水处理基本知识 工业废水零排放
现代水处理技术的两个重要发展方向,一个是给水处理方面的超纯水制备,另外一个则是废水处理方面的废水零排放。前者主要基于半导体(精密电子,光伏),精密化工等领域蓬勃发展,结合RO,EDI,离子交换等工艺的成熟运用,主要为技术驱动。后者主要基于日益严格的环境保护要求,在传统废水处理工艺()的基础上,结合膜分离技术,蒸发结晶技术做到废液零排放,主要为政策驱动。本文将重点介绍工业废水零排放相关工艺及设计。
首先我们先来看一个最简单的废水零排放设计,超声波清洗废水零排放工艺流程图如下
项目名称:长三角某地超声波清洗废水零排放
基本概况:微含油超声波清洗废水,日处理量3-5吨,园区要求废液零排放。
工艺拆解如下:
蓝色部分:一般废水处理工艺,预期达到三级污水排放标准。
绿色部分:基于超滤(UF) 反渗透(RO)的中水回用工艺,预期达到50-60%回用比例。
深绿部分:基于单效蒸发器的蒸发结晶 冷凝回用工艺,处理反渗透浓水结晶及冷凝液回用。
麻雀虽小五脏俱全,通过简单案例的拆解,我们会发现工业废水零排放基本可以三部分,即
预处理阶段:基于传统废水处理工艺组合,阶段出水达到或基本达到工业废水回用标准(一级A废水排放标准)。
回用阶段:大部分基于膜分离技术,综合运用超滤,纳滤,反渗透(含DTRO,STRO等特种膜),离子吸附交换(特种树脂及软化树脂前置,抛光混床树脂后置)和EDI等技术工艺。
补充介绍一下特种膜和特种树脂。
DTRO膜技术:即碟管式反渗透膜技术,是一种可以实现高浓度(高盐、高有机物等)料液处理、回收、达标排放和废水浓缩减量的分离技术(设备)。其结构原理如下图
原液流道:碟管式膜组件采用开放式流道,料液通过入口进入压力容器中,从导流盘与外壳之间的通道流到组件的另一端,在另一端法兰处,料液通过8个通道进入导流盘中,被处理的液体以最短的距离快速流经过滤膜,然后180°逆转到另一膜面,再从导流盘中心的槽口流入到下一个导流盘,从而在膜表面形成由导流盘圆周到圆中心,再到圆周,再到圆中心的双”S”形路线,浓缩液最后从进料端法兰处流出。DT膜组件采用高强度,耐压设计,能够克服更高的渗透压,带有凸点的导流盘形成独特的开放式流道,对预处理要求低,提高了膜抗污染能力,清洗更彻底,延长膜使用寿命。
因为DT膜的特殊的结构和工作原理,所以它能承担起为高盐、高有机物废水的浓缩减量的任务。在零排放方案设计中一般设计在传统反渗透工艺之后,蒸发结晶工艺之前,起到进一步减少浓缩液处理量,减轻蒸发结晶工作量的作用。
STRO膜技术:STRO膜是卷式RO膜的一种形式,由德国DeFraWater 公司为实现高浓度、高盐分、低悬浮物废水的浓缩、回收 和达标排放而研发的一种新型高压管网式反渗透膜。在设计上结合了开放式流道和卷式元件设计上的优势,是一种具有特殊的45°双层开放式流道结构的新型卷式膜元件。