部分悬浮物、胶体进一步降低浊度,达到反渗透进水要求;
(4)经过超滤单元处理后的废水进入反渗透系统,去除废水中的盐分、有机物及色度。
步骤(1)中,所述过滤单元可以选择多介质过滤或碟片过滤的方式,废水中的较大颗粒物、悬浮物通过过滤单元去除。所述多介质过滤使用的填料主要包括石英砂、无烟煤和活性炭中的一种或几种的组合,其过滤精度为10-100微米,优选体积比为1∶1∶1的石英砂、无烟煤和活性炭的滤料,其过滤精度为10-50微米。
步骤(2)中,所述杀菌单元,设置在超滤进口处,采用紫外杀菌进行过流式杀菌,最优停留时间为20-30sec。
步骤(3)中,所述超滤单元,采用压力式超滤组件或浸没式超滤组件。超滤膜采用压力式中空纤维膜组件,其中所述的中空纤维膜主要包括聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)、聚丙烯腈(PAN)、聚砜(PSF)、聚氯乙烯(PVC)中空纤维超滤膜,优选聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)中空纤维超滤膜,超滤膜每运行10-30分钟采用超滤产水进行水力清洗20-120秒;每4-8小时采用化学加强分散洗对超滤膜进行清洗,化学加强分散洗所用溶液为反渗透产水与一定浓度的酸或碱配制而成的清洗液,当所述药剂为酸时,配制清洗液pH为2-3;当所述药剂为碱时,配制清洗液pH为11-12.5,其中所述的酸主要指盐酸、硫酸、草酸和柠檬酸,所述的碱主要指氢氧化钠和次氯酸钠。超滤运行中跨膜压差控制在0.02-0.15MPa,达到0.15MPa后需进行化学加强清洗。超滤产水通过调节阀控制超滤产水中的5-20%进入超滤清洗水箱,其余80-95%的超滤产水通过高压泵增压后直接进入反渗透系统。其中,反洗时反洗水由产水端进入超滤膜,由进水端排出并返回至原水池。
优选的超滤膜运行参数为:每运行20分钟清洗30秒,每6小时对超滤膜进行化学加强分散洗;超滤膜运行跨膜压差为0.04-0.15MPa;超滤产水中10%进入超滤清洗水箱,90%通过高压泵增压直接进入反渗透膜单元。
另外,本发明中超滤进水不再添加含氯杀菌剂,仅在反洗液中投加含氯杀菌剂,投加后再进行还原处理。
步骤(4)中,所述反渗透单元,反渗透膜组件前端与高压泵连接。高压泵进口前设置加药口。产水端与产水箱连接,浓水端与循环管路泵连接。反渗透浓水部分排放,部分通过循环泵增压后返回到反渗透膜入口处。反渗透装置具备在线清洗功能。
反渗透膜采用芳香聚酰胺卷式膜可选择抗污染芳香聚酰胺反渗透膜。反渗透膜的运行参数为:运行压力0.6-2.0MPa,运行时间为每运行1-8小时清洗1-4分钟;每3-5天采用非氧化性杀菌剂,其中所述的非氧化性杀菌剂主要包括:XDD-WKB(主要活性成分为异噻唑啉酮、戊二醛)、Trsea388(主要活性成分为异噻唑啉酮、季铵盐)、SS531(主要活性成分为季铵盐、戊二醛)、Flocon380(主要活性成分为异噻唑啉酮、季铵盐)、异噻唑啉酮、戊二醛、DBNPA(主要活性成分为二溴氮氚)中的任一种,优选的非氧化性杀菌剂为Trsea388、Flocon380和DBNPA中的任意一种,对反渗透进行冲击性杀菌,当控制非氧化性杀菌剂的添加浓度为10-50mg/L,非氧化性杀菌剂在反渗透系统内的停留时间为15-60min的条件下,杀菌率可达到99.5%以上。优选的膜运行参数为压力0.8-1.2MPa,每运行4小时清洗2分钟。
超滤和反渗透都分为4套独立系统进行运行。每套系统共有4组超滤膜,每套系统共使用8040反渗透膜100支。
经过多介质过滤处理后,可去除绝大部分大颗粒悬浮物(>99%),COD为可以降低5~10%。
通过紫外杀菌以及间歇性的加药加强反洗,能有效抑制超滤膜的微生物污染。
通过超滤处理,去除了废水中绝大部分悬浮物和浊度,达到反渗透进水要求。超滤产水通过调节阀控制,少部分进入超滤清洗水箱,大部分直接通过高压泵增压进入反渗透系统。由于超滤产水直接进入反渗透,减少了微生物在进入反渗透前滋生的可能性,同时由于采用非氧化性杀菌剂对反渗透进行冲击性杀菌,能有效降低微生物在反渗透单元的累积。
另外,本发明中对于一级或二级排放标准的废水体系,废水中的COD对于膜系统来说仍然较高,为了维持膜系统的长期稳定运行,在不增加生物深度处理的情况下,强化了自动在线清洗功能。通过对超滤和反渗透进行在线自动清洗以延长化学清洗周期,同时对超滤和反渗透均采用分组在线自动清洗的方法,清洗不会影响整个系统的正常运行。
本发明中,在多介质过滤单元去除大颗粒悬浮物,以达到紫外杀菌进水要求并有利于膜系统的稳定运行,防止大颗粒悬浮物对膜丝的损伤。通过紫外杀菌去除废水中的绝大部分细菌,通过超滤去除小颗粒悬浮物和胶体,通过反渗透去除溶解性有机物和盐分。经过本发明处理,超滤出水达到工业循环水补水指标如表3,其主要水质包括:CODcr<60mg/L、BOD5<5mg/L、浊度<5NTU、油<0.2mg/L、Fe<0.3mg/L、Mn<0.2mg/L、TP<1mg/L等。反渗透系统出水可达到锅炉补给水水质要求如表4,其主要水质包括:浊度<1NTU、CODMn≤2mg/L、Fe≤0.03mg/L、Cu≤0.005mg/L、油≤0.3mg/L、SiO2≤0.02mg/L、电导率≤100us/cm、细菌含量≤100个/ml等。
本发明的有益效果是:来水经初滤,降低浊度,满足紫外杀菌对透光率的要求,杀菌率可高达99.9%以上。使用紫外杀菌后则无需连续使用含氯杀菌剂,在反渗透入水处也无需连续使用还原剂。由于超滤产水大部分直接进入反渗透,没有中间停留环节,降低了细菌在中间环节滋生的可能性,因此反渗透进水细菌数很低,即RO进水中的细菌含量由3.25×104个/ml降至100个/ml以下。通过对超滤的加药化学反洗,能有效去除膜面富集的微生物及其分泌物,使得超滤系统产水量恢复至初始状态。通过对反渗透冲击性投加非氧化性杀菌剂,能对反渗透进行有效杀菌并抑制细菌生长。
附图说明
图1是本发明的低微生物污染废水的深度回用工艺流程示意图。
图2是本发明的超滤和反渗透单元工艺流程图。
图中标记:1.原水泵,2.多介质过滤器,3.紫外杀菌器,4.超滤单元,5.超滤清洗泵,6.超滤清洗水箱,7.清洗液加药口,8.反渗透加药口,9.高压泵,10.反渗透单元,11.反渗透浓水循环泵,12.反渗透产水箱,13.反渗透清洗泵,14.反渗透浓水调节阀。附图中箭头为水流方向。
图3是本发明中超滤单元工艺组成示意图。
图4是本发明中反渗透单元工艺组成示意图。
具体实施方式
实施例1
下面结合某达标废水深度处理回用工艺来说明本发明。
水源为某废水厂二沉池出水,执行中华人民共和国国家标准废水综合排放二级标准。深度处理量为8000吨/天,设计产水量为5600~6000吨/天。其来水主要水质指标见表2。
表2达标废水水质
由表2中水质指标看,虽然水质达到了二级排放标准,但其中电导和COD都无法满足循环水补水或锅炉水要求,需要进行深度处理。此外,该废水细菌含量特别高,若处理不当,则对膜系统将造成严重的微生物污染。
废水首先通过原水泵1泵入多介质过滤器2进行过滤,多介质过滤器滤料包括石英砂、无烟煤、活性炭。多介质过滤器出水直接通过过流式紫外杀菌器3杀菌,然后进入超滤单元4,进行膜处理。
超滤和反渗透都分为4套相对独立系统进行运行。
超滤单元的组成如图3所示。超滤单元使用压力式超滤组件,每套系统共有4组超滤膜,材料为聚偏氟乙烯(PVDF),孔径为0.05μm,膜面积共2400m2。超滤运行时,超滤运行的跨膜压力差范围为0.02MPa。
通过超滤产水后的调节阀,调节超滤产水中的10%进入超滤清洗水箱,其余90%的超滤产水直接通过高压泵增压进入反渗透单元10进行处理。
反渗透单元的组成如图4所示。反渗透单元平均分为4组进行控制,每套系统共使用工业反渗透膜组件100支(尺寸大小为8040),反渗透组件全部平均并联排列,共有压力容器25个,每支压力容器内安装4支8040反渗透组件。对于该废水反渗透运行时不加阻垢剂和还原剂。反渗透产水进入产水箱12,浓水经过反渗透浓水循环泵增压后部分返回反渗透组件进口处,部分与其他废水勾兑混合排放或进一步处理。反渗透的操作压力为0.8MPa,调节浓水调节阀的开度控制水回收率在75-80%左右。
超滤和反渗透都可以在正常运行的同时进行在线清洗。超滤每20分钟进行一次水力清洗。水力清洗时,使用超滤产水对超滤膜进行清洗。其中一组超滤膜停止产水,超滤清洗泵5启动,超滤清洗水箱6中的超滤产水由产水端进入超滤膜,由进水端排出到原水区。超滤清洗时,每组清洗时间为30秒,清洗压力为0.1MPa,清洗水量为该组超滤膜正常产水量的4倍。
超滤每4h依次进行酸碱化学加强洗一次,化学加强洗时,采用反渗透产水配制酸碱清洗溶液,酸洗时控制pH为2,碱洗时添加5mg/L的次氯酸钠并控制pH为11。反渗透清洗泵13启动,反渗透产水箱12中的反渗透产水由超滤产水端进入超滤膜,由加药口7加入相应的清洗药剂,清洗液由进水端排出到原水区。化学加强洗后即可使用反渗透产水再进行一次水力冲洗。
反渗透每4小时进行一次水力清洗。水力清洗时,使用反渗透产水对反渗透膜进行清洗。其中一组反渗透入水阀关闭和浓水阀迅速关闭,清洗进水阀和清洗排水阀迅速打开,反渗透清洗泵13启动,反渗透产水箱12中的反渗透产水由反渗透压力容器的进水端进入,由浓水端排往超滤膜区。反渗透清洗时,每组清洗时间为2分钟,清洗压力为0.2MPa,清洗水量为每组正常产水量的4倍。
反渗透运行期间,间歇性地从加药口8中投入非氧化性杀菌剂Trsea388进行杀菌,是否需要投加可通过检测反渗透浓水中的细菌量,若高于1000个/ml时,可在加药口加入非氧化性杀菌剂Trsea388(主要活性成分为异噻唑啉酮、季铵盐),并控制非氧化性杀菌剂的添加浓度为10mg/L、停留时间为30min,此条件下的杀菌率为99.5%。
当反渗透进出口压差较初始值上升15%或标准化产水量下降15%时,对反渗透膜进行停机化学清洗。当超滤运行跨膜压差上升至0.15MPa时,对超滤进行停机化学清洗。
经过本发明工艺处理后的超滤产水和反渗透产水水质指标分别见表3和表4。由表3和表4中数据可见,经本工艺处理后的废水可满足循环水和中低压锅炉回用水指标。
实施例2
下面结合某达标废水深度处理回用工艺来说明本发明。
水源为某废水厂二沉池出水,执行中华人民共和国国家标准废水综合排放二级标准。深度处理量为8000吨/天,设计产水量为5600~6000吨/天。其来水主要水质指标见表2。
由表2中水质指标看,虽然水质达到了二级排放标准,但其中电导和COD都无法满足循环水补水或锅炉水要求,需要进行深度处理。此外,该废水细菌含量特别高,若处理不当,则对膜系统将造成严重的微生物污染。
废水首先通过原水泵1泵入多介质过滤器2进行过滤,多介质过滤器滤料包括石英砂、无烟煤、活性炭。多介质过滤器出水直接通过过流式紫外杀菌器3杀菌,然后进入超滤单元4,进行膜处理。
超滤和反渗透都分为4套相对独立系统运行。
超滤单元使用压力式超滤组件,每套系统共有4组超滤膜,材料为聚醚砜(PES),孔径为0.02μm,膜面积共2400m2。超滤运行时,超滤运行的跨膜压力差范围为0.1MPa。
通过超滤产水后的调节阀,调节超滤产水中的10%进入超滤清洗水箱,其余90%的超滤产水直接通过高压泵增压进入反渗透单元10进行处理。
反渗透单元平均分为4组进行控制,每套系统共使用工业反渗透膜组件100支(尺寸大小为8040),反渗透组件全部平均并联排列,共有压力容器25个,每支压力容器内安装4支8040反渗透组件。对于该废水,反渗透运行时不加阻垢剂和还原剂。反渗透产水进入产水箱12,浓水经过反渗透浓水循环泵增压后部分返回至反渗透组件进口处,部分与其他废水勾兑混合排放或进一步处理。反渗透的操作压力为1.0MPa,通过调节浓水调节阀的开度控制水回收率在75-80%左右。
超滤和反渗透均可以在正常运行的同时进行在线清洗。超滤每20分钟进行一次水力清洗。水力清洗时,使用超滤产水对超滤膜进行清洗。其中一组超滤膜停止产水,超滤清洗泵5启动,超滤清洗水箱6中的超滤产水由产水端进入超滤膜,由进水端排出到原水区。超滤清洗时,每组清洗时间为30秒,清洗压力为0.1MPa,清洗水量为该组超滤膜正常产水量的4倍。
超滤每14h依次进行酸碱化学加强洗一次,化学加强洗时,采用反渗透产水配制酸碱清洗溶液,酸洗时控制pH为2.5,碱洗时添加10mg/L次氯酸钠并控制pH为12。反渗透清洗泵13启动,反渗透产水箱12中的反渗透产水由超滤产水端进入超滤膜,由加药口7加入相应的清洗药剂,清洗液由进水端排出到原水区。化学加强洗后即可使用反渗透产水再进行一次水力冲洗。
反渗透每4小时进行一次水力清洗。水力清洗时,使用反渗透产水对反渗透膜进行清洗。其中一组反渗透入水阀关闭和浓水阀迅速关闭,清洗进水阀和清洗排水阀迅速打开,反渗透清洗泵13启动,反渗透产水箱12中的反渗透产水由反渗透压力容器的进水端进入,由浓水端排往超滤膜区。反渗透清洗时,每组清洗时间为2分钟,清洗压力为0.2MPa,清洗水量为每组正常产水量的4倍。
反渗透运行期间,可间歇性地从加药口8中投入非氧化性杀菌剂Flocon380(主要活性成分为异噻唑啉酮、季铵盐)进行杀菌,是否需要投加一般通过检测反渗透浓水中的细菌量,若高于10000个/ml时,可在加药口加入非氧化性杀菌剂Flocon380(主要活性成分为异噻唑啉酮、季铵盐)进行冲击性杀菌,控制非氧化性杀菌剂的添加浓度为30mg/L、停留时间为45min,此条件下的杀菌率为99.7%。
当反渗透进出口压差较初始值上升15%或标准化产水量下降15%时,对反渗透膜进行停机化学清洗。当超滤运行跨膜压差上升至0.15MPa时,对超滤进行停机化学清洗。
经过本发明工艺处理后的超滤产水和反渗透产水水质指标分别见表3和表4。由表3和表4中数据可见,经本工艺处理后的废水可满足循环水和中低压锅炉回用水指标。
实施例3
下面结合某达标废水深度处理回用工艺来说明本发明。
水源为某废水厂二沉池出水,执行中华人民共和国国家标准废水综合排放二级标准。深度处理量为8000吨/天,设计产水量为5600~6000吨/天。其来水主要水质指标见表2。
由表2中水质指标看,虽然水质达到了二级排放标准,但其中电导和COD都无法满足循环水补水或锅炉水要求,需要进行深度处理。此外,该废水细菌含量特别高,若处理不当,则对膜系统将造成严重的微生物污染。
废水首先通过原水泵1泵入多介质过滤器2进行过滤,多介质过滤器滤料包括石英砂、无烟煤、活性炭。多介质过滤器出水直接通过过流式紫外杀菌器3杀菌,然后进入超滤单元4,进行膜处理。
超滤和反渗透都分为4套相对独立系统进行运行。
超滤单元的组成如图3所示。超滤单元使用压力式超滤组件,每套系统共有4组超滤膜,材料为聚偏氟乙烯(PVDF),孔径为0.05μm,膜面积共2400m2。超滤运行时,超滤运行的跨膜压力差范围为0.15MPa。
通过超滤产水后的调节阀,调节超滤产水中的10%进入超滤清洗水箱,其余90%的超滤产水直接通过高压泵增压进入反渗透单元10进行处理。
反渗透单元的组成如图4所示。反渗透单元平均分为4组进行控制,每套系统共使用工业反渗透膜组件100支(尺寸大小为8040),反渗透组件全部平均并联排列,共有压力容器25个,每支压力容器内安装4支8040反渗透组件。对于该废水,反渗透运行时不加阻垢剂和还原剂。反渗透产水进入产水箱12,浓水经过反渗透浓水循环泵增压后部分返回反渗透组件进口处,部分与其他废水勾兑混合排放或进一步处理。反渗透的操作压力为1.2MPa,通过调节浓水调节阀的开度控制水回收率在75-80%左右。
超滤和反渗透都可以在正常运行的同时进行在线清洗。超滤每20分钟进行一次水力清洗。水力清洗时,使用超滤产水对超滤膜进行清洗。其中一组超滤膜停止产水,超滤清洗泵5启动,超滤清洗水箱6中的超滤产水由产水端进入超滤膜,由进水端排出到原水区。超滤清洗时,每组清洗时间为30秒,清洗压力为0.1MPa,清洗水量为该组超滤膜正常产水量的4倍。
超滤每24小时依次进行酸碱化学加强洗一次,化学加强洗时,采用反渗透产水配制酸碱清洗溶液,酸洗时控制pH为2.5,碱洗时添加10mg/L次氯酸钠并控制pH为12。反渗透清洗泵13启动,反渗透产水箱12中的反渗透产水由超滤产水端进入超滤膜,由加药口7加入相应的清洗药剂,清洗液由进水端排出到原水区。化学加强洗后即可使用反渗透产水再进行一次水力冲洗。
反渗透每4小时进行一次水力清洗。水力清洗时,使用反渗透产水对反渗透膜进行清洗。其中一组反渗透入水阀关闭和浓水阀迅速关闭,清洗进水阀和清洗排水阀迅速打开,反渗透清洗泵13启动,反渗透产水箱12中的反渗透产水由反渗透压力容器的进水端进入,由浓水端排往超滤膜区。反渗透清洗时,每组清洗时间为2分钟,清洗压力为0.2MPa,清洗水量为每组正常产水量的4倍。
反渗透运行期间,可间歇性地从加药口8中投入非氧化性杀菌剂DBNPA(二溴氮氚)进行杀菌,是否需要投加一般通过检测反渗透浓水中的细菌量,若高于100000个/ml时,可在加药口加入非氧化性杀菌剂DBNPA(二溴氮氚)进行冲击性杀菌,控制非氧化性杀菌剂的添加浓度为50mg/L、停留时间为60min,此条件下的杀菌率为99.9%。
当反渗透进出口压差较初始值上升15%或标准化产水量下降15%时,对反渗透膜进行停机化学清洗。当超滤运行跨膜压差上升至0.15MPa时,对超滤进行停机化学清洗。
经过本发明工艺处理后的超滤产水和反渗透产水水质指标分别见表3和表4。由表3和表4中数据可见,经本工艺处理后的废水可满足循环水和中低压锅炉回用水指标。
表3再生水用作循环冷却水的水质要求
表4再生水用作中低压锅炉给水水质要求
对比例
表5给出了本发明工艺过程与传统工艺过程中相应取水点的细菌含量监测结果。
表5本发明中关键工艺控制点的细菌含量测试结果
由表5可见,与传统的双膜工艺相比,采用本工艺,紫外杀菌后各个工艺点的细菌总数都远小于传统工艺对应的工艺点的细菌含量,说明本发明工艺具有较强的抗微生物污染效果。根据本工艺运行的膜系统,反渗透化学清洗周期在2-4个月,超滤化学清洗周期在半年左右。产水水质稳定,各项指标都远优于相应水质标准。
Claims (10)
1.一种低微生物污染废水的深度回用工艺,包括如下工艺步骤:
(1)首先废水进入过滤单元进行过滤,去除废水中的大颗粒悬浮物;
(2)经过过滤单元处理后的废水进入紫外杀菌单元,通过紫外杀菌去除废水中的细菌;
(3)经过步骤(2)处理的废水进入超滤单元,通过超滤的处理,去除废水中的悬浮物、小颗粒和胶体,超滤出水大部分直接进入反渗透单元,少部分进入超滤清洗水箱对超滤膜进行清洗;
(4)进入反渗透单元的废水,经过反渗透膜处理去除废水中的绝大部分盐分、有机物及色度,反渗透产水进入产水箱,反渗透浓水经反渗透浓水循环泵增压后部分返回反渗透组件进口处,部分与其他废水混合排放或进一步处理。
2.根据权利要求1所述的一种低微生物污染废水的深度回用工艺,其特征在于,步骤(1)中过滤单元为多介质过滤或碟片过滤,过滤精度为10-50微米。
3.根据权利要求2所述的一种低微生物污染废水的深度回用工艺,其特征在于,多介质过滤填料包括石英砂、无烟煤和活性炭中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的一种低微生物污染废水的深度回用工艺,其特征在于过滤单元采用多介质过滤,过滤精度为10-50微米,过滤选用的滤料为体积比为1∶1∶1的石英砂、无烟煤和活性炭。
5.根据权利要求1所述的一种低微生物污染废水的深度回用工艺,其特征在于经过过滤单元处理后废水的浊度降到3NTU以下。
6.根据权利要求1所述的一种低微生物污染废水的深度回用工艺,其特征在于,步骤(2)中经过紫外杀菌后出水细菌数小于100个/ml。
7.根据权利要求1所述的一种低微生物污染废水的深度回用工艺,其特征在于,步骤(3)中超滤膜采用压力式中空纤维膜组件,超滤膜每运行10-30min进行水力清洗20-120s,其中水力清洗采用超滤产水;每4-8h采用化学加强分散洗对超滤膜进行清洗,所用溶液为反渗透产水与一定浓度的酸或碱配制而成的清洗液,酸洗液pH为2-3,碱洗液pH为11-12.5,其中所属的酸主要指盐酸、硫酸、草酸和柠檬酸,所述的碱主要指氢氧化钠和次氯酸钠。超滤运行中跨膜压差控制在0.02-0.15MPa,超滤产水中的5-20%进入超滤清洗水箱,其余80-95%的超滤产水直接通过高压泵增压进入反渗透进行处理。
8.根据权利要求1所述的一种低微生物污染废水的深度回用工艺,其特征在于,步骤(3)每运行20min清洗30s,每6h对超滤膜进行化学加强分散洗;超滤膜运行跨膜压差为0.04-0.15MPa;超滤产水中10%进入超滤清洗水箱,90%直接通过高压泵增压进入反渗透。
9.根据权利要求1所述的一种低微生物污染废水的深度回用工艺,其特征在于,步骤(4)中反渗透单元采用芳香聚酰胺的卷式反渗透BW30或BW365FR膜组件,反渗透膜的运行参数为:运行压力0.6-2.0MPa,运行时间为每运行1-8h清洗1-4min;每3-5天采用非氧化性杀菌剂对反渗透膜进行杀菌。
10.根据权利要求1所述的一种低微生物污染废水的深度回用工艺,其特征在于,步骤(4)中反渗透膜运行压力0.8-1.2MPa,每运行4小时清洗2分钟。
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Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104230039A (zh) * | 2013-06-13 | 2014-12-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种城市达标污水深度处理回用方法 |
CN104275151A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-01-14 | 苏州新协力环保科技有限公司 | 一种污水处理用改良性石英砂滤料 |
CN104556437A (zh) * | 2013-10-11 | 2015-04-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种膜技术用于城市污水深度处理回用的方法 |
CN105036409A (zh) * | 2015-07-07 | 2015-11-11 | 淄博沐川水处理设备有限公司 | 膜法单段大流量低压差浓水循环工艺及系统 |
CN106430675A (zh) * | 2016-09-26 | 2017-02-22 | 合肥信达膜科技有限公司 | 一种玉米淀粉工业废水处理系统 |
CN106830393A (zh) * | 2017-02-25 | 2017-06-13 | 郑州碧水环保科技有限公司 | 中水脱盐装置及脱盐方法 |
CN106938865A (zh) * | 2016-01-05 | 2017-07-11 | 珠海格力电器股份有限公司 | 净水设备及其反渗透净水系统 |
CN107311333A (zh) * | 2017-08-20 | 2017-11-03 | 合肥信达膜科技有限公司 | 一种高效的玉米淀粉工业生产废水处理系统 |
CN108341528A (zh) * | 2018-03-01 | 2018-07-31 | 北京市自来水集团有限责任公司技术研究院 | 自来水的处理方法和水处理过程中降低膜污染的方法 |
CN109160622A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-08 | 时代沃顿科技有限公司 | 一种酵母蒸发冷凝液处理方法及其专用装置 |
CN111289339A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-06-16 | 河北科瑞达仪器科技股份有限公司 | 一种水样预处理方法及预处理系统 |
CN112794565A (zh) * | 2020-12-26 | 2021-05-14 | 苏州聚智同创环保科技有限公司 | 一种泡菜废水资源化处理方法 |
CN113507981A (zh) * | 2019-03-07 | 2021-10-15 | 奥加诺株式会社 | 使用反渗透膜的水处理方法和水处理装置 |
CN114772814A (zh) * | 2022-05-06 | 2022-07-22 | 青岛理工大学 | 复合预处理并联合超滤反渗透的污水处理方法及系统 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101475278A (zh) * | 2009-02-03 | 2009-07-08 | 江阴市虎跑环保科技有限公司 | 全自动中水回用机 |
CN100534930C (zh) * | 2007-06-05 | 2009-09-02 | 邯郸钢铁股份有限公司 | 一种高效杀菌的冶金污水处理方法 |
-
2011
- 2011-10-26 CN CN2011103293335A patent/CN103073133A/zh active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100534930C (zh) * | 2007-06-05 | 2009-09-02 | 邯郸钢铁股份有限公司 | 一种高效杀菌的冶金污水处理方法 |
CN101475278A (zh) * | 2009-02-03 | 2009-07-08 | 江阴市虎跑环保科技有限公司 | 全自动中水回用机 |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104230039A (zh) * | 2013-06-13 | 2014-12-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种城市达标污水深度处理回用方法 |
CN104556437A (zh) * | 2013-10-11 | 2015-04-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种膜技术用于城市污水深度处理回用的方法 |
CN104275151A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-01-14 | 苏州新协力环保科技有限公司 | 一种污水处理用改良性石英砂滤料 |
CN105036409A (zh) * | 2015-07-07 | 2015-11-11 | 淄博沐川水处理设备有限公司 | 膜法单段大流量低压差浓水循环工艺及系统 |
CN106938865A (zh) * | 2016-01-05 | 2017-07-11 | 珠海格力电器股份有限公司 | 净水设备及其反渗透净水系统 |
CN106430675A (zh) * | 2016-09-26 | 2017-02-22 | 合肥信达膜科技有限公司 | 一种玉米淀粉工业废水处理系统 |
CN106830393A (zh) * | 2017-02-25 | 2017-06-13 | 郑州碧水环保科技有限公司 | 中水脱盐装置及脱盐方法 |
CN107311333A (zh) * | 2017-08-20 | 2017-11-03 | 合肥信达膜科技有限公司 | 一种高效的玉米淀粉工业生产废水处理系统 |
CN108341528A (zh) * | 2018-03-01 | 2018-07-31 | 北京市自来水集团有限责任公司技术研究院 | 自来水的处理方法和水处理过程中降低膜污染的方法 |
CN109160622A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-08 | 时代沃顿科技有限公司 | 一种酵母蒸发冷凝液处理方法及其专用装置 |
CN113507981A (zh) * | 2019-03-07 | 2021-10-15 | 奥加诺株式会社 | 使用反渗透膜的水处理方法和水处理装置 |
CN111289339A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-06-16 | 河北科瑞达仪器科技股份有限公司 | 一种水样预处理方法及预处理系统 |
CN112794565A (zh) * | 2020-12-26 | 2021-05-14 | 苏州聚智同创环保科技有限公司 | 一种泡菜废水资源化处理方法 |
CN114772814A (zh) * | 2022-05-06 | 2022-07-22 | 青岛理工大学 | 复合预处理并联合超滤反渗透的污水处理方法及系统 |
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