论文部分内容阅读
摘要：造纸废水排放占工业废水排放比重较大，膜技术在工业废水领域的应用越来越广泛。本文介绍了膜集成技术在造纸废水中水回用过程中的中试研究结果。
关键词：膜集成技术；造纸废水；中水回用；中试运行
1概述
工业废水中含有大量对自然环境有毒有害的污染物，严重威胁着水资源的安全性。2015年4月，在国务院发布《水污染防治行动计划》明确提出对造纸、焦化、氮肥、有色金属、印染、农副食品加工、原料药制造、制革、农药、电镀等行业产生的废水进行专项治理。膜集成技术在造纸废水零排放、焦化废水资源化回收、印染废水资源化利用、电镀废水深度处理等工业废水处理领域均得到应用。
本文介绍了膜集成技术在造纸废水中水回用过程中的中试研究，并对中水回用系统的浓水采用臭氧生物活性炭工艺进行了深度处理，使其满足排放要求。膜技术应用于造纸废水处理工程研究及工程案例均有报道，但对中水回用过程的浓水进行深度处理报道较少。
2、实验方法
2.1进水水质
实验所取水样为某造纸厂达标排放水体，具体水质参数如表2-1所示。
2.2中试实验目的
中试研究的目的是考察膜集成技术用于造纸废水中水回用系统运行的稳定性并在此基础上进一步对中水系统的浓水进行深度处理使其达到排放要求。
2.3工艺流程
3、实验结果与讨论
3.1超滤膜运行状况
从图中可以看出，超滤共运行两个周期，其中第一周期正常运行346h，第二周期正常运行220h，运行时间均达到7天（168h）的目标要求。如图2所示，与工艺改进前相比，超滤压力增长与流量变化基本情况相同，但经过强化CEB后，超滤压力和流量恢复效果较好，明显强于工艺改进前，在最初几天时其恢复效果接近化学清洗的恢复效果。以第一周期为例进行分析，如图3右图所示。经过CEB强化清洗后，超滤运行压力最低可降至可至0.9MPa随着运行时间的延长，CEB效果有所减弱，但仍可是膜运行压力将至0.12MPa左右。在运行期间，膜压力从未超过0.2MPa，膜产水量未低于5.5m3/h，表明超滤膜运行稳定，强化CEB效果明显。
3.2反渗透运行情况
如图4所示，改进工艺后对反渗透没有影响。反渗透在运行过程中出现压力升高，经分析判断，仍然是由盐结垢造成。使用1%碳酸钠清洗，将微溶的硫酸盐转化为难溶的碳酸盐，再用HCl清洗，膜壓力恢复正常。
如图5所示，正常运行情况下反渗透清液产水量3.2m3/h，回收率65%左右。由于反渗透出现盐结垢现象，产水量下降，但经过清洗后恢复。
反渗透清液电导低于40uS/cm，脱盐率在97%以上，符合回用水要求。
3.3臭氧生物炭系统运行情况
实验过程中，反渗透清液COD在5mg/L以下，产水水质较好。图7跟踪了35d各工艺段的运行数据。由图7可以看出，反渗透浓水经臭氧消解再经生物活性炭吸附处理后，COD浓度降至于进水浓度基本一致的水平。实验结果表明“臭氧活性炭”处理反渗透浓水可有效去除COD，正常运行生物炭出水COD可降至60mg/L以下，符合排放标准。
4.结论
实验验证了超滤反渗透双膜法处理造纸废水的可行性，并考察了臭氧一活性炭对反渗透浓水COD的去除效果。实验结论如下：
（1）超滤膜系统在中试工况下，联系运行超过30天，其中连续不进行化学清洗的运行时间超过13天，膜系统运行稳定；
（2）反渗透系统运行存在结垢风险，结垢的类型为硫酸钙结垢，通过盐洗涤的方法，膜系统运行能力可恢复；
（3）“臭氧活性炭”处理反渗透浓水，可有效去除COD，反渗透浓水经臭氧活性炭处理后，COD可降至60mg/L，符合排放标准。
关键词：膜集成技术；造纸废水；中水回用；中试运行
1概述
工业废水中含有大量对自然环境有毒有害的污染物，严重威胁着水资源的安全性。2015年4月，在国务院发布《水污染防治行动计划》明确提出对造纸、焦化、氮肥、有色金属、印染、农副食品加工、原料药制造、制革、农药、电镀等行业产生的废水进行专项治理。膜集成技术在造纸废水零排放、焦化废水资源化回收、印染废水资源化利用、电镀废水深度处理等工业废水处理领域均得到应用。
本文介绍了膜集成技术在造纸废水中水回用过程中的中试研究，并对中水回用系统的浓水采用臭氧生物活性炭工艺进行了深度处理，使其满足排放要求。膜技术应用于造纸废水处理工程研究及工程案例均有报道，但对中水回用过程的浓水进行深度处理报道较少。
2、实验方法
2.1进水水质
实验所取水样为某造纸厂达标排放水体，具体水质参数如表2-1所示。
2.2中试实验目的
中试研究的目的是考察膜集成技术用于造纸废水中水回用系统运行的稳定性并在此基础上进一步对中水系统的浓水进行深度处理使其达到排放要求。
2.3工艺流程
3、实验结果与讨论
3.1超滤膜运行状况
从图中可以看出，超滤共运行两个周期，其中第一周期正常运行346h，第二周期正常运行220h，运行时间均达到7天（168h）的目标要求。如图2所示，与工艺改进前相比，超滤压力增长与流量变化基本情况相同，但经过强化CEB后，超滤压力和流量恢复效果较好，明显强于工艺改进前，在最初几天时其恢复效果接近化学清洗的恢复效果。以第一周期为例进行分析，如图3右图所示。经过CEB强化清洗后，超滤运行压力最低可降至可至0.9MPa随着运行时间的延长，CEB效果有所减弱，但仍可是膜运行压力将至0.12MPa左右。在运行期间，膜压力从未超过0.2MPa，膜产水量未低于5.5m3/h，表明超滤膜运行稳定，强化CEB效果明显。
3.2反渗透运行情况
如图4所示，改进工艺后对反渗透没有影响。反渗透在运行过程中出现压力升高，经分析判断，仍然是由盐结垢造成。使用1%碳酸钠清洗，将微溶的硫酸盐转化为难溶的碳酸盐，再用HCl清洗，膜壓力恢复正常。
如图5所示，正常运行情况下反渗透清液产水量3.2m3/h，回收率65%左右。由于反渗透出现盐结垢现象，产水量下降，但经过清洗后恢复。
反渗透清液电导低于40uS/cm，脱盐率在97%以上，符合回用水要求。
3.3臭氧生物炭系统运行情况
实验过程中，反渗透清液COD在5mg/L以下，产水水质较好。图7跟踪了35d各工艺段的运行数据。由图7可以看出，反渗透浓水经臭氧消解再经生物活性炭吸附处理后，COD浓度降至于进水浓度基本一致的水平。实验结果表明“臭氧活性炭”处理反渗透浓水可有效去除COD，正常运行生物炭出水COD可降至60mg/L以下，符合排放标准。
4.结论
实验验证了超滤反渗透双膜法处理造纸废水的可行性，并考察了臭氧一活性炭对反渗透浓水COD的去除效果。实验结论如下：
（1）超滤膜系统在中试工况下，联系运行超过30天，其中连续不进行化学清洗的运行时间超过13天，膜系统运行稳定；
（2）反渗透系统运行存在结垢风险，结垢的类型为硫酸钙结垢，通过盐洗涤的方法，膜系统运行能力可恢复；
（3）“臭氧活性炭”处理反渗透浓水，可有效去除COD，反渗透浓水经臭氧活性炭处理后，COD可降至60mg/L，符合排放标准。