工業(yè)污廢水處理設(shè)備性能穩(wěn)定

南京某膜材料科技有限公司生產(chǎn)玻璃纖維、高比面積電池隔膜制品。公司在生產(chǎn)過程中有120m3/h循環(huán)水在重復(fù)使用并定期(1～2天)排放。在連續(xù)生產(chǎn)過程中由于循環(huán)水的水質(zhì)在不斷惡化，使生產(chǎn)的隔膜制品不斷下降，而且每次停產(chǎn)換水過程影響生產(chǎn)效率;且水資源未充分利用，大量排放給污水處理站帶來較大負(fù)荷。本試驗(yàn)擬采用膜分離技術(shù)對(duì)生產(chǎn)線的循環(huán)使用水進(jìn)行凈化回用，延長(zhǎng)生產(chǎn)線運(yùn)行時(shí)間，同時(shí)檢驗(yàn)超濾膜組件處理含玻璃纖維及膠體廢水的性能，并從中獲得穩(wěn)定可靠的膜運(yùn)行

　　1.3 試驗(yàn)原理及試驗(yàn)方法

　　本次試驗(yàn)，主要利用中試設(shè)備中的超濾膜對(duì)廢水進(jìn)行過濾處理。其原理是利用人工合成的，具有選擇透過性的超濾膜，以外界壓力作為推動(dòng)力，對(duì)廢水進(jìn)行分離的過程。

　　其分離工藝流程，主要分為兩種分離方式，一種為錯(cuò)流過濾，另一種為死端過濾。錯(cuò)流過濾是先用潛水泵從生產(chǎn)線循環(huán)水水池中將循環(huán)廢水提升至超濾設(shè)備原水箱中，原水箱中

死端過濾方式檢測(cè)膜運(yùn)行性能

　　第三階段采用死端過濾方式(即進(jìn)水量等于產(chǎn)水量)連續(xù)運(yùn)行中試設(shè)備。設(shè)備運(yùn)行時(shí)，設(shè)置進(jìn)水流量為3m3/h左右，產(chǎn)水流量也是3m3/h左右，實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置過濾時(shí)間分別設(shè)置為1、2和4h，然后進(jìn)行清洗，清洗過程為：氣擦洗時(shí)間2min，反洗2min，正沖1min

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明過濾時(shí)間為1h和2h時(shí)，跨膜壓差變化很小;過濾時(shí)間4h時(shí)，跨膜壓差發(fā)生明顯的變化，但經(jīng)過反洗后，跨膜壓差很快可以恢復(fù)。通過本輪試驗(yàn)可知，過濾時(shí)間設(shè)置為2h以內(nèi)，超濾設(shè)備可以一直連續(xù)

的廢水經(jīng)原水泵抽取進(jìn)入超濾膜組件中，在膜兩側(cè)的壓差作用下，分離成濃水和滲透液兩部分，其中無法穿透膜的雜質(zhì)被截留在膜的外表面(濃水側(cè))，并回流進(jìn)入原水箱中再次處理;透過膜的滲透液，即清澈的產(chǎn)水進(jìn)入產(chǎn)水箱中，最終達(dá)到廢水被分離的目的，在本次試驗(yàn)中，產(chǎn)水被溢流回循環(huán)水水池。死端過濾則是關(guān)閉回流管路，讓所有原水全部從超濾膜過濾，截留雜質(zhì)保留在膜組件內(nèi)，其他同錯(cuò)流過濾流程相同。

　　2、試驗(yàn)過程及結(jié)果討論

負(fù)荷高，處理效率低，甚至需要在生物段添加大量的稀釋水才能滿足生物處理負(fù)荷要求，造成大量新水浪費(fèi)和噸焦耗新水指標(biāo)超標(biāo)。如何提高其預(yù)處理效果，大幅度提高廢水的可生化性，減少稀釋水的用量，是目前焦化廢水關(guān)注的重點(diǎn)。

　　微電解和Fenton氧化技術(shù)可有效分解廢水中的大分子、難降解的有機(jī)污染物，提高廢水的可生化性，廣泛應(yīng)用于制藥、造紙、農(nóng)藥廢水等多種難降解工業(yè)廢水的預(yù)處理。筆者以微電解技術(shù)為核心，耦合Fenton氧化-絮凝沉淀工藝對(duì)焦化廢水進(jìn)行強(qiáng)化預(yù)處理實(shí)驗(yàn)，研究了其對(duì)焦化廢水污染物去除效果和對(duì)可生化性的影響，為其在焦化廢水預(yù)處理中的應(yīng)用提供參考。

　　1、實(shí)驗(yàn)材料與方法

　　1.1 廢水來源以及水質(zhì)

　　本實(shí)驗(yàn)使用的廢水來自于某焦化廠經(jīng)氣浮除去油和懸浮物后的焦化廢水，其COD為2000~3500mg/L，BOD5為600~800mg/L，B/C為0.2~0.29，氨氮為25~100mg/L，揮發(fā)酚為300~500mg/L，pH為8.5~9.5。

　　1.2 微電解填料

　　微電解填料是由山東某填料廠家提供的多元催化氧化填料，由多元金屬合金融合催化劑經(jīng)高溫微孔活化生產(chǎn)而成，其鐵碳比約為5∶1，粒徑1~3cm，填充空隙率65%，密度約1g/cm3，比表面積1.2m2/g。

　　1.3 檢測(cè)方法

　　COD，重鉻酸鉀法;BOD5，稀釋接種法;氨氮，納氏試劑分光光度法;揮發(fā)酚，4-氨基分光光度法;Fe2+，鄰菲啰啉分光光度法。

　　1.4 實(shí)驗(yàn)方法

　　微電解反應(yīng)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)：研究微電解在進(jìn)水pH下(pH=3)的停留時(shí)間對(duì)焦化廢水的污染物去除效果的影響，同時(shí)研究微電解過程中體系pH和Fe2+濃度的變化。

　　微電解-Fenton氧化-絮凝沉淀連續(xù)動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)：通過微電解小試實(shí)驗(yàn)和查詢文獻(xiàn)確定Fenton氧化和絮凝沉淀的反應(yīng)條件，通過動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證不額外投加Fe2+的情況下對(duì)污染物的處理效果。

　　2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論

　　2.1 微電解反應(yīng)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)

　　取焦化廢水50L，調(diào)節(jié)pH=3，將其注入微電解反應(yīng)器并曝氣，

　　本次試驗(yàn)主要分為三個(gè)階段：第一階段，針對(duì)生產(chǎn)線循環(huán)廢水進(jìn)行試運(yùn)行，查看中試裝置是否可以適用于此過程;第二階段，采用錯(cuò)流過濾方式連續(xù)處理循環(huán)廢水，檢測(cè)超濾膜運(yùn)行情況;第三階段，采用死端過濾方式連續(xù)處理循環(huán)廢水，檢測(cè)超濾膜運(yùn)行情況。本次試驗(yàn)進(jìn)行了20d左右，設(shè)備預(yù)調(diào)試用了6d時(shí)間。

　　2.1 膜設(shè)備適用性測(cè)試

　工業(yè)污廢水處理設(shè)備性能穩(wěn)定　第一階段實(shí)驗(yàn)是超濾膜中

著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，工業(yè)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)逐漸提高技術(shù)成為今后企業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。目前，技術(shù)在煤化工行業(yè)、氯堿行業(yè)、電廠廢水處理方面已有應(yīng)用，尤其在高鹽廢水的處理實(shí)現(xiàn)污水的技術(shù)應(yīng)用，并分析結(jié)合多晶硅行業(yè)的污水特點(diǎn)，重點(diǎn)分析能夠適用于多晶硅生產(chǎn)污水技術(shù)的應(yīng)用可行性。

　　1、工業(yè)廢概念

　　工業(yè)廢術(shù)對(duì)比

　　(1)焚燒技術(shù)

　　焚燒技術(shù)一般在800～950℃的溫度下，工業(yè)廢水中的可燃性有機(jī)物或通過添加助燃劑的有機(jī)物，與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生水、CO2、無機(jī)物灰分以及熱能，實(shí)現(xiàn)的過程。該過程主要工序，包括進(jìn)料預(yù)處理，高溫焚燒，熱量回收及煙氣處理等。焚燒技術(shù)主要針對(duì)有機(jī)物含量高的廢水，對(duì)于有機(jī)物含量低的廢水，因熱值低，難以燃燒，通常需要將廢水濃縮，提高熱值后再燃燒，否則能耗高、投資大。焚燒技術(shù)一般會(huì)存在設(shè)備結(jié)焦、粉塵二次污染、尾氣含二噁英等問題。

　　(2)蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)

　　蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)，是工業(yè)生產(chǎn)中比較中成熟的化工單元。在冶金、化工、污水處理、海水淡化等過程中得到廣泛使用。對(duì)于廢水深化處理形成的高鹽廢水，一般采用蒸發(fā)結(jié)晶工藝能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外主要的蒸發(fā)技術(shù)包括多效蒸發(fā)(MEE)、機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)(MVR)、臥式薄膜噴淋蒸發(fā)(MVC)等。

　　MEE主要流程為，多個(gè)蒸發(fā)器連接操作，上一級(jí)蒸發(fā)器副產(chǎn)的二次蒸汽，作為下一級(jí)蒸發(fā)器的熱源，提高熱利用率。其優(yōu)點(diǎn)在于進(jìn)水預(yù)處理簡(jiǎn)單，應(yīng)用靈活，系統(tǒng)穩(wěn)定，但需要持續(xù)補(bǔ)充熱源。MVR在多效蒸發(fā)的基礎(chǔ)上，通過一次性補(bǔ)充蒸汽，正常運(yùn)行后不再補(bǔ)充，節(jié)能效，設(shè)備占地小，但投資較高。MVC較MVR，二次蒸汽利用要求相同，提高了蒸發(fā)效率，在重力作用下形成蒸發(fā)膜，受熱時(shí)間短，蒸發(fā)效率較高。

　　(3)蒸發(fā)聯(lián)合技術(shù)

　　目前工業(yè)廢水主要分為有機(jī)廢水和無機(jī)廢水，其中包括低鹽廢水和高鹽廢水。根據(jù)不同物料的廢水，采用蒸發(fā)聯(lián)合技術(shù)針對(duì)性的處理不同種類的廢水，選擇合適的組合，則能夠限度的實(shí)現(xiàn)當(dāng)廢水量較大，有機(jī)物和鹽分較低的廢水，如果直接采用蒸發(fā)處理，設(shè)備投資較大，一般先通過膜法預(yù)濃縮后，降低蒸發(fā)處理水量。當(dāng)對(duì)蒸發(fā)冷凝液水質(zhì)要求較高時(shí)，蒸發(fā)冷凝液還要結(jié)合生化法、膜法、離子交換吸附法等方法對(duì)其進(jìn)行深度處理。在進(jìn)一步降低能耗方面，國(guó)內(nèi)外研究者考慮將太陽能和風(fēng)能等新能源應(yīng)用于機(jī)械蒸汽再壓縮過程。

　　3、多晶硅生產(chǎn)過程中廢放的可行性

試設(shè)備處理白水循環(huán)池水，間斷運(yùn)行了3d，每天11h，合計(jì)運(yùn)行33h。參數(shù)設(shè)置為進(jìn)水流量8m3/h左右，產(chǎn)水流量3m3/h左右。進(jìn)水為乳白色牛奶狀的原水，經(jīng)過超濾膜處理所得產(chǎn)水箱的產(chǎn)水始終非常清澈。

　　2.2 錯(cuò)流過濾檢測(cè)膜運(yùn)行性能

　　第二階段采用錯(cuò)流過濾方式連續(xù)運(yùn)行中試設(shè)備。本階段實(shí)驗(yàn)根據(jù)生產(chǎn)線不同產(chǎn)品批次產(chǎn)生不同的廢水水質(zhì)，為考察不同水質(zhì)的水對(duì)超濾膜運(yùn)行的影響情況，中試設(shè)備運(yùn)行與生產(chǎn)過程換水周期同步。設(shè)置進(jìn)水為8m3/h，產(chǎn)水為3m3/h，連續(xù)過濾至生產(chǎn)線，再對(duì)設(shè)備進(jìn)行反洗，反洗后設(shè)備過濾運(yùn)行，記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。

工藝參數(shù)，為膜法處理在項(xiàng)目上應(yīng)用提供有力支撐。

　　1、試驗(yàn)部分

　　1.1 廢水來源

　　廢水主要來源于某電池隔膜材料加工生產(chǎn)線，電池隔膜材料生產(chǎn)主要將玻璃微纖維、稀硫酸按比例加入到水力碎漿機(jī)，將絮狀玻璃纖維分解開，通過添加純水和稀硫酸控制漿液pH在3～5之間。將制備好的漿液和來自水池沖漿區(qū)域的白水同時(shí)進(jìn)入生產(chǎn)線進(jìn)行成型，生產(chǎn)線產(chǎn)生的多余含漿廢水進(jìn)入白水循環(huán)水池，水循環(huán)池水含有玻璃微纖維、膠體、pH為2左右的酸性廢水。

　　1.2 試驗(yàn)工藝流程

　　本次中試試驗(yàn)，采用自制一套全自動(dòng)超濾中試裝置(內(nèi)裝一根超濾膜組件)，采用提升泵從白水循環(huán)池中將廢水提升至超濾中試裝置進(jìn)行過濾處理，產(chǎn)水回至白水循環(huán)池繼續(xù)生產(chǎn)使用，工藝流程如圖1所示