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    反滲透技術在電子工業廢水的應用

    發布時間:2021-7-28 9:29:29  中國污水處理工程網

      反滲透技術具有高效、節能的特點,受到全世界的廣泛認可與應用,尤其在電子工業廢水處理方面,應用技術已經較為成熟。通過一定人力物力的投入將污染水轉變為純水,不但能夠使廢水處理與回用的效果得到顯著提升,還與我國提倡的節能環保政策相符合,在工業園區工業污水處理項目使用該技術,使得各項性能指標十分穩定,證明了反滲技術切實可行。

      1、反滲透原理

      1.1 原理

      當前,我國在電子工業廢水處理過程中,應用的處理技術較多,例如常見的離子交換法、吸附法、滲透法、電解法等,不同的技術應用原理存在較大的不同。本文以反滲透技術為例進行分析,該方法較為高效,處理工業廢水效果較為明顯,尤其是在含有的大量重金屬離子的廢水中,處理效率更高。在應用時,反滲透技術主要是利用外界存在的作用力優勢,將廢水中存在的金屬離子等相關的有害物質進行半透膜過濾,充分發揮出半透膜自身的選擇透過性進行物質分離,達到最終的分離目的,屬于膜分離技術。在實際的應用過程中,需要建立和理解的分離條件,根據其技術性質進行針對性設計,主要要求:第一,對于外界作用力進行明確的要求,要求其自身的作用力大于溶液中存在的滲透壓力,并且壓力差值越大越分離的效率越高。第二,滲透膜需要具備良好的滲透性,靈活利用自身的性質進行分離,并且具有合理的透水性與選擇性,進而保證在分離時充分發揮出隔離作用。通常情況下,在進行選擇滲透膜時,要求其自身表面的孔隙尺寸小于1nm,在1nm以下范圍可以將當前的大部分離子進行有效的過濾,提升其分離效率與質量。與此同時,在進行應用過程中,還應積極發揮出滲透截留機理的優勢,進行有效的篩選,明確分子不同價態對其產生的影響,促使其滿足當前的需求,F階段,經過不斷創新發展,反滲透技術被廣泛應用與創新,例如應用在超純水制備、海水淡化、過濾分離等領域,并且其技術工藝逐漸成熟,充分發揮出技術優勢,體現出脫色均勻、脫鹽效果良好優勢,并且據相關的數據顯示,該技術對氯化物、硬度、總堿度、鈉離子以及酸根離子等去除效率高達95%,具有較高的色度,其技術被廣泛的應用在工業廢水處理中是時代發展的要求。

      1.2 技術優勢

      與其他傳統的技術相比,反滲透技術具有較強的優勢,可以高效地進行廢水處理,并保證其處理效果與效率,具體的技術優勢主要體現在以下方面:第一,反滲透技術在實際的應用過程中,避免了大量使用沉淀劑、吸附劑等部分化學藥劑,有效降低了廢水處理中藥劑成本的投入,降低整體的廢水回用成本,并保證其廢水處理質量。第二,反滲透技術應用原理主要是利用外界的作用力,并將其作為分離的主動力,不需要在分離過程中施加其他壓力,進而避免了能量進行密集交換的過程,有效進行分析,降低分離過程中產生的能量消耗,減少能量損失,節約能源。第三,靈活利用反滲透技術優勢可以高效對電子工業廢水進行處理,充分發揮出其優勢,保證凈化效果與效率,與此同時,保證其廢水處理過程中具有良好的環境,降低對環境產生的影響。第四,相對而言,反滲透技術處理過程較為簡單便捷,在進行分離過程中需要較短的工程設計就可以進行分離,直接縮短了分離周期,提升其分離水平。與此同時,降低設備的投入,逐漸簡單化處理,降低廢水產生的不良影響。

      2、反滲透技術應注意的問題

      受反滲透技術自身的性質影響,在進行電子工業廢水處理過程中,充分發揮出其技術優勢,保證廢水得到合理的處理,還存在一些重點事項,需要工作人員注意,具體的注意事項主要包括以下兩點:第一,對反滲透技術的成本問題進行分析,由于當前我國的電子工業廢水排放數量較大,在實際應用過程中應重點分析其成本問題,以滿足當前的需求。實際上,滲透膜的選擇直接影響成本,其也是當前滲透過程中的最重要環節,直接影響其處理質量[2],F階段在市場上的滲透膜的種類已經存在幾百種,并且不同種類的滲透膜的性能差異較大,價格也各不相同,在處理廢水時能力也不同,因此工作人員應按照當前的實際需求進行選擇,結合實際選擇性價比最高的滲透膜,從整體上進行優化,降低其技術應用成本。實際上,近年來隨著技術的創新發展,滲透膜的技術逐漸創新,我國整體的滲透膜呈現出較高的發展水平,促使行業的整體效能提升,并且使其成本逐漸降低,以適應時代的發展。第二,進行有效的預處理,預處理是當前電子工業廢水處理的重點環節,靈活進行預處理可以從根本上提升滲透膜的使用壽命,進而降低滲透膜頻繁更換而產生的成本,促使其經濟效益得到提升。與此同時,在進行電子工業廢水處理過程中,其關鍵點需要保證廢水水質符合滲透膜的要求,進而降低滲透膜被污染的幾率,提升整體的分離效率與效果。進行合理的預處理,其對整體的廢水處理具有積極的意義,尤其是現階段的廢水中雜質數量逐漸增多,導致廢水更加難以處理,通過預處理環節可以有效降低其廢水處理難度。提前進行水質清理,在保證滲透膜使用壽命的基礎上提升廢水處理效果,滿足當前的要求,降低廢水對環境產生的負面影響,提升水資源的利用效率,創造出更大的經濟價值。

      3、反滲透技術在工業廢水回收中的應用

      3.1 項目概況

      本項目名為文林工業園區工業污水處理廠一期一區,項目地點在四川省,總占地面積58911m2,總建筑面積約3萬m2,構建筑物22座。設計規模一期為2.3萬m3/d,二期設計規模增加2.2萬m3/d。本項目主要針對第5代TFT-LCD高端顯示器項目處理后,達污水廠進水要求的生產廢水。

      3.2 反滲透技術的應用

      反滲透技術也稱為RO技術,針對含氟廢水的預處理主要是在進入反滲透裝置之前,使水質能夠與進水要求相符合,進而減少對RO膜的損害,進而延長其使用壽命,確保該裝置能夠實現穩定、高效的運行。預處理系統中主要包括絮凝混凝劑、氯化鈣、除氟劑、膜格柵過濾、AO+MBR膜處理等,全部工序的應用目的均為盡可能避免水體中的污染顆粒在RO膜中堆積,如COD/BOD、二氧化硅、碳酸鈣以及鐵鋁化合物等,因此應加大對降COD/BOD、吸附、pH調節等多個環節的重視程度,避免膠體物質或者固體懸浮物導致RO膜堵塞,或者氧化物、微生物、有機物等發生氧化反應,進而對RO膜造成損害,使整個RO水解過程延遲,無法使反滲透系統在良好的狀態下工作。

      反滲透部分包括四級反滲透膜組,其中一級反滲透為8組并列RO膜組,產水率約為75%。由于一級反滲透濃水COD/BOD濃度增高,為防止COD/BOD對后續膜處理的污染,該項目通過增加臭氧氧化工藝來降低一級反滲透濃水COD/BOD值,臭氧氧化后產水進入2組并列二級RO模組,二級RO膜組產水率約為65%?紤]二級RO濃水中鈣鎂硅濃度已超出反滲透膜處理上限值,因此對二級RO濃水做軟化除硅處理后再進入第三級SWRO模組,第三級SWRO模組產水率約為50%,SWRO濃水再經過二級DTRO模組進行深度濃縮,最后濃水水量約為16.8m3/d,濃水通過MVR蒸發結晶技術進行處理。最終達標產水一部分經過相應管道回用至其他項目做為生產用水,剩余部分就近排至附近河道。

      該項目中的生產廢水主要包括兩個方面,即含氟廢水與項目生產的其他廢水,前者的規模為4100m3/d,通過加入鈣鹽、鋁鹽、混凝劑、絮凝劑等方式,在化學反應與混凝沉淀的基礎上,將污水中大量的氟化物和磷酸鹽去除;后者規模為18900m3/d,并且廢水與去掉氟化物后的污水相結合后,規模能夠達到達23000m3/d,采用預處理+AO生化+MBR膜+反滲透膜+MVR蒸發結晶技術”對其進行深度處理。

      3.3 反滲透技術的應用效果

      本項目經過一段時間的運行后,檢測發現各項指標均與設計要求充分符合,廢水回收率達到97%,脫氟率達到97.3%,產水量達到932m3/h,各項指標具體的檢測結果如下:原水中CODcr值為390mg/L,處理后為1.28mg/L;原水中氨氮含量為40mg/L,處理后為0.22mg/L;原水中TN含量為70mg/L,處理立后為0.39mg/L;原水中TP含量為8mg/L,處理后為0.2mg/L;原水中鈣鎂含量為34mg/L,處理后為0.09mg/L;原水TDS值約為2400,處理后TDS值為117.08。

      3.4 反滲透膜面的處理

      在反滲透系統中,盡管預處理設備已經較為健全,但在長期使用后,RO膜難免會由于污染物的堆積而影響了性能的發揮,使系統的產水量逐漸降低,這屬于較為常見的問題。對此,可以通過簡單方便的方式對反滲透膜面進行清洗與處理,具體工藝為:將三聚磷酸鈉、磷酸鈉、EDTA-四鈉分別取1%與0.2%的氫氧化鈉混合后制成清洗液,用其對RO膜面進行反復的清洗,最后用RO產水多次沖洗,結果顯示,此種清洗方式能夠使RO膜面的污染物得到有效此處,RO膜的使用性能得到顯著提升,與初始產量十分接近。

      4、結論

      綜上所述,經過本文的研究主要可得出以下結論:一是林工業園區工業污水在經過反滲透系統的處理后,水體中的污染物得到有效的剔除,產水量與設計要求充分符合,不但具有較強的技術優勢,所取得的經濟效益也十分可觀。二是在RO系統運行中,采用絮凝、過濾、pH調節等多種方式進行預處理,能夠使系統通過長久運行的考驗,使各項指標都維持穩定。三是由于長期的應用,系統部件性能逐漸衰弱,產水量隨之受到影響,對此可以通過清洗RO膜的方式進行解決,利用配置好的專用清洗液能夠使產水量恢復到初始產水量水平。

      (來源:中建八局第一建設有限公司)

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