常见预处理方法的选择

2019-07-26 10:09

介质过滤

(1)功能和目的

     介质过滤是指以石英砂或无烟煤等为介质,使水在重力或压力下通过由这些介质构成的床层,而水中的颗粒污染物质被介质阻截,从而达到与水分离的过程。粒状介质过滤基于“过滤—澄清”的工作过程去除水中的颗粒、悬浮物和胶体。

(2)常用过滤类型

水处理中常见的过滤类型有顺流单滤料过滤及逆流过滤等。为提高介质过滤的性能,通常可以采用以下几种方法:

采用多种介质分层过滤,对于向下流过滤,常用从上到下的介质层排列为无烟煤、石英砂和粒径层级的鹅卵石,这种过滤形式能增大过滤流速,而且过滤器的效果也会得到有效的提升。

活性炭过滤

(1)功能和目的

活性炭吸附是利用活性炭的多孔性质,使水中一种或多种有害物质被吸附在固体表面而去除的方法。活性炭吸附对于去除水中有机物、胶体、微生物、余氯、臭味等具有良好的效果。同时由于活性炭具有一定的还原作用,因此对于水中的氧化剂也具有良好的去除作用。

(2)常用活性炭类型

粉状及粒状活性炭,作为反渗透预处理粒状活性炭常用。

(3)注意事项

由于活性炭的吸附功能具有易饱和值,当达到饱和吸附容量时,活性炭滤池的吸附功能将大大降低,因此需要注意分析活性炭的吸附能力,及时更换活性炭或通过高压蒸汽进行消毒回复。

但同时活性炭表面吸附的有机物有可能成为细菌繁殖的营养或温床,因此活性炭池内微生物的繁殖问题也值得引起注意。定期的消毒对于控制细菌繁殖是有必要的。

精密过滤

(1)功能和目的

为了防止预处理中未能完全去除或新产生的悬浮颗粒进入反渗透系统,保护高压泵和反渗透膜,通常在反渗透进水前设置滤芯式保安过滤器。一般采用孔径小于10μm,根据实际设计情况可设计为5μm或更低。

(2)常用滤芯类型

滤芯材料主要有烧结滤管、熔喷式纤维滤芯和蜂房滤芯等。

烧结管是有粉末材料通过烧结形成的,其滤管材料有陶瓷、玻璃砂、塑料等几种。熔喷式纤维滤芯一般采用聚丙烯为原料,经过加热熔融,喷射、牵引、接收成型而制成,以聚丙烯为原材料的PP滤芯较为常用。蜂房滤芯是由纺织纤维粗纱精密缠绕在多孔骨架上,聚丙烯线绕蜂房式滤芯较为常用。

(3)注意事项

保安过滤器的进出水需要设置压力表,当运行时进出水压差达到极限值时,应及时更换滤芯。由于滤芯的清晰回复效率较低,所以最好使用一次性滤芯。

微滤和超滤

(1)功能和目的

微滤和超滤都是以压力为驱动力的分离过程,可以去除水中的几乎所有的悬浮物质。超滤还能够去除一部分溶解有机物质,具体的去除效果根据有机物分子量和超滤膜的截留分子量而定。用于反渗透预处理的超滤膜的切割分子量一般在20000750000道尔顿。

0.002-0.05μm)超滤膜两侧的渗透压差较小,所以超滤的操作压力较反渗透小得多,一般控制在0.04-0.7MPA范围内。微滤主要用来截留颗粒大小在0.1-10μm范围的杂质,如病菌、细菌等。微滤的操作压力也较小,一般小于0.3MPa

以超滤作为反渗透的预处理工艺,不仅出水水质好(SDI值一般可控制在3以下),而且可以大大提高系统运行的稳定性,降低反渗透化学清洗的频率。另外,超滤系统占地面积小,便于自动控制,采用超滤/微滤预处理工艺的反渗透系统成为目前工业水处理工艺的发展趋势。

(2)常用的超滤膜材料

用于水处理的超滤膜材料有聚偏氟乙烯、聚砜、聚烯烃、聚醚砜、聚丙烯晴、纤维素类等,微滤膜的材料主要有聚四氟乙烯、聚丙烯、聚酰胺和纤维素等四种。

MBR

(1)MBR概述

近年来,膜生物反应器进入实际应用阶段。膜生物反应器就是将生物处理技术和膜分离技术相结合的一种高效处理装置。其优点有:

占地面积小,模块化,升级改造容易;彻底去除水中的固体物质;

COD、固体、营养物可以在一个单元去除;高负荷率和低污泥产率;

系统不受污泥膨胀影响。

(2)MBRRO预处理中的应用

MBR与传统的活性污泥相比,用膜取代沉淀池进行固液分离,除了能维持高浓度的活性污泥外,还具有去除悬浮颗粒并获得高质量的水质。

海德能浸没式平板膜MBR可以满足反渗透法废水会用的预处理要求,它具有一下优势:

高通量和高品质的过滤出水;

高浓度的活性污泥可确保高负荷运行;较低的过滤压差;

自动在线清洗,运行维护管理简便。

化学氧化

(1)功能和目的

化学氧化预处理方法通常是利用强氧化剂氧化分解水中有机污染物的一种化学处理方法,与此同时,一些氧化剂可以去除水中的色、味、臭以及铁、酚藻类等物质。某些氧化剂同事也是较好的杀菌剂。

化学氧化处理工艺可与混凝、过滤、吸附等单元处理工艺相结合,达到良好的处理效果。

(2)常用氧化剂

工业水处理常用的氧化剂主要有:氯气、次氯酸钠、二氧化氯、高锰酸钾、臭氧、双氧水等。

(3)注意事项

由于聚酰胺反渗透膜极易被氧化剂氧化,因此预处理中若采用氧膜分离工艺须注意配合采用相应的还原手段,防止残余氧化剂进入到反渗透系统造成膜的氧化破坏。

药剂软化

(1)功能和目的

药剂软化是运用化学沉淀的原理,根据溶度积原理使水中所含的硬度等在适当的药剂作用下形成难溶性化合物而被去除的过程。水处理最常用的方法是钙镁离子的化合沉淀,七尺是金属离子的氢氧化物沉淀。药剂软化通常结合凝聚、沉淀和澄清工艺同时进行。

(2)常用软化剂

水处理常用软化药剂主要由石灰、纯碱、苛性钠、磷酸三钠、磷酸氢二钠等。根据原水水质的不同类型可结合不同的药剂进行处理,一般对于高硬度、高碱度的水采用石灰软化法,高碱度、低碱度的水采用石灰—纯碱法、负硬度(即总碱度大于总硬度)水则采用石灰—石膏法。

(3)注意事项

采用化学药剂软化,药剂的使用量必须正确。药剂软化处理后,一般会使水的PH值上升,根据情况将PH值降低到合适的值。

石灰—苏打法可以同时去除碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。但它不能去除水中过剩碱度和非碳酸盐硬度。值得注意的是过量投加石灰反而会增加水的硬度。若石灰与混凝处理结合可以产生共同沉淀效果,常用的混凝剂有铁盐。

其去除效果与生成沉淀物的溶解度有关。


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