污水处理技术之零排放技术.docx

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1、污水处理技术之零排放技术目录1 .零排放的定义12 .污水“零排放”的正确解读22. 1.“废物”都去哪了？23. 2.难度大，成本高34. 3.大胆尝试，小心推广35. 国内现有实现废水“零排放”的手段46. 零排放常用处理技术的介绍46.1. 浓水预处理一末端处理技术44.1.1.高级氧化技术44.1.2.混凝/吸附法74.2.浓水预处理一再浓缩技术74.2.1.电渗析74.2.2.特种膜84.2.3.超频振动膜84.3.浓水浓缩结晶技术94.3.1.膜蒸馅94.3.2.强化蒸发114.4.RCC技术134.4.1.机械蒸汽再压缩循环蒸发技术134.4.2.晶种法技术种子法技术144.4.

2、3.混全盐结晶技术151 .零排放的定义所谓零排放，是指无限地减少污染物和能源排放直至到零的活动。零排放，就其内容而言，一是要控制生产过程中不得已产生的能源和资源排放，将其减少到零；另一含义是将那些不得已排放出的能源、资源充分利用，最终消灭不可再生资源和能源的存在。废水“零排放”是指工业废水经过重复使用后，将这部分含盐量和污染物高浓缩成废水全部（99%以上）回收再利用，无任何废液排出工厂。水中的盐类和污染物经过浓缩结晶以固体形式排出厂送垃圾处理厂填埋或将其回收作为有用的化工原料。2 .污水“零排放”的正确解读随着国家环保政策的趋严，各地工业园区废水排污指标的限额限量，造成一些工业园区、企业的生

3、产废水无法排放，污水“零排放”的概念便在行内应运而生。那么，到底有无“零排放”呢？“零排放”是否意味着只要水达到循环利用而零外排就可以了吗？今天我们就来了解下污水“零排放”的解说。污水“零排放”指无限制地减少污染物和能源排放直至到零的活动。一是要控制生产过程中不得已产生的能源和资源排放，将其减少到零；二是将那些不得已排放出的能源、资源充分利用，最终消灭不可再生资源和能源的存在。在新的环保政策下，污水“零排放”的热潮一浪高过一浪，全国各行业己开始展开污水“零排放”的相关研究和应用项目。虽然我国污水处理技术走在世界前列的报道屡见不鲜，但如此发烧的“零排放”，我们是否真的准备好了吗？2.1. “废物

4、”都去哪了？针对污水“零排放”，国家有明确定义，工业用水节水术语GB/T21534-2008中指出，污水“零排放”是指企业或主体单元的生产用水系统达到无工业废水外排。那么无废水外排的话，生产过程中所产生的废物都去哪了？第一：资源回收，重新用于生产；第二：做为其他行业的原材料进行利用；第三：转移到废渣中，进行废渣处理。目前国内有实现污水“零排放”的手段1、废水经过生化（或其他传统水处理工艺）后，进入超滤系统做粗过滤处理；2、超滤产水进入反渗透膜系统进行膜分离处理，浓缩进入高压膜系统；3、高压膜清水排放至清水收集池，浓水进入蒸发系统；4、高压膜的浓水则进入蒸发系统做蒸发结晶“零排放”处理；5、蒸发

5、结晶物以固废方式存在，可以委托危废中心。“零排放”所产生的污染物浓度很高，同时也具有极强的溶解性，在环境中难于讲解，而且易造成二次污染。近些年，在日本和欧美国家等，对于含有高浓度有机污染物的浓水采用了超临界水氧化技术，该反应条件为400600C,压力在22MPa以上，使水达到临界点，可在几秒的短时间内将污染物氧化为C2,H2O等终产物。不管是资源化再生产还是将污染物转移到废渣中，实际上“废物”依然存在，仍在不断的产生，都不是终端处理形势。即便采用了强氧化手段将污染物转化为无害物质排放，我们要付出的是高能耗的代价，仍然是一种转嫁。2.2.难度大，成本高“零排放”从理论上来讲，当工艺达到稳定运行时

6、，只要生产产生的污染物等于处理系统处理掉的和产品带走的污染物的总和，而且达到稳定时的水质又是生产工艺可以接受的，就可以实现“零排放”。而“零排放”的实现不仅在于末端污水处理，还必须结合前端生产工艺的升级，从源头减少污染物的排放，同时提高副产品资源化利用效率，在提高污水处理系统效能的同时，对生产工艺进行升级调整。除了技术难度的制约，零排放的处理成本高昂也是最关键的限制因素之一。无论是传统的蒸发结晶还是现在流行的正渗透或者纳滤技术，造价都不菲。此外，由于零排放的高标准，企业需要针对实际情况进行客制化处理，也会无形中提高处理成本。从目前国内的情况来看，污水“零排放”已逐步开展，部分地区和厂家经过技术

7、的改造，已经实现了水资源大量回用，极大的减少了污染物的排放，甚至可以在一定程度上实现“零排放”。当然，由于不同行业所产生的废水差异很大，这就需要根据不同的情况考虑成本的分配，现代信息技术的智慧化管理。废水处理综合考量，科学规划和联合调度，盘活整个生态工业园区。2.3.大胆尝试，小心推广不管是技术还是管理层面，污水“零排放”还都不够成熟。但是追求更高效经济的废水处理方式才是符合国情的一贴处方。零排放是先驱的水处理企业为了应对更高的环境标准的一次有意义的大胆尝试。尽管难度很大，但始终受到国内外的持续关注，从国外的经验来看，政策对于“零排放”的实行具有十分突出的导向作用。最早的污水“零排放”政策颁布

8、与美国，其原因是由于工业废水严重影响了河道水质，进而强制实行“零排放”政策。同时，强化环境监管力度，完善用水、排污收费制度也是因为相关政策规定而强制执行。在环保标准和政策越来越严格情况下，优普将向着污水处理行业工艺改进和深度处理的方向发展，将为用户提供污水深度处理整体解决方案，满足不同水处理市场需求，为实现污水“零排放”，保卫蓝天、碧水贡献一份力量。3 .国内现有实现废水“零排放”的手段目前国内广泛使用的工业废水处理技术主要包括R0（反渗透膜双膜法）和EDR技术他们的主要材料是纳米级的反渗透膜，而这种技术的作用对象是离子（重金属离子）和分子量在几百以上的有机物。其工作原理是在一定压力条件下，H

9、2可以通过Ro渗透膜，而溶解在水中的无机物，重金属离子，大分子有机物，胶体，细菌和病毒则无法通过渗透膜。从而可以将渗透的纯水与含有高浓度有害物质的废水分离开来。但是使用这种技术我们只能得到60%左右的纯水，而剩余的含高浓度有害物质的废水最终避免不了排放到环境的结局，而这些高浓度的重金属离子和无机物对我们的环境是极其有害的。4 .零排放常用处理技术的介绍4.1. 浓水预处理一末端处理技术4.1.1.高级氧化技术高级氧化法是利用强氧化性的羟基自由基（OH）氧化分解水中有机污染物的方法，可以快速、无选择性、彻底氧化各种有机与无机污染物。高级氧化法包括如芬顿氧化、臭氧催化氧化、光催化氧化和电化学氧化等

10、技术。4.1.1.1.芬顿氧化其中，芬顿氧化法利用H2O2和Fe2+在酸性PH条件下生成0H。操作简单、反应速度快、处理效果好。一些设计院，在要求零排放的时候会采用芬顿强氧化，然后再进入污水处理系统。某印染企业反渗透浓水的COD、氨氮分别为253、32mg1,电导率为1270Scm,采用“芬顿+气浮”工艺处理，出水COD、氨氮分别为70、7mg1,单位浓盐水处理费仅为1.32元/m3。4. 某炼油企业反渗透浓水采用芬顿氧化法处理，COD从IOOmg/1下降到50mg1左右，实现达标排放的要求。5. 1.1.2.臭氧氧化+光催化相关实践表明，臭氧氧化与光催化联合使用，可使DoC的去除率提高30%

11、o设置混凝前处理，去除率更高。rW(0H)MttK化7药物泡水花生初桢於过沧英M接触沧4.1.1.3.电化学氧化电化学氧化技术对处理反渗透浓水很有效，一方面高电导率的浓水可以降低能耗，高含量的氯可作为强氧化剂去除有机物，另一方面，电化学氧化除了能去除COD和氨氮外，还对一些新兴污染物具有较好的去除效果。5.1.5.2. 2.混凝/吸附法主要目标是去除DOC(溶解有机碳，一般是指能通过孔径为0.45微米滤膜、并在分析过程中未蒸发失去的有机碳，代表了水体中溶解有机物质的总和)。由于水性质不同，混凝对DOC的去除率很低。而吸附法利用活性炭吸附效果明显好于混凝，成本也不是很大。当活性炭剂量为5g1,D

12、OC去除率可达到91%04.2.浓水预处理一再浓缩技术浓水再浓缩在膜处理之前可能需要软化预处理，根据具体水质参数和目的，浓水再浓缩技术在进水限制、处理效果、运行成本、投资成本上均有所不同。4.2.1.电渗析电渗析可以说是一种除盐技术，因为浓水含有一定量的盐分，而组成这些盐的阴、阳离子在直流电场的作用下会分别向相反方向的电极移动。电渗析适合电镀之类的行业，对进水要求比较高，需要直流电。电解析除盐原理：电渗析(ED)是在直流电场作用下，利用荷电离子膜的反离子迁移原理从水溶液和其他不带电组分中分离带电离子的膜过程，是一个以电位差为推动力的膜分离过程。在电渗析器内设置多组交替排列的阴、阳离子交换膜，在

13、直流电场作用下，阳离子穿过阳膜向负极方向运动；阴离子穿过阴膜向正极方向运动。这样就形成了去除水中离子的淡水室和浓缩离子的浓水室，将浓水排放，得到的淡水即为去盐水。4.2.2.特种膜特种膜能对RO浓水中的有机物、盐度和水进行较为彻底的分离，透过液水质较好，其CoD和盐度的去除率均可达到90%以上。因此，其渗透液可以直接排放或者进入生化处理工艺进一步处理，浓缩液则可通过MVR做蒸发结晶进行零排放处理。特种膜处理技术原理：浓水经过适当的预处理后泵入特种膜单元，由于特种膜最高可以高压条件下操作，因而降低了特种膜对其他膜工艺浓水的透过液回收率的限制，浓缩倍数增加。其产水回收率的增加导致了浓水的减少，因此

14、也降低了后续RO浓水处理工艺的规模和运行费用。4.2.3.超频振动膜超频振动膜的原理就和摇筛子一样。利用振动机振动膜桶，使得整个处理过程中膜都是振动状态，再利用剪切力让水中杂质难以附着在膜表面。因此其膜的寿命更长，进水水质更宽裕，能处理很多传统固定RO膜处理不了的水。总的来说，超频振动膜对进水水质要求比较低，膜寿命长，最关键的是运行成本基本就是电费，一个超频振动膜组件系统只需要大约7.35kW的振动动力电动机和3.65kW的料液泵。图I常规错流过滤图二超糊振动膜过滤说到底，RO浓水再浓缩技术的本质就是为了减少MVR蒸发处理的水量,从而达到节约零排放成本的目的。4.3.浓水浓缩结晶技术4.3.1

15、膜蒸储利用膜蒸僧(MD)处理反渗透浓水，可实现反渗透浓水的近“零排放”。膜蒸馀是传统蒸锵工艺与膜分离技术相组合的一种新型膜分离过程。相对其它分离过程，膜蒸播操作温度和压力低，可以在较低的温度下实现蒸储过程，如利用太阳能、地热、温泉、工厂预热和温热的工业废水等廉价能源；最重要的是，其对无机盐、大分子等不挥发组分具有100%的理论截留率，可用来处理高浓度废水。值得一提的是，采用膜蒸储法直接处理反渗透浓水，易导致膜污染，最终导致产水通量下降。因此，膜蒸储技术常与其他技术整合应用。比如，某水友将反渗透浓水经阻垢预处理后，再用膜蒸储法浓缩处理，可将产水电导率保持在5uScm以下，并且有效延缓产水通量下降。再比如，某水友采用膜蒸锵技术和结晶器处理反渗透浓水，总回收率可达95%。三种膜蒸储过程比较：H前已经发展出四种不同的膜蒸播操作方式，包括直接接触式膜蒸播(DCMD),气隙式膜蒸储(AGMD),气流吹扫式膜蒸储(SGMD)和真空式膜蒸储(VMDJo相关研究表明，在采用PVDF中空纤维疏水微孔膜进行的三种MD过程的脱盐实验中，VMD过程渗透通量最高，达21.81(m2h),DCMD次之、SGMD最小。三种MD过程的渗透通量均随料液温度的升高而增大，随料液浓度的增加而降低；随