双膜法处理技术在造纸废水回用中的应用.docx

    双膜法处理技术在造纸废水回用中的应用    Summary：文章通过工程实例，介绍了超滤膜＋反渗透膜的双膜法在造纸废水回用处理工程中的应用结果表明，超滤膜＋反渗透膜系统整体运行稳定，深度处理后的产水可回用至工业园区工厂的工艺用水，可为其他造纸废水回用处理项目提供借鉴Keys：造纸废水；废水回用；超滤；反渗透我国是一个淡水资源严重缺乏的国家,水环境日益严峻，减少废水对环境的污染越来越得到人们的重视造纸业是传统的用水大户,造纸废水水量大、有机物含量高、造成的环境污染影响大随着我国对造纸企业废水排放和用水量做出了更加严格的要求,废水回用成为造纸企业减少废水排放量和新鲜用水量的重要手段1设计处理水质与工艺流程1.1设计处理水质及水量某项目进入再生水厂的待处理水量为7×104m3/d，采用双膜法对中水进行深度处理后，产水进入工业园区市政管网中水经处理后达到回用水质的水量为5×104m3/d该项目设计进出水水质见表1表1水厂设计进水水质和出水回用要求1.2工艺流程本项目采用“双膜法”工艺，通过对进水水质情况进行分析，造纸废水需经生化处理后再进入再生水厂再生水厂采用双膜法工艺，主要处理装置包括:预处理装置、超滤装置、反渗透装置及其辅助系统，系统设计时将超滤浓水及反洗水排放后，进入预处理装置后，进行再处理；反渗透浓水排入浓水处理装置，处理后进行达标排放。

具体工艺流程见图1图1工艺流程2主要构筑物及设备参数2.1预处理系统预处理系统由集水池、接触氧化池、混凝沉淀池、均质滤料池组成集水池1个，容积量为5040m3，采用完全地下结构，接触氧化池为1个，容积率为5662m3，采用半地下结构，混凝沉淀池为2个，荣计量为4640m3，采用半地下结构，均质滤料池为1个，采用地上结构，容积量为2648.5m32.2超滤系统超滤膜过滤孔径小于0.1μm，可以有效去除原水中的悬浮物、大分子胶体、细菌、粘泥等污染物质和部分病毒，保护原水中的污染物对反渗透膜的污堵本项目采用PVDF材质的中空纤维超滤膜组件，超滤膜过滤孔径为0.03μm，现场采用死端过滤的运行模式，30min为一个运行周期，一个周期后进行反洗和气水双洗，并在运行一定周期后进行CEB清洗，通过物理反洗和药剂清洗，确保膜系统的稳定运行超滤系统共设置21个膜堆，每个膜堆超滤膜数量为84支/组，设计处理水量为160μ/h，设计处理产水浊度小于0.5NTU，SDI值＜3，系统回收率大于95%2.3反渗透系统反渗透系统是脱盐的核心设备，本项目采用美国陶氏公司生产的抗污染反渗透膜元件，抗污染反渗透膜元件相对于其他型号的产品，具有更强的抗污染能力和稳定的脱盐效果。

系统设计最大进水量为7×104m3/d，共设置8个膜堆系统设计脱盐率不低于97%，系统回收率不小于75%3运行效果及经济效益分析3.1超滤处理效果超滤膜的原水为再生水厂进水经过预处理后的产水，经超滤膜过滤后产水进入反渗透系统超滤膜由于其过滤孔径稳定，实际产水水质浊度低于0.3NTU，大大降低了污染物质进入反渗透系统，保证了反渗透膜元件的稳定运行和使用寿命超滤系统对浊度的去除效果如图2所示由图2可知，该项目超滤进水浊度波动较大，在1～30NTU之间波动，超滤产水浊度非常稳定，基本维持在0.3NTU以下，浊度去除率随进水水质变化有所波动，但是均保持在94%以上图2超滤系统浊度超滤膜系统也有部分COD去除效果，但是效果不是很明显但是经超滤系统处理后，超滤的产水SDI值非常稳定，均维持在3以下，且不随原水浊度的波动记录超滤产水SDI值可知，原水水质波动后，产水SDI值基本稳定在3以下3.2超滤膜系统的运行稳定性该项目超滤膜组件自2012年12月开始安装调试运行，到2017年4月为止，已经连续稳定运行了近5年时间，通过2017年采集的运行数据可知，该项目采用定流量的运行模式，在单个膜架运行流量在160m3/h的条件下，超滤膜的跨膜压差在50～60kPa之间波动。

3.3反渗透处理效果反渗透膜是该项目脱盐的核心装备，电导率可间接表征水中的含盐量脱盐率和反渗透膜的进水水质、水温以及膜产品的自身产品完整性有极大的关系反渗透进出水电导率如图3所示由图3可知，该项目的原水电导率变化较大，维持3000～7000μS/cm之间，经反渗透膜系统处理后，产水电导率可以降低到150μS/cm以下，系统的脱盐率基本维持保持在97.5%以上图3反渗透膜的进出水电导率从图3中还可以看出，该项目选择的反渗透膜不但具有很强的脱盐能力，而且其脱盐稳定性也非常稳定当原水电导率有较大波动时候，虽然产水电导率有波动，但是脱盐率依旧非常稳定该项目的反渗透膜已经连续近5年时间，现场使用的反渗透膜依旧具备极好的运行通量和脱盐率，从这一方面也说明该项目的反渗透膜运行维护到位，膜产品选型符合现场的原水类型3.4系统产水水质该系统稳定运行时，反渗透产水水质稳定，电导率维持在150μS/cm以下，pH为6～7，浊度为0NTU，色度20～70倍，产水COD＜5mg/L，其他水质指标也完全达到工业及生活用水的要求同时，反渗透的产水基本呈现弱酸性，所以对产水管道需要做放腐蚀处理结果表明，该项目的中水回用技术在实际应该过程中非常成功，3.5工程投资及效益分析该项目中水回用系统的最终产水进入工业区供水管网，减少了废水的对外排放和对自来水的使用。

该系统按产水量4×104m3/d，年生产时间335d计，经过对系统运行过程中的能耗、药剂消耗以及人工等费用等的核算，目前系统产水成本为1.38元/m3，以目前该地区工业自来水价格5.17元/m3计算，该项目每年可以节约水约1340万m3，产生效益5078.6万元，工业废水的再生回用，不仅促进了循环经济，也降低了废水排放和环境保护，具有非常好的社会效益4结论总之，造纸废水回用应着重于提高循环用水率，减少用水量和废水排放量，同时也应该积极探索各种经济、可靠和能够充分利用的废水处理方法综上，双膜法(超滤+反渗透)水处理工艺出水水质好，运行可靠，具有非常好的社会效益和经济效益但笔者认为，我们对于废水回用技术的研究与探讨应一直进行与推广，为早日实现零排放而不断努力Reference：[1]梁睿荣.微滤—反渗透双膜法深度处理造纸废水的试验研究[D].广东工业大学,2014.[2]赵炳军,沈海涛,方剑其,等.双膜法造纸废水处理实例[J].中国造纸,2016,35(9):47-51.  -全文完-。