眾所周知,我國是水資源相對短缺的國家,而且隨著我國工業(yè)化的進(jìn)一步發(fā)展,水資源短缺越來越嚴(yán)重。同時,在工業(yè)生產(chǎn)過程中,每天都能產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水,如果能將這部分廢水采用一定的技術(shù)手段進(jìn)行回用,則不僅可以減少工業(yè)用水,還可以降低廢水處理費用,具有重要的社會意義及經(jīng)濟(jì)意義。
作為近幾十年新興的水處理技術(shù),反滲透技術(shù)具有脫鹽率高、環(huán)保、適應(yīng)水質(zhì)范圍廣等特點,逐漸用于工業(yè)廢水回用,具體流程如圖所示。工業(yè)廢水收集后經(jīng)過沉淀等一系列的預(yù)處理,進(jìn)入超濾系統(tǒng)去除大部分的濁度和有機物,最后進(jìn)入反滲透系統(tǒng),進(jìn)一步脫除超濾無法截留的小分子有機物、無機鹽,實現(xiàn)產(chǎn)水回用。但在使用過程中發(fā)現(xiàn)反滲透膜組件對工業(yè)廢水中無機鹽離子的脫除率幾乎為百分之百,導(dǎo)致膜表面濃差極化嚴(yán)重,不僅需要較高的運行壓力及運行費用,同時還難以進(jìn)一步提升廢水回收比例。
杭州易膜環(huán)保則根據(jù)中水回用需求,針對性開發(fā)兩款節(jié)能膜產(chǎn)品EF-1、EF-2,替代常規(guī)的反滲透膜組件。我國是紡織印染大國,每年約有6~7億噸印染廢水排入水環(huán)境中,占整個工業(yè)廢水排放量的35%,因此我公司選用印染廢水作為回用試驗進(jìn)水,在回用流程基礎(chǔ)上,使用EF-1替代原先的反滲透膜組件,有效降低運行壓力至1.1 MPa、提升系統(tǒng)回收率至65%;同時,將EF-1濃水側(cè)直接與EF-2膜組件相連,利用EF-1膜組件系統(tǒng)濃水殘留的驅(qū)動力,進(jìn)一步獲得10%的產(chǎn)水,即將整體系統(tǒng)廢水排放率由初始的40%減少為25%。由于該工藝只增加了EF-2膜組件系統(tǒng),免除中間水箱、增壓泵及高壓泵等輔助設(shè)備,所需投資成本有限。
(a)常規(guī)流程(b)更換節(jié)能膜流程
圖反滲透膜法工業(yè)廢水回用流程
更換為節(jié)能膜后的回用系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)數(shù)據(jù)列于下表中,數(shù)據(jù)表明反滲透膜組件更換成EF-1膜組件及加裝EF-2膜組件后,系統(tǒng)運行壓力降低、系統(tǒng)回收率升高,綜合運行時的電費、化學(xué)清洗費、膜元件折舊費等對噸水處理費用進(jìn)行估算,發(fā)現(xiàn)使用EF-1及EF-2膜組件后,噸水處理費用降低20%以上,表明節(jié)能膜在印染廢水甚至其他工業(yè)廢水回用方面具有一定的應(yīng)用前景。
表更換節(jié)能膜前后回用系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)參數(shù)
pH |
CODcr(mg/l) |
SS (mg/l) |
色度 (倍) |
電導(dǎo)率(μs/cm) |
總硬度 (mg/l) |
||
進(jìn)水 |
7.0~8.5 |
~110 |
~4 |
~50 |
~5000 |
~250 |
|
回用內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn) |
6.0~9.0 |
≤50 |
≤1 |
≤10 |
≤500 |
≤200 |
|
改造前系統(tǒng)產(chǎn)水 |
6.9 |
≤10 |
<1 |
0 |
60 |
<10 |
|
改造后系統(tǒng) |
EF-1 |
7.0 |
≤10 |
<1 |
0 |
78 |
<10 |
EF-2 |
7.0 |
≤10 |
<1 |
0 |
543 |
<10 |
|
混合 |
7.0 |
≤10 |
<1 |
0 |
153 |
<10 |