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廢水深度處理反滲透技術(shù)

       RO膜分離技術(shù)是以膜兩側(cè)的靜壓差為驅(qū)動力，以水分子為代表的小分子溶劑在克服滲透壓的條件下，通過反滲透膜分離雜質(zhì)的過程。操作壓力一般在1.5~10.5MPa之間，可保留1~10A的小雜質(zhì)。在水處理中，反滲透是關(guān)鍵設備。它能去除97%多個溶解無機化合物，99%相對分子質(zhì)量和99%多個有機物，包括細菌和95%SiO2。

       1、RO膜分離技術(shù)在污水處理中的應用

       1.1 在高鹽廢水處理中的應用

       （1）以礦井水為代表的高礦化度廢水的進水處理以高鹽度為特征，尤其是地下水涌出，平均含鹽量大于1000mg/L，SS中含有大量Ca2+Mg2+K+、Cl-、SO42-、HCO3和HCO3-的有機組分低于1.5mg/L。對于嚴重缺水的礦區(qū)，采用反滲透技術(shù)進行深度處理生產(chǎn)和生活用水已得到了廣泛的推廣。以礦泉水為預處理劑，加入絮凝、沉淀和快速過濾，去除水中大部分SSS，反滲透進水濁度小于1NTU。經(jīng)反滲透處理后，出水濁度去除率接近100，脫鹽率達96%，出水水質(zhì)達到飲用水水質(zhì)標準，處理費用約為5.17元/m3。

       （2）冶金廢水處理
       鋼鐵工業(yè)作為高耗水量、高污染的資源型工業(yè)，占全國耗水量的14%。鋼鐵工業(yè)廢水在冶金工業(yè)中得到了廣泛的應用。廢水成分復雜，各項指標波動較大，尤其是Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、SO42-、F及SiO2含量較高。如果不預去除反滲透膜上的高價金屬萃取劑，就會產(chǎn)生嚴重的無機污染。針對太鋼二次生化處理后的廢水，先在曝氣池中曝氣將Fe2+氧化為Fe3+，同時加入NaClO，提高了Fe2+在水中的氧化能力和殺菌效果。在水中添加石灰乳調(diào)節(jié)pH值時，加入PAM和PAC進行絮凝，然后沉淀、快速過濾、活性炭吸附去除有機物、余氯、重金屬離子等。經(jīng)UF處理后，用還原劑處理出水。阻垢劑和酸進入RO系統(tǒng)。

       （3）難降解有機廢水處理的應用
       印染廢水和石化廢水處理印染廢水，除大量染料、漿料、無機鹽、酸堿等外，顏色高達4000倍，水量大，有機污染物含量高，水質(zhì)多樣，可生化性差等特點。垃圾滲濾液的深度處理主要來源于垃圾填埋場的沉淀，污染物主要來自微生物分解垃圾和沉淀浸出。水質(zhì)復雜，COD遠高于城市污水。此外，滲濾液中還含有多種金屬離子，如Fe2+、Cd2+、Cr3+、Cu2+、Zn2+，發(fā)酵過程中Fe2+濃度高達2000mg/L。
       雖然A/O兩段生化處理工藝已廣泛應用于垃圾滲濾液的有機物降解和反硝化處理，但出水效果不穩(wěn)定。因此，在機械過濾的基礎(chǔ)上，利用超濾膜和A/O形成MBR工藝，提高了垃圾滲濾液中有機物的去除率。出水經(jīng)超濾膜污泥分離后進入納濾(NFN)系統(tǒng)。NF可有效分離分子量為200m~2000的有機物，并可用于MBR生產(chǎn)的水中部分高價有機物的分離。對金屬離子的性質(zhì)、MBR+NF+RO三層膜復合處理工藝進行了研究。結(jié)果表明，該工藝具有良好的操作效果。出水水質(zhì)達到生活垃圾填埋場污染控制標準。在運行過程中，當NF出水滿足排放要求時，出水可直接排放，否則，使用以下RO系統(tǒng)繼續(xù)處理。在Ar/O-MBR+NF+RO工藝處理垃圾滲濾液的研究中，發(fā)現(xiàn)A/O反應器中加入了活性炭。它不僅可以提高有機物和重金屬的去除效率，而且可以減少膜污染。

       2、市政污廢水高品質(zhì)回用處理中的應用

       中國在北京、天津、河北、山東等地也相繼成立大規(guī)模再生水廠，天津濱海新區(qū)幾家大型再生水回收站采用“UF(MF)+RO”雙膜工藝，將兩種城市污水處理為原水，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)再生水，作為鍋爐火電廠水的一部分，另一部分作為景觀河和生活雜水。北京小清河污水處理廠采用MBR+反滲透處理城市污水回用，水中TOCmg/L<1.3，NH3-N<0.03mg/L，TN<0.1mg/L，電導率和濁度均小于30uS/cm和0.12NTU，出水水質(zhì)達到飲用水水質(zhì)標準。反滲透作為核心技術(shù)，已廣泛應用于各種水深、高質(zhì)量或水回用。為了充分發(fā)揮反滲透技術(shù)的優(yōu)勢，最大限度地降低膜污染和降低水處理成本，根據(jù)水質(zhì)特點，開發(fā)了一系列組合工藝。通常采用混凝沉淀、高濃度和高效濾池等傳統(tǒng)的水處理方法去除SS；采用NaClO、添加石灰乳和錳砂濾池降低進水馬尾藻曝氣氧化組合中的RO、錳鹽和鈣鹽、硅鹽；通過O3氧化、難降解的A/O有機物處理；通過MBR、UF和NF對微細SS、小有機分子的保留作用。而高價離子，組成UF+RO或MBR+RO雙膜法，甚至利用MBR+NF+RO三膜法，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，確保RO處理難降解有機廢水運行。

       3、結(jié)束語

       目前，它已成為污水深度處理或高質(zhì)量回用水處理不可缺少的核心技術(shù)。為充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢，為保證RO系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，降低水處理成本，針對原水中SS、無機污染物和難降解有機物，采用傳統(tǒng)絮凝法對組合處理工藝進行絮凝沉淀。ROS的快速過濾已發(fā)展為UF+RO或MBR+RO雙膜工藝，甚至MBR+NF+RO三膜工藝。反滲透系統(tǒng)的運行與膜污染是一致的。隨著分離、凈化和可視化研究方法的發(fā)展，從微觀結(jié)構(gòu)和污染機理等方面探討了膜污染的根源。分析了反滲透膜污染初期的關(guān)鍵因素及膜污染的加劇。為有效控制膜污染奠定了理論基礎(chǔ)，為反滲透進水潛在污染建立了更加科學的預測方法。這是RO深度處理廢水工藝設計和運行管理的技術(shù)保證。針對SDI值不能充分反映RO進水(主要是以生化處理出水為RO進水)的特點，將MIF與不同孔徑膜相結(jié)合來代替SDI值的研究已經(jīng)得到了廣泛的研究，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)等技術(shù)的引入值得期待。此外，高礦化度RO濃水的有效處理處置方法急待探索，高效降解有機物、低能耗處理是其所面臨的挑戰(zhàn)。

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