微滤技术在工业废水处理中的应用及优化设计.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2023 年 12 月 21 日 作者简介:陈育豪(1992),男,汉族,广东普宁人,大学本科学历,初级职称,研究方向为工业废水零排放。-107-微滤技术在工业废水处理中的应用及优化设计 陈育豪 深圳能源资源综合开发有限公司,广东 深圳 518000 摘要:摘要:随着我国经济的发展和人们生活水平的提高,越来越多的行业进入到了发展的快车道。在这些行业中,有很多企业会产生大量工业废水,这些废水若不及时处理会对环境造成极大的污染。其中微滤技术可以对工业废水进行有效处理,提高水资源的利用率。因此,本文主要介绍了微滤技术的原理,同时分析了微滤技术在工业废水治理中的
2、应用,并结合实际运行情况进行设计优化,以期为我国工业废水处理工作提供有效借鉴和帮助,推动我国水资源可持续利用和发展。关键词:关键词:微滤;工业废水;应用;优化 中图分类号:中图分类号:TU9 0 引言 近些年来,随着工业技术的不断发展,各种工业生产会产生大量工业废水,工业废水中含有大量污染物,这些废水若不能得到及时有效处理,会对环境造成极大的污染和破坏。其中的有毒有害物质不仅会造成环境污染,在被动植物的摄食和吸收后通过食物链到达人体内,对人体造成危害。通过对工业废水的深度处理和资源化利用既能避免环境污染,又可以缓解水资源短缺,但传统工业废水的处理工艺已难以满足日益复杂、多样化的处理要求1,通过
3、膜技术可高效稳定地处理各类复杂的工业废水,其中微滤技术具有占地面积小、耐污堵、高通量、适应性强等独特优势,可以有效地去除工业废水中的悬浮固体和胶体颗粒,为后续深度处理系统提供保障。1 微滤技术 1.1 微滤技术原理 微滤技术是一种膜分离技术,利用微滤膜的筛分机2,以静压差作为推动力,利用“筛分”作用进行膜分离,微滤膜的孔径分布均匀,可截留悬浮物、细菌、部分病毒及大尺寸胶体等污染物,原料液在压差作用下,其中水溶液可透过膜上的微孔进入产水侧,大于膜孔的固体颗粒和胶体被截留在浓水侧,从而实现原料液中的微粒与溶剂的分离。微滤膜具有孔径小、结构合理的特点,微滤技术在应用时先将废水接入到浓缩槽中,然后对废
4、水进行过滤,达到一定浓度后将浓缩液排至污泥浓缩装置。在废水过滤过程中,在滤膜孔径大于滤料的情况下,可以将水中的杂质和胶体物质等全部截留在滤膜上,能够实现高质量的固液分离,这对工业废水的预处理具有很好的效果。1.2 微滤膜 微滤所用的膜为微孔膜,微滤膜是一种过滤膜,微滤膜孔径在 0.02-1m 之间,能够截留直径 0.05-10m 的微粒或分子量大于 100 万的高分子物质,操作压力一般为 0.2-0.4MPa。根据成膜材料,微滤膜可分为无机膜和有机高分子膜,无机膜又分为陶瓷膜和金属膜,有机高分子膜又分为天然高分子膜和合成高分子膜。根据膜的形式,微滤膜可分为平板膜、管式膜、卷式膜和中空纤维膜。在
5、工业废水应用的微滤膜主要是高分子有机中空纤维膜,以 PP、PVDF、PES、PVC 等材料为主。膜管强度高不易破损,经特殊工艺处理后亲水性好,一般采用大流量错流过滤的运行方式,耐污性强,不易堵塞,适用于各种工业废水的预处理。因此,微滤膜在工业废水处理过程中具有较高的应用价值。1.3 微滤系统的特点 微滤系统有许多特点,使其在水处理等领域得到广泛应用。主要包括:去除效率高,可以有效地从水中去除各种悬浮物和胶体,产水浊度小于 1NTU,可直接进入后端深度处理系统。设备紧凑,占地面积小,安装方便,可替代由高密度沉淀池+砂滤+中空纤维膜组成的软化预处理工序,大大降低设备成本。中国科技期刊数据库 工业
6、A-108-处理性能强,可直接过滤含固率 3-5%的废水。优异的抗污堵性能,正常运行时通过冲洗与反洗恢复通量,延长清洗周期,具备优异的耐化学性能,化学清洗可采用高浓度的酸碱药液或氧化剂,可最大程度的恢复原始通量。过滤效果稳定,微滤膜强度高,不易污堵,过滤效果稳定可靠,能够连续处理废水,对水质的适应性强。总体来说,微滤系统是一种高效、环保、节能的水处理设备,得到了广泛的应用。2 微滤技术在工业废水中的应用 微滤技术可以有效地去除工业废水中的悬浮固体和胶体颗粒,同时微滤膜具有良好的耐污堵、耐盐性、耐酸碱等特点,微滤技术已广泛应用于包括印染、化工、食品、制药、造纸、酿造、钢铁、冶金、电力、石油、煤炭
7、、电子、纺织等多个行业的工业废水处理,其具体应用领域包括重金属废水达标处理及回用、煤化工废水零排放及资源化应用、垃圾渗滤液全量化处理、高盐废水软化处理、工业循环水处理以及各类废水的预处理等,总的来说,微滤技术在工业废水处理中具有广泛应用的前景。当前工业废水零排放处理及资源化利用工程一般采用“预处理+膜浓缩+蒸发结晶”工艺,工业废水的共同特点是含有较高的钙镁离子、氟离子、二氧化硅和重金属离子。传统的处理工艺是添加石灰和碳酸钠进行软化化学反应,形成碳酸钙和氢氧化物沉淀物,然后使用沉淀池进行重力分离,再经过多介质过滤器和超滤膜处理之后,送往反渗透进行脱盐处理,该工艺存在流程长、设备多、占地大等问题。
8、且在重力分离过程中常需要添加大量的混凝剂和絮凝剂加强沉淀效果,过量的投加会造成反渗透系统的污堵。为了解决上述问题,微滤膜技术作为膜技术的一种,在工业废水处理中通过在浓缩槽内添加足量药剂,进行化学预处理3,形成悬浊液,无需投加絮凝剂,直接对悬浊液进行分离,并且产水的浊度、悬浮物浓度、残留钙镁浓度均优于沉淀池出水,可直接送往反渗透系统,微滤装置具有流程短、设备少、占地小的优势。这种技术就是利用微孔精密过滤措施4,工业废水在加药发生化学反应后,部分难沉降的固体颗粒和胶体悬浮在废水中,而采用微滤膜可将这些悬浊液进行良好的固液分离,具有明显的去污功效。特别是在对反渗透浓水的深度预处理上,针对高氟高硅、较
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