反渗透浓水处理技术研究

反渗透浓水处理技术研究

王宣德

神华国华寿光发电有限责任公司

摘要：目前，国内外常用的废水氧化技术主要包括臭氧氧化、Fenton氧化以及次氯酸钠氧化等。其中，次氯酸钠常用于废水杀菌消毒，Fenton氧化技术多用于高浓度有机废水的处理，均不适用于低浓度废水的深度处理。因此，本文选择臭氧氧化技术为主工艺，结合生物滤池工艺对某发电厂反渗透浓水进行深度处理，以期达到新标准中规定的排放要求。

关键词：反渗透浓水；处理；技术

1反渗透浓水COD及水质分析

1.1反渗透浓水中COD分析

某发电厂2020年该发电厂污水深度处理装置处理后的反渗透浓水中COD值最大为98.29mg·L^-1，最小为12.11mg·L^-1，平均为48.38mg·L^-1，对照新标准《流域水污染综合排放标准：第三部分小清河流域》（DB37/3416.3-2018）中CODcr≤50mg·L^-1要求，合格率仅为61.37%。因此需探索、研究、确定适宜的污水深度处理技术对装置出水进行提标改造。

1.2反渗透浓水水质指标分析

该发电厂污水深度处理装置处理后的反渗透浓水的水质特征是浊度低，含盐量高，硬度高，碳酸氢根质量浓度高。

结合上述反渗透浓水中COD分析统计结果，认为该发电厂污水深度处理装置处理后的反渗透浓水可生化性较差，若单独采用臭氧催化氧化技术则存在臭氧消耗量较大、处理成本高、增加后期装置运行负担等问题。因此，根据国内同行业反渗透浓水处理工程经验，宜采用高级氧化和曝气生物滤池或吸附过滤技术的组合工艺。

2反渗透浓水处理工艺优选

2.1臭氧催化氧化+曝气生物滤池处理工艺

反渗透装置浓水依靠其自身余压，进入臭氧催化氧化池内，利用臭氧作为氧化剂，通过负载金属离子催化剂的催化作用，有效生成和增加反应体系内的OH自由基，将有机污染物氧化去除，臭氧由臭氧发生器现场制备。在经过臭氧催化氧化后，水中难生物降解的长链、大分子有机物转化为较小且可生物降解的有机物，同时提高污水B/C，改善可生化性，为后续生化处理创造有利条件。催化氧化池出水重力流进入稳定池，耗尽水中残余臭氧，消除对后续生物处理系统的影响后，进入曝气生物滤池，通过生化反应进一步去除水中污染物，减少催化氧化臭氧消耗量。曝气生物滤池出水重力流排至清水池，再进入污水处理厂原301泵房排出厂外。臭氧催化氧化池与曝气生物滤池反洗水取自清水池，通过反洗水泵对两池进行反洗，反洗排水排放至反洗水排污水池，经反洗水排污泵提升送至污水处理厂生化处理系统前端重新处理。

2.2处理方案对比

处理方案一具有运行成本低、系统运行稳定、可确保出水水质达标以及操作管理方便等优点；而处理方案二中臭氧接触氧化虽然节省了催化剂的投资费用，但对于含盐量高、组分复杂、难降解污染物的反渗透装置浓水，氧化效果难以保证，而且臭氧投加量增大，运行费用较高；处理方案三的处理成本虽然也比较低，但活性炭吸附饱和后需要更换，系统长期运行费用较高。因此，综合对比3种处理方案的工艺参数、处理效果以及处理成本，选择处理方案一（臭氧催化氧化+曝气生物滤池法）作为某发电厂反渗透浓水的处理工艺。

3反渗透水处理的策略

3.1明确操作方法

反渗透水处理设备运转一段时刻后，反渗透膜体系将具有必定的脱盐率，将有效下降工业废水的pH值和浊度。反渗透膜体系包含安全过滤和超滤体系。这两种体系都能在必定程度上下降污水浊度，进步出水水质，同时也符合饮用水卫生标准的要求。反渗透膜体系水质耗氧量已达标，达到国家排放要求。此刻反渗透膜处理设备可用于污水处理，处理后的污水可用于生产。

经过对工业废水的物化处理工艺和反渗透法处理体系的性能进行初步判定。但具体的运转方法会对反渗透膜水体系的处理作用产生必定的影响。假如要减少反渗透膜造成的污染，能够进行反冲刷。反冲刷的运用能够确保生物反应器的正常运转，也促进了相关人员对污水处理体系情况的更好了解。因而，污水处理体系的相关工作人员应清晰反冲刷的周期和时刻，选择最佳的周期，以确保反渗透水处理设备的安全稳定运转。

反渗透膜对水处理的许多方面都会产生较大的影响，如工业废水的浓度和混合物的粘度。工业废水自身具有杰出的过滤性能，如活性污泥的运用，会影响反渗透水处理的膜通量。经过研究发现，在反渗透水处理体系中，参加适量的絮凝剂能够确保污泥与水的较好别离，最终构成较大的絮体，也能够下降反渗透水处理体系中膜堵塞的概率。但在日常工作过程中，假如反渗透水处理体系中参加过多的絮凝剂，会影响浆液的活性，从而下降反渗透水处理体系的效率。

3.2膜体系工艺规划

在工业污水处理过程中，会发现污水中含有很多的有机物。因而，在污水处理前，必须精确核算耗氧量。经过一系列处理后，污水的耗氧量下降，浊度下降。为了进步反渗透膜的作用和效率，必须对反渗透水处理膜进行预处理。例如，一般需求采用两级砂滤体系，以确保进入膜体系的水质符合相关要求，并将浊度控制在恰当的浓度。在运转过程中，反渗透水处理膜体系需求定时清洗。PES平板膜组件可用于进步反渗透水处理体系的膜通量。

3.3改善水力特性

在反渗透水处理体系的工作过程中，需求改善反渗透膜外表的水动力条件。例如，能够进步膜外表的流速，从而减少浓差极化的发生。此外，截留的溶质能够带走，以减少膜污染。经过调节液膜外表的速度来改动膜通量，能够判别膜外表的速度与膜通量密切相关。

3.4延缓反渗透膜污染

通过以往的工业废水处理工艺，可以发现反渗透预处理工艺采用的超滤膜较少。从目前的情况来看，超滤膜的应用比微滤膜的应用要多，效果非常显著，可以改善水质。目前，中空纤维膜主要用于延缓反渗透膜的污染。中空纤维膜可自动冲洗和反冲洗，保证系统运行和膜通透性稳定。此外，该中空纤维在低流速下仍能保持良好的性能。采用先进的预处理方法，反渗透水处理系统可以更好地应用于工业废水处理过程。透水层之间的屏障可以减少工业污水中的胶体物质。因此，在处理工业污水的过程中，可以采用新型纤维膜，保证反渗透水处理系统的安全稳定运行，从而保证设备的更好利用，提高效率。

结论

目标发电厂污水深度处理装置处理后的反渗透透浓水的COD值仍较高，且其含盐量较高，碳酸氢根根质量浓度高，需要进一步深度处理以满足新标准的的排放要求。反渗透浓水处理工艺优选结果表明，臭氧催化化氧化+曝气生物滤池法对目标发电厂反渗透浓水具具有较好的处理效果，且系统运行稳定可靠，处理成成本较低。反渗透浓水处理效果评价结果表明，经过臭氧氧催化氧化+曝气生物滤池工艺处理后的反渗透浓水水COD值和悬浮物质量浓度显著降低，可以满足标准《流域水污染综合排放标准：第三部分小清河流域》（DB37/3416.3-2018）的要求，并且氨氮值和pH值也能达到到标准要求，说明该工艺达到了良好的处理效果。

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