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废水中水回用设备技术介绍

废水中水回用设备技术介绍
  
  废水中水回用设备特点:
  
  处理效率高、出水水质好、污泥少
  
  水力停留时间短、占地面积小
  
  易清洗、易更换、运行稳定、运行成本低
  
  耐冲击能力强、COD和色度去除效率高
  
  废水中水回用设备总回收率大于75%,废水通过废水回收系统实现了循环利用,因此可节约75%以上废水排污费用。系统采用先进的特殊膜分离新技术,工艺简单,运行稳定可靠,处理效率高。本系统不仅能有效地节约有限的水资源,从而减轻对水资源的消耗,缓解日趋突出的用水紧张矛盾,而且能减少污水的排放,减轻对周围水体的污染,改善人类居住环境。废水回收成本可降至每吨约RMB¥2元。回收水可供应纯水系统或直接回用到生产线。具有良好的经济效益,1—3年内可回收初设成本。
  
  废水中水回用设备适用范围:
  
  1印制线路板废水 2回用电镀废水回用 3漂洗废水回用 4印染废水回用
  
  5湿印废水回用 6食品废水回用 7市政污水回用 8造纸废水回用
  
  9鞣革废水回用 10洗水废水回用 11印花废水回用 12线路板废水回用
  
  13制药废水回用 14养殖废水回用 15制革废水回用 16化工废水回用
  
  废水中水回用设备工艺流程:
  
  废水→原水箱(自备)→原水泵→(絮凝加药装置)石英砂过滤器→活性炭过滤器→超滤装置→超滤水箱自备→(阻垢加药装置)保安滤器→高压泵→反渗透主机(清洗装置)→纯水箱自备→用水点
  
  工艺流程说明
  
  本工艺包括预处理部分、反渗透部分。
  
  1、预处理及反渗透部分组成和目的:爲反渗透装置提供合格的进水。
  
  A.反渗透系统进水要求:
  
  1) 污染指数 SDI≤4
  
  2) 余氯 <0.1 ppm
  
  3) 浊度 <1NTU
  
  4) 供水Fe3+ ≤0.01ppm
  
  5) 供水水温适宜范围 10~30℃
  
  6) 碳酸钙饱和指数LSI 0
  
  B.预处理就是通过絮凝、过滤、吸附等方法使反渗透进水达到以上要求,实现以下目的:
  
  防止反渗透膜面结垢(包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、铁铝氧化物等);
  
  防止胶体物质及悬浮固体微粒对反渗透膜的污堵;
  
  防止有机物质的对反渗透膜的污堵和降解;
  
  防止微生物对反渗透膜的污堵;
  
  防止氧化性物质对反渗透膜的氧化破坏;
  
  C.预处理系统的组成:
  
  原水中含有多种杂质,如悬浮物、胶体、有机物和无机物。爲去除水中的悬浮物、胶体、有机物等,原水预处理部分设置机械滤器、活性炭滤器、保安滤器、絮凝剂加药。
  
  机械滤器、活性炭过滤器可有效去除水中的悬浮物、胶体、有机物等杂质,并吸附自来水中的腐殖质、色度、嗅味、余氯等,可降低水的浊度和污染指数,经其处理后的水洁净,无异味,称之爲清水。机械滤器内装填石英砂,活性炭滤器内装填优质活性炭。
  
  2、原水预处理部分:
  
  原水中含有多种杂质,如悬浮物、胶体、有机物和无机物。爲保证本系统中反渗透预除盐部分的正常运转,必须先去除水中的悬浮物、胶体、有机物等,使反渗透的进水达到要求,故本系统设置原水预处理部分。原水预处理部分包括机械滤器、活性炭滤器、保安滤器、絮凝剂加药。
  
  (1)絮凝加药装置:在天然水中存在着一定量的胶体物质,它们的粒径范围是10-4—10-6mm。由于其本身的动力稳定性和带电性,在水中是稳定的,直接过滤几乎不起作用。爲了除去这些胶体,必须在原水进入多介质机械滤器前投加高分子絮凝剂ST或复合絮凝剂,高效絮凝剂ST(季胺型聚丙烯酰胺)在水中水解,可形成带电荷的分子长链,并在长链两端吸附胶体,从而形成大颗粒杂质利于滤除,以保证多介质机械滤器更有效去除水中的胶体。另外,在絮凝的过程中,部分有机物可被絮凝物吸附下来。ST的投加量一般在0.4-1ppm左右。根据原水中的测试值调节加药量。必要时可用投加碱式氯化铝提高混凝效果。
  
  (2)机械滤器:反渗透设备对进水的浊度有较高的要求,特别是反渗透进水的污染指数SDI值要求小于4,浊度小于1NTU。多介质滤器中的滤料包括五种规格的石英砂,用于除去原水中的悬浮物及脱稳后的胶体。
  
  (3)活性炭滤器:反渗透设备要求进水的余氯含量小于0.1mg/l,因此采用活性炭滤器脱除原水中的余氯,防止反渗透膜受到污染。同时可以进一步吸附原水中的有机物。活性炭滤器内填精制耶壳型活性炭,用于吸附原水中的余氯、有机物、部分色素和有害物质,降低化学耗氧量COD。活性炭被广泛应用于生活用水及食品工业、化工等工业用水的净化,由于活性炭的比表面积很大,其表面又布满了平均爲20—30埃的微孔,因此,活性炭具有很高的吸附能力。此外,活性炭的表面有大量的羟基和羧基等官能团,可以对各种性质的有机物质进行化学吸附,以及静电引力作用,因此,活性炭还能去除水中腐殖酸、富维酸、木质磺酸等有机物质,还可去除象余氯一类对反渗透膜有害的物质,防止反渗透膜被氧化。通常能够去除63%—86%胶体物质,50%左右的铁,以及47—60%的有机物质。活性炭脱出余氯的过程是一个简单的氧化还原过程。此过程有可能使活性炭破碎,但破碎的活性炭并不影响脱出余氯的效果,因此活性炭脱出余氯的效果非常强。
  
  (3)软水器:采用钠离子交换树脂将原水中的钙、镁离子置换出去,经该设备流出後而爲硬度极低的软化水。当树脂吸附到一定量的钙、镁离子後,必须进行再生:用饱和的盐水浸泡树脂把树脂里的钙、镁等离子再置换出来,恢复树脂的软化交换能力,并将废液排出。整个再生过程包括:反洗-松动树脂层,吸盐再生-发生交换反应,冲洗(正洗)-将化学反应交换下来的钙、镁离子冲净,注水-爲了下次再生。软化器配备了广州丹佳斯公司生産的全自动电动阀,可根据PLC电控程式设置反冲洗时间,自动定时反冲洗、再生,防止软化树脂长期截留污物後板结失效、或被击穿失效。此套配置无需操作人员值守。
  
  (4)保安滤器:保安滤器属于微滤设备,在预处理系统中起保险作用,当机械滤器工作状态不正常时把关,爲保证任何情况下都能够提供合格的供水,防止水中及管道中的微粒进入水泵和反渗透系统,特设置保安滤器作爲最后的过滤装置。当滤器进出囗压差大于0.1Mpa时需更换滤芯(由于被过滤的介质直接进入到微孔滤膜的空隙中,因此很难通过酸碱清洗恢复通量)。滤器结构能满足快速更换滤芯的要求。
  
  (5)超滤机组:超滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程,以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当原液流过膜表面时,超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液,而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧,成为浓缩液,因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。采用超滤作预处理,可得到高质量的RO进水,从而保证反渗透膜的长期稳定性能。超滤膜技术已经用于海水淡化及水净化系统的预处理中,该技术与常规预处理相比,具有标准化设计,投入少,产量高,无需连续加药,稳定性高,需劳动力少,占地面积小,自动化程度高,操作方便等优点。
  
  本系统中的超滤采用内压式中空纤维膜,在控制下,实现半自动进水,半自动反冲,确保该系统长期稳定运行。
  
  主要技术参数:
  
  设计产水量:20m3/h
  
  产水水质:浊度<1NTU
  
  SDI≤2
  
  微生物、细菌、大肠杆菌、病原体(祛除率)>99.99%
  
  操作温度:5-40℃
  
  设计进水压力:≤0.3Mpa
  
  截留分子量:100000道尔顿
  
  排放量: 10%
  
  主要特点:
  
  膜材料是耐污染、亲水的PVDF;
  
  可以短时承受200ppm余氯环境;
  
  孔径分布窄,孔径分布均匀;
  
  交叉流设计,排除脏堵,提高寿命;
  
  通量大且持久稳定,抗污染能力强
  
  易清洗,能耗低。
  
  3、反渗透除盐部分:
  
  水中含有各种无机盐,用通常的过滤是无法去除的,而用传统的离子交换法去除,却面临着酸碱耗量大,再生周期短,工人劳动强度大及环境污染严重等问题,反渗透技术是近二十几年来新兴的高新技术,它利用逆渗透原理,采用具有高度选择透过性的反渗透膜,能使水中的无机盐去除率达到98%。因此它具备操作简单,能耗低、无污染等优点,在纯水制备方面得以广泛采用。
  
  反渗透除盐系统的构成和功能:
  
  (1)高压泵:高压泵的设置是爲了使反渗透的进水达到一定的压力,让逆渗透过程得以进行,即克服渗透压使水分子透过反渗透膜到达淡水层。
  
  (2)反渗透膜元件和压力容器:反渗透装置可以去除水中绝大部分无机盐、微粒、细菌、病毒以及其他溶解性物质等。反渗透膜元件采用美国坦福公司生産的抗污染低压膜,材质爲芳香族聚酰胺复合膜。该膜元件的使用条件爲:最高温度45C,pH范围2.0—10.0,最高操作压力4.14MPa,最大压力损失爲0.07 Map,进水最高污染指数SDI爲5,进水最高浊度1.0NTU,进水最高余氯含量0.1ppm,,单根浓水与透过水的流量比爲5:1。在正常使用的情况下,该膜元件的平均使用寿命爲3年。该膜元件设计工作压力在1.4—1.7 Map的范围内。压力容器即爲反渗透膜元件提供工作压力环境的外壳,采用玻璃钢8"-5W的压力容器,额定工作压力120PSI,即0.9Mpa,一根压力容器可以装5根反渗透膜元件。
  
  (3)自动冲洗装置:反渗透在运行的过程中,浓缩过程和浓差极化将导致膜表面所接触原水的固含量浓度远远大于原水的本体浓度。因此配备自动低压冲洗装置在开机前、停机后或连续运行一个可调整的期间后对反渗透膜进行定时的低压冲洗,将附于膜表面的少量污染物冲走。冲洗完成后,系统自动恢复到冲洗啓动前的状态。 反渗透装置设有德国产自动低压冲洗保护装置,当反渗透开机时该装置自动发生冲洗膜的动作,以确保膜污染降到最低程度。
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