反渗透技术在污水处理中的应用研究

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1、反渗透技术在污水处理中的应用研究1  现状分析1.1  焦炭质量要求客户要求焦炭的钠离子含量为80～100ppm，我公司的主要原料煤中，钠离子含量为l0～l00ppm,配合煤的钠离子含量为40～60ppm。因此，外来的钠离子稍有增加，将导致焦炭中的钠离子含量超标。1.2  钠离子含量高的原因  (1)焦炉生产过程中，剩余氨水中钠离子的含量一般在120ppm左右。  (2)在蒸氨过程中，为使氨水中的固定铵分解为游离氨，一般每吨氨水需加入40％的氢氧化钠3～4kg，耗蒸汽200kg，增加了蒸氨废水中钠离子的含量，经检测，蒸氨废水中钠离子含量在600ppm左右。  

2、(3)在AAO生化处理系统中，为保证系统的pH值，一般要添加纯碱，由此又增加了水体中钠离子的含量。经检测，生化处理出水中钠离子含量达到750ppm左右（在生化运行过程中有部分稀释水加入系统）。1.3  焦炭中钠离子分析生化处理后的出水作为熄焦补充水时，由于钠离子浓度较高，在熄焦过程中会增加焦炭中的钠离子含量，一般会增加150～200ppm左右。2  反渗透的原理与使用反渗透是渗透的一种反向迁移运动，借助于半透膜的选择作用，将溶液中的溶质与溶剂分开，其孔径大约在5～10A。已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩，在水处理工艺中，用反渗透技术可将原水中的无机离子、细菌、

3、病毒、有机物及胶体等杂质去除，以获得高质量的纯净水。目前应用最广泛的是卷式聚酰胺复合膜，其水通量和脱除率会受压力温度、回收率、进水含盐量和pH值等的影响。3  反渗透的工艺分析进入反渗透装置的水质要求见表1。表1  进水的水质要求项目污染水温pH值游离氯浊度脱盐率指数℃PpmNTU％国产复合膜＜415～354～11＜0.1＜0.590～95进口复合膜＜510～402～11＜0.1＜199～99.5根据我公司的出水状况，结合反渗透工艺的要求，比较可行的工艺是：生化出水→原水箱→粗过滤器→机械过滤器→阳离子交换器→→除碳器→活性炭过滤器→保安过滤器→泵→反渗透装置

4、→出水(1)原水箱。原水箱的主要作用是调节原水的水质和水量，保证后续处理设备的连续稳定运行。  (2)粗过滤器。粗过滤器用于除去原液中的悬浮物等大颗粒杂质，防止大颗粒杂质进入微孔过滤器。减轻微孔过滤器的工作负荷，延长微孔过滤器的清洗周期及使用寿命。根据需方提供的原液情况及要求，粗过滤器采用不锈钢滤网过滤方式。  (3)机械过滤器。水经过加压泵增压后进入多介质过滤器，其主要作用是去除水中的悬浮物、经过混凝的小分子有机物和部分胶体，以及粒度大于20μm的机械杂质，使出水的浊度＜0.5NTU,COD＜1.5mg/L,SDI≤5。  (4)阳离子交换器。为降低原水中的

5、钠离子含量，设置了2台（一开一备）阳离子交换器，交换器内填放可再生氢离子交换树脂。可再生型氢离子交换器的运行过程为：当进水经过上层交换树脂层时，会产生大量的强酸和碳酸，但当水流到下层时，水中与强酸量相当的氢离子又和树脂中弱酸性交换基团上的钙、镁、钠离子进行交换，碳酸不进行交换。  (5)  除碳器。除碳器采用鼓风式，水从上往下，鼓风机出风口在下方，风从下往上，分别流经填料层，空气与水接触时，水中的二氧化碳会析出并被空气带走，出水进中间水箱。  (6)活性炭过滤器。活性炭具有很大的比表面积和发达的微孔，所以吸附容量大，吸附能力强，不仅能吸附微生物、余氯、胶体及有

6、机物，还能处理化学有害物质，保证出水的质量。设计中使用活性炭过滤器，是为了防止进水中的余氯含量过高时，造成超滤膜的损坏。活性炭过滤器结构与多介质过滤器基本相同，不同的是内部装有具有较强吸附功能的活性炭，使出水余氯≤0.1mg/L，SDI≤5。活性炭过滤器之前设置还原剂投加装置，以降低活性炭过滤器的负担。  (7)保安过滤器。保安过滤器用于去除水中的悬浮物、胶体等杂质。常用的微孔膜过滤器去除微粒的最小粒径为5μm，这类过滤器对水中机械杂质、浊度、胶体和铁等均有较高的去除率。保安过滤器前后分别安装压力表，用于测量过滤前后的压力。过滤器前后的压力差可以表明过滤器的工

7、作状况。当微孔过滤器出口水质下降或进出口压差达到设定值时，用清洗系统对其进行冲洗或反冲洗，以恢复过滤器的处理能力。微孔膜过滤器需配置清洗水泵，为过滤器反清洗提供必要的运行压力及流量。在过滤器的运行过程中，滤芯会粘附越来越多的杂质，甚至造成滤芯堵塞，因此过滤器滤芯必须定期更换，以恢复过滤器的功能。4  水的再利用  (1)经过阳离子交换器后，水中的钠离子含量可达到20ppm以下，出水可以送至熄焦池进行熄焦。熄焦过程中消耗的水量按0.4t/t焦计算，对于2×60孔4.3m的捣固焦炉来说，平均需水量为30t/h。  (2)多余的水经过反渗透装置后，不仅水中的钠离子可

8、以去除，水中的钙离子、镁离子等去除率可