膜法水处理技术在工业污水回用中的应用

膜法水处理技术在工业污水回用中的应用

李维克,唐维,张大宗

中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司污水处理厂  吉林省吉林市 132000

摘要：近年来我国工业用水量逐年增加，使得我国水资源短缺的形势也愈发严峻。传统的工业污水回用处理技术已经无法满足现代化工业对于污水回用的标准。膜法水处理技术作为一种新型技术，具有安全环保、分离性好、操作简单等优点，有极大的应用前景。

　　关键词：膜法水处理技术;工业污水;回用

　　水质是决定水用途的关键因素，单一的物化或生化处理很难达到各种不同用途的回用要求。采用膜法水处理技术与其它技术的嫁接，可以实现工业废水的综合利用，而它们的组合工艺是使污水得到回用的一个重要途径，它确保了污水回用处理工艺的广泛适应性和低成本。经过上述项目实际运行情况来看，采用膜法水处理技术装置都保持着稳定、高效运行并未出现任何故障，设备稳定性高。并且经过多年的发展，膜法水处理技术运用于工业污水回用中的工艺处理流程也越发科学合理，足以胜任当前高标准的工业污水处理形势。加之当前工业用水对于水质的要求越来越高，传统的物化处理污水技术已经达不到工业污水回用的标准，膜法水处理技术可以弥补传统污水回用处理技术的不足，不仅可以改善水质状况，并且其设备的高效稳定运行也避免了设备的故障，减轻了后期的维护压力。

1工业污水回用常用的技术分析

1.1物化技术

物理化学处理法是常用的污水处理技术，主要有活性炭吸附、过滤混凝沉淀等工艺。相比生物法物理化学法更适合较小规模的污水处理工程，其在整个污水处理过程中投资较大，且水质会随着物理化学药剂的变化而变化。优点为流程短、运行管理方便、简单，占地空间小。（1）活性炭吸附法。在对污水进行深度处理时，由于活性炭吸附法的吸附剂可重复利用、适应范围很广、回收有用的物料可以得到回用以及处理水质的效果较好等，就广泛地应用在深度处理中。当前，国外比如欧洲在很多的水厂都用的是BAC技术，但是这种技术存在缺陷，如操作较复杂、预处理要求比较高、系统很庞大以及运行的费用比较高等，所以在未来的发展中将BAC结合有关预处理措施，使处理效果更好。（2）过滤吸附。过滤吸附就是水中悬浮的杂质以及干扰物通过粒状的滤料层过滤，得到比较清澈水质的过程。当在后续进行消毒时，就会效率很高而且使用消毒剂的量得到降低，可以结合生物脱氮法进行。我国贾建军等人在回用中水处理试验中过滤器利用的是纤维球，结果表明可行，经过处理的污水各项指标都达到了我国中水回用的相关要求，如SS、NH3-N、浊度以及COD等。

1.2膜分离法

膜处理法既离不开生物处理技术的支持也离不开物理化学处理技术的配合。膜处理技术是采用膜技术来进行中水处理，并且使得中水水质达到一定标准的新型技术。目前采用的膜处理法主要有微滤、纳滤、超滤、渗析、反渗透、电渗析等，其处理效果好、且占地面积小、能耗低、易于操作和管理。研究表明，应用膜生物反应器来进行污水处理，可使难降解物质在反应器中停留时间更长，其去除效果更好，还能够起到二沉池的作用，可防菌和澄清污水。在同一中水工程中与物理化学和生物技术相比，膜生物反应器在不增加反应器容量的前提下，能够处理更多的污水，且水质会更好。例如反渗透膜，其处理城市污水厂二级出水，脱盐率可达90%以上，水的回收率在75%左右，COD和BOD去除率在85%左右，细菌去除率在90%以上。其缺点是投资相对较大，且有膜污染的问题，这些缺点一直困扰着膜处理技术的实际应用。

1.3生物处理技术

生物处理法有优势也有缺陷。成本比较低，出水后的水质较好以及处理有机物效率高等；但有特定的适用地区、运行过程较复杂而且对原水水质要求很高。（1）好氧生物处理法。此法可以实现有机物经过处理后，对环境没有污染而且稳定。也就是要有游离氧存在，去除好氧微生物的方法。水中有机物很多都受到污染，微生物在好氧代谢时是营养源。所以当处理于生物污水时可以应用好氧生物法。（2）厌氧生物处理法。此法是在去除废水的有机物时，在无游离氧条件下，处理厌氧微生物甚至分解。我国韩红军等人利用两相分段厌氧对甲醇废水进行处理时，COD去除率为30%。而且对煤化工的废水进行处理，用了好氧、厌氧以及生物脱氮等工艺，去除NH3-N去除率接近87%，COD去除率接近96%。当产水的水质达到一级标准后，可在回用处理中利用膜处理等工艺。

　　2膜法水处理技术的简述
　　使用膜法水处理技术对水进行处理的时候。它处理的特点是利用逆渗透膜RO，这个技术最早是在美国研发出来的，主要是为了解决宇宙飞船当中宇航员的喝水的问题，现在广泛的应用在了许多的行业之中。膜法水处理技术的特点是在逆渗透膜的压力下，水中的溶质和溶剂就会进行分开。逆渗透膜的空间只有0.0001μm，我们都知道，渗透只是物理现象，如果水中存在盐的时候，逆渗透就会施加大于自然渗透的压力，这时浓度高的水就会流入浓度低的那侧，有盐的水分子就会受到压力而到膜的另一侧，得到了清水，如果是其他的杂质就会到膜的另一面。

　　3膜法水处理技术在工业污水中回用的应用
　　某个石化炼油厂在对污水进行除去盐的处理时候，通过膜法超滤结合膜法反渗透装置过滤回收，最重要的就是处理污水利用除去盐的装置然后给锅炉补充水，实现了污水的回用。把输送来的回用污水流入到原水的罐里，然后经过原水提升泵进入到可以去除胶体和细菌等杂质的超滤装置里面，当经过超滤出来的水质满足反渗透装置进水的时候，将还原剂还有阻垢药剂放到超滤的出水口里面，经过高压泵进行加压就可以进入到反渗透装置除去水中溶解盐，反渗透产水在进到原有离子交换系列再次除盐后给锅炉补充水。
　　3.1主要的设备参数
　　取10套超滤的装置，在控制的时候都是自动的。处理水的量是560m3/h，产出来水的浑浊程度小于2，产出来的水SDI不大于3，自用水率不大于5%。超滤装置可以单独使用也可以一起使用，一般的情况都是根据水的多少决定。为了保证反渗透能够稳定的运行，在处理之前使用了超滤膜OMEXELLTMSFP。它的使用时间长、过滤的精确度高还有十分良好的亲水性，可以去除悬浮物还有胶体。这个超滤膜利用了PVDF的材料，利用它中空的结构，有很强的耐受性，微生物不会进行繁殖，使外压结构不容易被堵住，很容易清洗。
　　3.2工艺辅助系统
　　氧化剂的加药装置，为了避免有微生物在超滤膜上进行繁殖，就要把氧化物放入到超滤进水和反洗水的里面。还原剂装置，为了保护反渗透膜，防止让水中的物质进行氧化，就需要把还原剂放入反渗透的水之中。阻垢剂加药装置，为了避免膜元件上存有污垢，就需要把阻垢剂加入到反渗透进水里面。经过采用膜法水处理的技术，对回用的污水进行处理后用于给锅炉补充水，替代了原来使用新鲜的水，给我国节约了大量的水资源，达到了水回用的目的。
　　4结语
　　总的来说，对水质要进行回用，但是只经过单独的一个生化技术或者是通过物理的方法进行处理都达不到要求，在对工业废水处理的时候，可以利用膜法水处理技术和其他的技术进行组合，废水就可以得到回用。这个技术也对生活污水同样就有实用性，可以降低投入的成本，而且得到了水质也比较好，效率也高，所以这个技术得到了广泛的应用。
　　参考文献：
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［3］郭嘉，王宇彤.膜法水处理技术在石化行业节水及污水回用处理中的应用[A].膜分离技术在石油和化工行业中应用研讨会论文集[C].上海，2006：75-77.