中水回用ro浓水的零排放工艺比较及优化研究

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1、中水回用RO浓水的零排放工艺比较及优化研究金可勇，胡鉴耿，金水玉，高从堦（杭州水处理技术研究开发中心，浙江杭州310012)摘要：浓度在0.1%～6%中水回用RO浓水可用不同的零排放处理工艺来处理，其中JED型均相膜电渗析+低压RO+MVR组合工艺的投资最少、处理成本最低，水的回用率为80%～98%，达到零排放目的。如采用JED型均相膜电渗析+低压反渗析+BPM2型双极膜组合工艺，虽然投资大一些，但能达到真正的零排放，不仅水可以回用，其中的盐也以酸与碱的形式回用，无废盐排放。研究组合具体实施的零排放案例，提出了不同盐浓

2、度的含盐废水的工艺通式，除了可以对中水回用RO浓水可以零排处理，也为其他高含盐废水的零排放工艺设计提供了基础数据与设计参考。关键词：含盐废水；电渗析；组合工艺中图分类号：TQ028.8；X703文献标识码：A文章编号：1000-3770(2015)01-0103-004目前，水资源的短缺和水体污染已严重制约了我国的经济发展、社会进步和人民生活水平的提高，解决水体污染问题非常迫切。特别是印染、化肥、制药、化工、食品等过程由于要大量使用酸碱，故会产生大量的含盐废水。这些废水都由于含盐的问题，在作中水回用时其回用率不会太高，

3、一般都在70%以下，如何做到高回收率或零排放，其RO浓水的处理工艺非常重要。根据国内外有关研究报道，近期发展起来的对中水回用的RO浓水的零排放工艺主要有膜法与热法。热法主要有多效蒸发、MVR浓缩与蒸发等，适用于含盐比较高的废水，如盐浓度大于10%的含盐废水适合直接用热法进行处理，达到零排放目标。膜法处理废水在近几年发展很快，包括对城市生活污水、垃圾渗滤液、工业废水等的处理都有大量的报道，并且大规模工业应用也较多。而对于中水回用的RO浓水的处理，一般有超高压反渗透（DTRO）、电渗析（ED）、浓缩型MVR、双极膜法等。通

4、地对不同处理工艺进行比较从中找出比较经济的处理方案，以及对该方案进行化设计。行了经济比较，分别对设备投资、运行成本、经济效益进行了详细的比较。为了能更准确的分析数据，用5种方案与处理对比水样：某RO浓水含氯化钠1.5%，20t/h，需达到零排放要求（不考虑预处理），分析数据。除了以上5种技术之外，另还有正渗透、膜蒸馏、自然蒸发、焚烧、多效蒸发、喷雾干燥等方法，但由于其技术还没达到工业化应用或能耗太高等原因，故不列入本次讨论。1.1异相膜ED+低压RO+MVR制盐本方案为目前比较常用的方案，RO浓水经异相膜电渗析浓缩并淡

5、化后，其浓水的浓度达10%，水量为3t/h进行MVR蒸发制盐成固体盐，电渗析淡水再用低压反渗透继续淡化后回用，低压反渗透浓水回到电渗析，最终实现水回用率为80%～98%（见图1）。ROMVRQ¼‰20t/h,1.5%0.3t/h,100%3t/h,0%17t/h,0.01%异相膜ED+低压RO+MVR制盐流程图1Fig.1lowdiagramofsaltmanufacturingbyheterogeneousmembraneED+low-pressureRO+MVR不同零排放方案分别对目前代表不同技术的5种零排放方案进

6、11.2JED型均相膜ED+低压RO+MVR制盐本方案较前方案是把异相膜电渗析替换成JED收稿日期：2014-06-21基金项目：国家863计划项目（2012AA03A608）；海洋公益性行业科研专项项目（20090517-2，201205019-7）作者简介：金可勇（1974－），男，教授级高级工程师，研究方向为电驱动膜；电子邮件：jkyjky@sina.comED¼½RO水处理技术第41卷第1期104型均相膜电渗析，其过程为RO浓水经JED型均相膜电渗析浓缩并淡化后，其浓水的浓度为15%～20%，水量为2t/h进行

7、MVR蒸发制盐成固体盐，电渗析淡水再用低压反渗透继续淡化后回用，低压反渗透浓水回到电渗析，最终实现水回用率80%～98%（见图2）。浓水进入双极膜系统制成酸碱，淡盐水经低压RO淡化后作为酸与碱的接收液，多余的淡水回用于生产，最终实现包括盐在内的全回用。不同浓度进水零排放流程2针对盐浓度为1.5%～10%原水或RO浓水进行ROQQMVRQQQQQ20t/h,1.5%0.3t/h,100%零排放处理，根据JED均相膜电渗析与低压RO的性能，对浓度为（m，以质量分数表示），水量（Q）进2t/h,0%行工艺设计以及物料平衡计算

8、（见图6）。18t/h,0.01%图2JED型均相膜ED+低压RO+MVR制盐流程Fig.2FlowdiagramofsaltmanufacturingbyJEDhomogeneousmembraneelectrodialysis+low-pressureRO+MVR1.3超高压反渗透(DTRO)+MVR制盐本方案是用超高压反渗透