工业污废水处理设备性能稳定

工业污废水处理设备性能稳定

南京某膜材料科技有限公司生产玻璃纤维、高比面积电池隔膜制品。公司在生产过程中有120m3/h循环水在重复使用并定期(1～2天)排放。在连续生产过程中由于循环水的水质在不断恶化，使生产的隔膜制品不断下降，而且每次停产换水过程影响生产效率;且水资源未充分利用，大量排放给污水处理站带来较大负荷。本试验拟采用膜分离技术对生产线的循环使用水进行净化回用，延长生产线运行时间，同时检验超滤膜组件处理含玻璃纤维及胶体废水的性能，并从中获得稳定可靠的膜运行

　　1.3 试验原理及试验方法

　　本次试验，主要利用中试设备中的超滤膜对废水进行过滤处理。其原理是利用人工合成的，具有选择透过性的超滤膜，以外界压力作为推动力，对废水进行分离的过程。

　　其分离工艺流程，主要分为两种分离方式，一种为错流过滤，另一种为死端过滤。错流过滤是先用潜水泵从生产线循环水水池中将循环废水提升至超滤设备原水箱中，原水箱中

死端过滤方式检测膜运行性能

　　第三阶段采用死端过滤方式(即进水量等于产水量)连续运行中试设备。设备运行时，设置进水流量为3m3/h左右，产水流量也是3m3/h左右，实验参数设置过滤时间分别设置为1、2和4h，然后进行清洗，清洗过程为：气擦洗时间2min，反洗2min，正冲1min

　　实验结果表明过滤时间为1h和2h时，跨膜压差变化很小;过滤时间4h时，跨膜压差发生明显的变化，但经过反洗后，跨膜压差很快可以恢复。通过本轮试验可知，过滤时间设置为2h以内，超滤设备可以一直连续

的废水经原水泵抽取进入超滤膜组件中，在膜两侧的压差作用下，分离成浓水和渗透液两部分，其中无法穿透膜的杂质被截留在膜的外表面(浓水侧)，并回流进入原水箱中再次处理;透过膜的渗透液，即清澈的产水进入产水箱中，最终达到废水被分离的目的，在本次试验中，产水被溢流回循环水水池。死端过滤则是关闭回流管路，让所有原水全部从超滤膜过滤，截留杂质保留在膜组件内，其他同错流过滤流程相同。

　　2、试验过程及结果讨论

负荷高，处理效率低，甚至需要在生物段添加大量的稀释水才能满足生物处理负荷要求，造成大量新水浪费和吨焦耗新水指标超标。如何提高其预处理效果，大幅度提高废水的可生化性，减少稀释水的用量，是目前焦化废水关注的重点。

　　微电解和Fenton氧化技术可有效分解废水中的大分子、难降解的有机污染物，提高废水的可生化性，广泛应用于制药、造纸、农药废水等多种难降解工业废水的预处理。笔者以微电解技术为核心，耦合Fenton氧化-絮凝沉淀工艺对焦化废水进行强化预处理实验，研究了其对焦化废水污染物去除效果和对可生化性的影响，为其在焦化废水预处理中的应用提供参考。

　　1、实验材料与方法

　　1.1 废水来源以及水质

　　本实验使用的废水来自于某焦化厂经气浮除去油和悬浮物后的焦化废水，其COD为2000~3500mg/L，BOD5为600~800mg/L，B/C为0.2~0.29，氨氮为25~100mg/L，挥发酚为300~500mg/L，pH为8.5~9.5。

　　1.2 微电解填料

　　微电解填料是由山东某填料厂家提供的多元催化氧化填料，由多元金属合金融合催化剂经高温微孔活化生产而成，其铁碳比约为5∶1，粒径1~3cm，填充空隙率65%，密度约1g/cm3，比表面积1.2m2/g。

　　1.3 检测方法

　　COD，重铬酸钾法;BOD5，稀释接种法;氨氮，纳氏试剂分光光度法;挥发酚，4-氨基分光光度法;Fe2+，邻菲啰啉分光光度法。

　　1.4 实验方法

　　微电解反应静态实验：研究微电解在最佳进水pH下(pH=3)的停留时间对焦化废水的污染物去除效果的影响，同时研究微电解过程中体系pH和Fe2+浓度的变化。

　　微电解-Fenton氧化-絮凝沉淀连续动态实验：通过微电解小试实验和查询文献确定Fenton氧化和絮凝沉淀的反应条件，通过动态实验验证不额外投加Fe2+的情况下对污染物的处理效果。

　　2、实验结果及讨论

　　2.1 微电解反应静态实验

　　取焦化废水50L，调节pH=3，将其注入微电解反应器并曝气，

　　本次试验主要分为三个阶段：第一阶段，针对生产线循环废水进行试运行，查看中试装置是否可以适用于此过程;第二阶段，采用错流过滤方式连续处理循环废水，检测超滤膜运行情况;第三阶段，采用死端过滤方式连续处理循环废水，检测超滤膜运行情况。本次试验进行了20d左右，设备预调试用了6d时间。

　　2.1 膜设备适用性测试

　工业污废水处理设备性能稳定　第一阶段实验是超滤膜中

着国家对环保要求越来越严格，工业废水的排放标准逐渐提高技术成为今后企业发展的趋势。目前，技术在煤化工行业、氯碱行业、电厂废水处理方面已有应用，尤其在高盐废水的处理实现污水的技术应用，并分析结合多晶硅行业的污水特点，重点分析能够适用于多晶硅生产污水技术的应用可行性。

　　1、工业废概念

　　工业废术对比

　　(1)焚烧技术

　　焚烧技术一般在800～950℃的温度下，工业废水中的可燃性有机物或通过添加助燃剂的有机物，与氧气反应产生水、CO2、无机物灰分以及热能，实现的过程。该过程主要工序，包括进料预处理，高温焚烧，热量回收及烟气处理等。焚烧技术主要针对有机物含量高的废水，对于有机物含量低的废水，因热值低，难以燃烧，通常需要将废水浓缩，提高热值后再燃烧，否则能耗高、投资大。焚烧技术一般会存在设备结焦、粉尘二次污染、尾气含二噁英等问题。

　　(2)蒸发结晶技术

　　蒸发结晶技术，是工业生产中比较中成熟的化工单元。在冶金、化工、污水处理、海水淡化等过程中得到广泛使用。对于废水深化处理形成的高盐废水，一般采用蒸发结晶工艺能够实现现阶段，国内外主要的蒸发技术包括多效蒸发(MEE)、机械蒸汽再压缩蒸发(MVR)、卧式薄膜喷淋蒸发(MVC)等。

　　MEE主要流程为，多个蒸发器连接操作，上一级蒸发器副产的二次蒸汽，作为下一级蒸发器的热源，提高热利用率。其优点在于进水预处理简单，应用灵活，系统稳定，但需要持续补充热源。MVR在多效蒸发的基础上，通过一次性补充蒸汽，正常运行后不再补充，节能效，设备占地小，但投资较高。MVC较MVR，二次蒸汽利用要求相同，提高了蒸发效率，在重力作用下形成蒸发膜，受热时间短，蒸发效率较高。

　　(3)蒸发联合技术

　　目前工业废水主要分为有机废水和无机废水，其中包括低盐废水和高盐废水。根据不同物料的废水，采用蒸发联合技术针对性的处理不同种类的废水，选择合适的组合，则能够最大限度的实现当废水量较大，有机物和盐分较低的废水，如果直接采用蒸发处理，设备投资较大，一般先通过膜法预浓缩后，降低蒸发处理水量。当对蒸发冷凝液水质要求较高时，蒸发冷凝液还要结合生化法、膜法、离子交换吸附法等方法对其进行深度处理。在进一步降低能耗方面，国内外研究者考虑将太阳能和风能等新能源应用于机械蒸汽再压缩过程。

　　3、多晶硅生产过程中废放的可行性

试设备处理白水循环池水，间断运行了3d，每天11h，合计运行33h。参数设置为进水流量8m3/h左右，产水流量3m3/h左右。进水为乳白色牛奶状的原水，经过超滤膜处理所得产水箱的产水始终非常清澈。

　　2.2 错流过滤检测膜运行性能

　　第二阶段采用错流过滤方式连续运行中试设备。本阶段实验根据生产线不同产品批次产生不同的废水水质，为考察不同水质的水对超滤膜运行的影响情况，中试设备运行与生产过程换水周期同步。设置进水为8m3/h，产水为3m3/h，连续过滤至生产线，再对设备进行反洗，反洗后设备过滤运行，记录运行数据。实验结果如图所示。

工艺参数，为膜法处理在项目上应用提供有力支撑。

　　1、试验部分

　　1.1 废水来源

　　废水主要来源于某电池隔膜材料加工生产线，电池隔膜材料生产主要将玻璃微纤维、稀硫酸按比例加入到水力碎浆机，将絮状玻璃纤维分解开，通过添加纯水和稀硫酸控制浆液pH在3～5之间。将制备好的浆液和来自水池冲浆区域的白水同时进入生产线进行成型，生产线产生的多余含浆废水进入白水循环水池，水循环池水含有玻璃微纤维、胶体、pH为2左右的酸性废水。

　　1.2 试验工艺流程

　　本次中试试验，采用自制一套全自动超滤中试装置(内装一根超滤膜组件)，采用提升泵从白水循环池中将废水提升至超滤中试装置进行过滤处理，产水回至白水循环池继续生产使用，工艺流程如图1所示