膜集成工藝在生化出水處理中的應(yīng)用

膜集成工藝在生化出水處理中的應(yīng)用

由于光譜中的有機(jī)磷農(nóng)藥易于分解，在生物體中留下低殘留。目前磷的去除主要有化學(xué)沉淀法、生物降解法、吸附法等農(nóng)藥種類繁多，廢水間差異性較大，因此處理方法并不存在通用性，比如，鈣鹽沉淀法無法去除有機(jī)磷、生物法不適用于高鹽體系、吸附法不適用高濃度、大水量工況等。隨著環(huán)保政策嚴(yán)峻以及下游污水處理廠接管標(biāo)準(zhǔn)逐步提高，一種高效、低成本的處理方式對企業(yè)至關(guān)重要。本文以南京某農(nóng)藥公司生化池出水為處理對象，采用江蘇久吾高科技股份有限公司的有機(jī)膜及設(shè)備開展了相關(guān)研究，取得了較好的效果。1實(shí)驗(yàn)部分1.1實(shí)驗(yàn)原材料南京某農(nóng)藥公司二沉池出水(以下簡稱廢水)，廢水成分如表1。1.2檢測方法實(shí)驗(yàn)中檢測所用儀器及方法見表2。1.3實(shí)驗(yàn)設(shè)備的設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備為江蘇久吾高科技股份有限公司研發(fā)自產(chǎn)的有機(jī)膜實(shí)驗(yàn)設(shè)備。實(shí)驗(yàn)用納濾膜為久吾公司生產(chǎn)的NF1-2540納濾膜、實(shí)驗(yàn)用反滲透膜為久吾公司生產(chǎn)的RO5-4040反滲透膜。1.4處理方案根據(jù)廢水水質(zhì)特征，制定圖1所示工藝路線：2結(jié)果與討論2.1納檢察官2.1.1總磷去除率和總磷截留率控制相同的進(jìn)膜流量，調(diào)節(jié)進(jìn)膜壓力分別取樣分析，得出不同壓力條件下納濾膜出水總磷值及其去除率變化趨勢如圖2所示。由圖2可以看出，在2MPa壓力以內(nèi)，總磷去除率隨壓力增大而上升。因?yàn)殡S著壓力增大，水的透過速率變大，而溶質(zhì)的透過速率未明顯增加。2～4MPa區(qū)間總磷截留率隨壓力增大而降低，此時(shí)膜面濃差極化較為明顯，大量溶質(zhì)聚集在膜的濃液側(cè)，受濃度梯度影響，更多溶質(zhì)向產(chǎn)水側(cè)擴(kuò)散。因此，過濾壓力選擇1.5MPa左右較為合適。2.1.2圖1:美國專家系統(tǒng)中國下的使用控制壓力1.5MPa不變，在不同回收率時(shí)取樣分析，得出不同回收率條件下出水總磷含量及其去除率如圖3所示。由圖3可以看出，去除率隨水回收率的升高而降低，原因是隨著回收率升高，濃液濃度不斷升高，納濾膜截留率隨濃度升高而降低；在回收率達(dá)到90%時(shí)，總磷去除率仍有95%左右，回收率超過90%后截留率下降幅度較大；因此，綜合考慮到納濾濃液處理量及水的回用率，回收率設(shè)定80%～90%較為適宜。2.1.3檢測結(jié)果分析設(shè)定壓力1.5MPa左右、回收率90%過濾廢水，圖4為過濾通量及壓力隨過濾時(shí)間變化趨勢。表3為檢測結(jié)果。由圖4可以看出，采用納濾膜過濾廢水，在設(shè)備壓力不超過1.5MPa、水回收率達(dá)到90%的情況下通量能達(dá)到10L/m由表3可以看出，納濾膜能有效分離去除廢水中COD及總磷，去除率分別達(dá)到了93%和89%，同時(shí)對氨氮也有31%去除率，有效降低了反滲透膜的負(fù)荷。2.2防滲透2.2.1產(chǎn)水總磷含量控制相同的進(jìn)膜流量，調(diào)節(jié)進(jìn)膜壓力分別取樣分析，得出不同壓力條件下納濾膜出水總磷值及其去除率變化趨勢如圖5所示。COD、氨氮、TDS等污染物的去除率與壓力的關(guān)系如圖6所示。由圖5可以看出，出水總磷含量隨壓力升高而增加，相應(yīng)去除率逐漸降低，但產(chǎn)水總磷含量始終保持在0.1mg/L以下，完全超出了限定的排放要求。由圖6可以看出，RO產(chǎn)水COD及氨氮含量隨壓力升高而增加，在10MPa高壓條件下出水COD低于14mg/L、氨氮低于1mg/L，水質(zhì)滿足客戶給定的回用要求(COD低于50mg/L、氨氮低于2mg/L)。2.2.2水回收率與壓力的關(guān)系隨著廢水的濃縮，其中氯化鈉鹽富集，濃液滲透壓上升，因此為獲得一定水回收率，運(yùn)行壓力需要隨之升高，圖7給出了壓力與回收率關(guān)系。由圖7可以看出，在不超過10MPa的條件下即可獲得90%的高水回收率，這一點(diǎn)對后續(xù)反滲透濃液的處理有重大意義。2.2.3反滲透膜對cod、氨氮及氯化鈉的去除效果根據(jù)上述研究，采用10MPa以下壓力、90%回收率進(jìn)行試驗(yàn)。圖8為過濾過程中通量及壓力變化趨勢。表4為檢測結(jié)果。由圖8可以看出，在最高9.5MPa壓力條件下，實(shí)現(xiàn)90%回收率通量達(dá)到5L/m由表4可知，反滲透膜能夠進(jìn)一步有效分離COD、總磷、氨氮及氯化鈉鹽，對總磷去除率達(dá)到了97.5%，對鹽截留率達(dá)到了92.6%，對COD截留率達(dá)到了82.5%。反滲透濾液水質(zhì)完全能夠滿足廠區(qū)回用水的要求。2.3效率分析按照處理量3000m3回收處理法。環(huán)境好，綠色化(1)利用納濾和反滲透組合工藝處理含磷農(nóng)藥廢水，不僅有效的解決了含磷廢水的處理難題，還能將處理后的廢水回用。該方法是一種有