1. 超濾膜能去除水中有機物嗎
超濾膜能否去除水中的有機物?
答案是否定的。超濾可以很容易的去除水中的有機物,這是一種誤解。
1、關於水中有機物的形態
按形態來分,水中有機物也和水中無機物一樣,可以分為懸浮態、膠態和溶解態三大類。
對溶解態有機物的定義,是依據測定方法來理解。目前普遍應用的測定方法是將水樣通過0.45μm(或0.15μm)濾膜過濾,通過濾膜後的水中有機物作為溶解態有機物,沒有通過濾膜的有機物作為懸浮態和膠態有機物。有人選用0.15μm濾膜,這是因為在無濁度水制備中將透過0.15μm濾膜的水作為零濁度水。試驗表明,水通過0.45μm或0.15μm濾膜後,對水中有機物量影響不大,所以目前一般均將通過0.45μm濾膜的水中有機物作為溶解態有機物。
根據這種觀點,水分析中測定的COD,也可以分為懸浮態和膠態有機物的COD和溶解態有機物的COD二部分。原水都是先經過混凝、澄清、過濾之後才作為離子交換的進水,反滲透的進水在過濾之後還要再經過二次混凝或細砂過濾,這樣的水,應該說其中的懸浮態和膠態有機物已大部分去除,水的COD中大部分是溶解態有機物的COD。試驗表明,原水在混凝、澄清、過濾階段,對水中溶解態有機物去除甚微,有時甚至為0,而對水中懸浮態和膠態有機物去除率可以達到90%以上。
所以,我們籠統講某種處理方法可以去除水中多少有機物,即COD去除率為多少是不確切的,也不全面的。水處理中面臨的困難不是總的有機物(COD)的去除率能提高到多少,因為在懸浮態和膠態有機物含量高的水中,應用一般的混凝、澄清、過濾的方法,就可以把總有機物(COD)去除率提高到很高的數值。
因此,反滲透(或離子交換)進水中的有機物主要是溶解態有機物,反滲透(或離子交換)進水的COD指標也主要是指溶解態有機物的COD。要使反滲透(或離子交換)進水的COD達到標准,其主要任務也是降低水中溶解態有機物的量。
2. 垃圾滲濾液處理技術的垃圾滲濾液概述
(1)垃圾填埋場---垃圾本身含有的水分、進入填埋場的雨雪水及其他水分,扣除垃圾、覆土層的飽和持水量,並經歷垃圾層和覆土層而形成的一種高濃度廢水;
(2)垃圾焚燒發電廠 --國內生活垃圾的典型特點是廚余物含量高、含水率高、有機物含量高,混合收集,相對熱值較低。因此,國內生活垃圾焚燒廠設計中,垃圾坑的儲存容量為3-7天的垃圾處理量;即垃圾在垃圾坑中儲存經過3-7天的發酵熟化,以達到將垃圾中的水份瀝出--產生了滲濾液。 ▼ 成分復雜:含有多種有毒有害的無機物和有機物,COD、BOD、氨氮濃度高,色度大;
▼ 水質波動大,不同填埋場水質差異很大,即使相同的填埋場,隨季節的變遷和填埋年限的增加而不斷變化;
·從上分析,滲濾液處理面臨的棘手的問題
▼ 生物可降解性隨填埋齡的增加而不斷降低。
▼ 排放標準的提高。 ·受到經濟發展水平的限制,我國衛生填埋起步較晚,真正意義上的衛生填埋場從20世紀80 年代末才開始建設。滲濾液處理廠的建設開始於90年代,滲濾液的處理經歷了三個階段。
·第一階段:此階段在90年代初期,處理工藝主要參照城市污水的處理方法,主要採用好氧生物處理技術(活性污泥等),滲濾液處理廠在填埋初期,由於滲濾液的有機物、氨氮濃度較低、可生化性較好,因此可以滿足排放要求。隨著填埋時間的延長,垃圾滲濾液的濃度越來越高、成分越來越復雜、可生化性降低,且變化幅度大、變化規律復雜,使得處理難度越來越大。
·第二階段:90年代中後期,考慮到滲濾液的水質獨特性,如高濃度的氨氮、高濃度的有機物等,採取了脫氨措施,採取的處理工藝一般為氨吹脫+厭氧處理+好氧處理。有效地解決了滲濾液的氨氮問題。該階段的處理方法仍以生化為核心,其處理目標大多為進入城市污水處理廠的要求,即《生活垃圾填埋污染控制標准》(GB16889-1997)中表1的三級標准(COD<1000 mg/L)。
·第三階段:2000年以後,新建的滲濾液處理廠一般遠離城區,滲濾液沒有條件排入城市污水管網以及處理要求的提高,滲濾液僅靠生物處理無法滿足要求,一般採取綜合預處理+生物處理+深度處理的方法
①住房和城鄉建設部、國家發展和改革委員會、環境保護部於2010年4月聯合發布了《生活垃圾處理技術指南》(建城[2010]61號),其中對垃圾滲濾液處理工藝提出了明確的指導性意見:垃圾滲濾液宜採用「預處理--生物處理—深度處理和後處理」的組合工藝。
②環境保護部於2010年4月發布了生活垃圾填埋場滲濾液處理工程技術規范試行HJ564-2010。
填埋場滲濾液處理全套工藝
垃圾滲濾液處理效果
①原液②綜合預處理③MBR出水④納濾出水⑤反滲透出水
垃圾滲濾液具有有機物含量高、重金屬離子含 量高、氨氮含量高、鹽分高和可生化性差的特點。 預處理採用混凝沉澱,在混凝池中加入混凝劑、助 凝劑在與滲濾液充分混合後進行沉澱可以 去除滲濾液中重金屬離子、 鹼土金屬(鈣、鎂)、某些 非重金屬(砷、氟、硫、硼) 等,同時廢水中的懸浮物、 大分子有機物及膠體物質也 得以去除。
外置式MBR效果圖
內置式MBR效果圖
膜-生物反應器(Membrane Bioreactor,MBR)是以超濾膜與活性污泥生化處理技術相結合的一種新工藝。以膜分離過程取代重力沉降過程,不論污泥顆粒的沉降性能如何,均可完成固液分離過程,並可避免因污泥流失造成的系統運行失敗。採用膜分離與活性污泥法相結合的膜生物反應器處理含碳有機物,能使有機物深度氧化,並且能完全保留生物體,使污泥保留的時間相當長,從而完全保留體系中緩慢生長的硝化細菌,可同時通過硝化與反硝化作用成功處氮,在低溫時亦能維持高處理能力。
針對垃圾滲濾液,我公司開發了以A/O系統作為MBR的生物反應單元,以超濾膜作為膜分離單元的MBR技術。
技術特點:
活性污泥濃度高,系統抗沖擊的能力強
具有很好的脫氮效果
系統運行穩定,保證出水水質
剩餘污泥少 運行管理方便 佔地面積小 超濾(Ultrafiltration,UF)是以壓力為推動力,污水中透過液與部分低分子量溶質穿過膜上微孔到達膜的另一側,活性污泥及其它乳化膠束團被截留,實現泥水分離的目的。超濾材料大多數是有機復合高分子膜,如聚偏氟乙烯(PVDF)、磺化聚醚碸(PES)。無機膜材料也開始得到制備和應用,如陶瓷膜等。 超濾膜的形式種類較為繁多,在垃圾滲濾液處理工程中被廣泛應用,根據膜與生化池的組成形式分為外置式超濾膜和內置式超濾膜。
內置式MBR膜池
外置式MBR管式膜 早期的垃圾滲濾液處理站的管理主要是由人工或簡單的電氣控制來完成,隨著國家排放標准和人們生活水平的提高,處理系統需要及時了解和掌握處理站處理過程的運行工況、工藝參數的變化及大小、以對各工藝流程單元進行的優化運行,對控製程度要求較高,從國內處理廠的運行來看,可以說控制系統是影響整個系統出水水質,保證處理站能長期正常穩定地運行,降低處理成本,節省能耗的主要因素之一
我公司借鑒了國內外先進的計算機軟、硬體技術,控制理論及演算法,開發出針對滲濾液處理全過程自動智能控制系統WDSCS- Ⅰ,能及時、准確地反映工藝過程中各個工藝參數的變化情況,提高了運行管理水平,節省了人力資源,保證整套處理過程長期穩定、高效地運行,取得最佳效益。通過乙太網將主控計算機和管理計算機連接起來,對整個系統的數據信息進行管理,將生產過程式控制制網路與全廠管理系統連接在一起,在完成數據交換、數據共享的基礎上實現了測、控、管一體化。
WDSCS- Ⅰ實現對水處理流程集中監控。具備自動、程序手操、就地手操多種控制方式,具有實時、歷史曲線、報表查詢及事件記錄功能。 控制系統由管理層、監控層、現場層組成。系統結構緊湊、性能穩定,能夠滿足生產和管理要求。採用標準的乙太網、現場匯流排,集中控制系統與遠程I/O站間的通訊電纜可冗餘配置,與現場I/0站採用光纜連接。控制系統由監控計算機、PLC主站、遠程PLC站、就地控制箱、一次儀表和現場執行機構(動力設備、自動閥門)組成
控制系統特點
★分布式結構;支持多重冗餘結構;
★實時歷史資料庫,實現企業信息集成;系統提供的OPC、ODBC等開放介面實現與用戶應用程序、第三方應用系統、管理信息系統之間的數據交換;
★獨創的高效通用控制策略軟體模型,實現基於PLC的過程式控制制;提供功能塊圖的編程方式,控制方案更加直觀易讀;
★採用集散型結構及標准網路,性能穩定可靠,易於擴展,具備廣泛的兼容性,所有部件標准化、通用化、模塊化;系統診斷至通道級。
系統採用PLC如西門子S7系列、AB等,超濾、納濾系統均為集成化設備,均自帶控制系統,總控制系統與各子系統的之間通訊採用乙太網模塊實現雙向通訊,並且總控制系統與工控機之間也採用乙太網方式進行雙向通訊,如具備上網條件,可以實現遠程監控。
監控系統由現場監視設備和中控室監視設備兩部分組成。現場監視設備主要是各PLC站及各類集成系統對應的觸摸屏,車間控制室監視設備為工控機。
監控管理計算機配有液晶監視器、列印機、標准功能鍵盤及UPS不間斷電源。
監控管理計算機通過乙太網和車間級PLC進行通訊,採集滲濾液處理廠各工段的工藝參數、電氣參數及主要設備的運行狀態信息。對各工段數據進行分析、整理、貯存、建立健全各類資料庫,對各工藝參數做出趨勢曲線,並能在線診斷各種故障、報警、記錄。顯示器可顯示全廠的動態工藝流程圖、動態參數表、記錄趨勢曲線。操作人員可通過人機對話的方式,隨時利用鍵盤或滑鼠器根據工藝生產情況修正某些參數設定值,對車間級PLC發出指令使其控制的工藝過程工作在最佳生產狀態。
3. 垃圾滲濾液處理的功能介紹
1、根據垃圾滲瀝液水質、水量變化較大的特點,選取的工藝必需具有較強的適應性版和操縱權上的靈活性,並且能夠輕易進行處理參數的調整,以應對水質、水量變化的沖擊。
2、垃圾滲瀝液中不管是有機物COD、BOD5,仍是NH3—N、色度等,濃度都很高,因此要盡可能地選擇高效處理工藝,縮短工藝流程、降低工程投資,節省電耗及運行用度,降低運行本錢,並且保證處理效果能達到排放要求。
3、處理工藝不但能夠有效的降解有機污染物,同時還能夠處理那些不能為生物所降解的污染物,避免其對環境的再次污染。
4、應該選擇能夠實現污染物減量化、無害化、資源化的工藝,真正的徹底的減小、消除污染物對環境的危害。
4. 垃圾滲濾液如何去除鹽
摘要 方式一:葯劑螯和固化填埋——現在大量的飛灰填埋在垃圾填埋廠中,不但佔用了大量的土地,而且經過長時間的填埋,飛灰中的重金屬、二惡英、可溶性鹽極有可能發生轉移,進入垃圾滲濾液中。尤其是可溶性鹽,螯合劑無法對鹽進行螯和固化,導致飛灰中的鹽很容易浸出到垃圾滲濾液中。
5. 通用超濾膜可以過濾的物質有哪些
有機物,膠體,大的懸浮物,顆粒,細菌等
6. 處理的是垃圾滲濾液,超濾出來的水可以直接進反滲透嗎
對於垃圾滲濾液,現在流行的深度處理工藝都是超濾+反滲透。正常來說,超濾的出水已經很不錯了,這個時候進反滲透完全沒有問題的。所以,你提出的這個方案是成熟可行的。
但是,在實際運行當中,滲濾液對超濾膜的要求非常高,再者,由於滲濾液高污染,超濾膜的壽命將大大減少!並且隨著垃圾場的運營年限的加長,滲濾液越難處理,超濾膜越容易出現問題。所以,在實際運行當中,超濾膜更換的頻率很高的。
反滲透進水有以下幾種要求。
⑴細菌
由於細菌會以醋酸纖維為食物,因此醋酸膜易受細菌侵襲,對原水必須徹底殺菌,對於復合膜,雖然其不受細菌侵襲,但細菌黏膜會造成膜的污堵,一般可採取加氯殺菌,加氯量要根據需氯實驗加以確定。
醋酸纖維膜素要求給水中含有殘余氯,以防細菌滋生,而氯含量過高又會破壞膜,最大允許連續余氯的含量為1mg/L。
復合膜抗氯性差,一般不允許含有餘氯,採取加氯殺菌後,需加偏亞硫酸鈉,它可水解為亞硫酸氫鈉或經活性碳過濾消除余氯。
使用偏亞硫酸鈉偏亞硫酸氫鈉除余氯的反應如下
Na2S2O5+H2O→2NaHSO3
NaHSO3+HClO→HCl+NaHSO4
理論上,1.34kg的 Na2S2O5可以去除1kg余氯,然而一般在溶解氧的情況下,對苦鹹水去除1kg余氯需投加3 kg Na2S2O5。
Na2S2O5在涼爽乾燥的儲存條件下,貨架上的有效期為4~6個月,溶液的有效期則隨濃度而改變,見下表。
溶液濃度/%(質量) 最長有效期/天 溶液濃度/%(質量) 最長有效期/天
2 3 20 30
10 7 30 180
當採用地下水做水源時,未被污染的地下水細菌含量很少,在這種情況下採用復合膜則即不需加氯也無需除氯。
氯為什麼會起殺菌作用?當氯加到水裡面後,就會發生下面的反應
Cl2+H2O→HClO+HCl
HClO→H+ +ClO-
HClO為次氯酸,ClO-為次氯酸根,由於H+能被水裡的鹼度中和,最後水中只剩下 HClO及ClO-。兩者在水裡所佔百分數主要決定於水的PH值,但水的溫度也有影響,PH值小 於7時,水中HClO佔75%,ClO-佔25% ,溫度降低時HClO所佔比例還要大,在0℃時HClO增加到83%,而ClO-減到17%。
對於氯氣的殺菌機理有不同的說法,但比較合理的解釋是:它所生成的次氯酸產生殺菌作用,而不是氯本身,也不是它所生成的ClO-的作用。HClO是一個中性分子,可以擴散到帶負電的細菌表面,並穿過細菌的細胞膜進入細菌內部,HClO分子進入細菌後由於Cl原子氧化作用破壞了細菌的某種酶的系統(酶是一種蛋白質成分的催化劑,細菌的氧分要經過它的作用才能被吸收),最後導致細菌的死亡,而次氯酸根ClO-雖然也包括一個氯原子,但它帶負電,不能靠近帶負電的細菌,所以也不 能穿過細菌的細胞膜進入細菌內部,因此很難起殺菌作用,這種說法還可以說明水溫低和PH值低時殺菌效果比較好的現象。
從上面的化學方程式可以看出,加入水中的氯氣只有1/2變成HClO的成分,另外的1/2在水中產生Cl-,不起殺菌作用。
採用加HClO時的反應如下
HClO+H2O→ HClO+(Na+ ) + (OH-)
從方程式可以看出一個分子的HClO的作用相當於一個分子的 Cl2。
(2)含鐵量
鐵的氧化速度取決於鐵的含量水中溶解氧的濃度和PH值,PH值越高氧化速度越快,因此,降低PH值可以防止氧化。給水最大允許含鐵量於含氧量和PH值的關系如下表示。
(3)顆粒物質
不允許大於5um的顆粒物質進入高壓泵及反滲透組件,這一點必須確保,以免損壞設備。
(4)SDI和濁度
SDI必須小於5,越小越好,濁度應小於0.2NTU(最大允許濁度為1NTU)
(5)油和脂
水中不允許含有油和脂。
(6)有機物
水中的有機物RO膜的影響最為復雜,一些有機物對膜的影響不大,而另一些則可能造成膜的有機污染,對於地表水應盡量在凝聚澄清過程中 去除有機物,還可以採用活性碳過濾進一步降低有機物含量。
(7)SiO2
濃水不允許析出SiO2 ,當SiO2 過飽和則可能聚合而形成不溶解的膠體硅或者硅膠而引起結垢。
純水25℃時,無定形硅的溶解度約為100 mg/L(以SiO2計),溶解度隨溫度呈直線變化,0℃時為0 mg/L,到40℃時增加到160 mg/L,在中性PH值條件下,溶解的只是硅膠;在鹼性溶液中,無定形硅的溶解度較中性溶液大,主要原因是由於硅酸電離,然而在有鋁出現時,溶解度可能降低很多,原因是由於硅酸鋁的溶解度極小的緣故。
如果 SiO2的濃度太高,則需要預處理或者降低回收率,防止形成硅垢的方法如下。
① 控制系統回收率。這是一種最容易的防硅垢的方法,靠降低系統回收率使濃水中SiO2的濃度降低到(在給定PH值和溫度下)SiO2的飽和溶解度以下。
② 採用石灰軟化。一般可降低給水中50%的SiO2或者澄清器中多加些氯化鐵和鋁酸鈉。
③ 溫度控制。因為無定形SiO2的溶解度取決於溫度,提高水的溫度可以防止SiO2結垢,也可以將提高溫度與降低系統回收率結合使用。
出現硅垢必須立即清洗,硅垢一旦形成非常難於出除。
(1) 防垢
必須防止CaCO3 CaSO4 SrSO4 BaSO4 和CaF2垢。
膜結垢是由於給水中的微溶鹽在給水濃縮時超過了溶度積而沉澱 到膜上,在苦鹹水中,CaCO3和CaSO4通常都需要處理,其他鹽類SrSO4 BaSO4 和CaF2也需要根據計算來確定在濃水中是否會超過溶解度極限。
如果微溶鹽 超過了溶解極限,需要採取以下一種或幾種方法。
① 降低系統回收率,避免超過溶度積。
② 採取離子交換法軟化除去鈣離子。
③ 加酸去除碳酸或重碳酸離子。
④ 加阻垢劑。
對於大多數水都存在CaCO3結垢趨勢,確定給水的CaCO3結垢趨勢,對苦鹹水一般採用Langelier飽和指數(LSI)。
確定是否結CaSO4 SrSO4或 BaSO4垢需要計算濃水中這些鹽是否超過了它們的溶度積,各個鹽的溶度積與濃水中相應鹽的離子積比較
當IPb>Ksp 有沉澱生成
當IPb=Ksp 無沉澱生成
當 IPb<Ksp 處於臨界狀態
為防止結垢,建議IPb≤0.8Ksp。
一般,微溶鹽的溶解度隨溶液離子強度增加而增加,對大多數苦鹹水中遇到的微溶鹽 Ksp作為離子強度函數的數據可供利用。
因為RO過程中微溶鹽的結垢趨勢是由最濃的水流來決定的,所以 Ksp是根據濃水流的離子強度來確定。
(2) 進水參數方面的要求
① 水溫。反滲透膜元件對進水的水溫均有一定的要求,以海德能公司為例,除了其生產的拿高溫膜元件外,其生產的復合膜要求將進水溫度控制在0~45℃,其生產的醋酸纖維素膜要求將進水溫度控制在0~40℃。
② 最高進水壓力。反滲透膜元件對最高壓力有一定的要求,海德能公司生產的苦鹹水用工業膜最高進水壓力為600psi(4.16Mpa),其生產的海水淡化膜最高進水壓力為1200 psi(8.27Mpa)。
③ 每支膜最高進水流量。反滲透膜元件對最高進水流量有一定的要求,海德能公司8″膜元件的最高進水流量為75gpm(17t/h)。4″膜元件的最高進水流量為16 gpm(3.6t/h)。
④ 單支膜元件最高壓力損失。考慮到單支膜元件的壓力差太高時會造成膜元件的機械損傷,因而對單支膜元件最高壓力損失有一定要求,海德能公司要求系統中任何一支膜元件上的最高壓力損失不能超過68.9 Mpa(10 psi)。
⑤ 濃縮水與透過水量之比。考慮到膜的耐污染能力等方面的因素,對每支膜的濃縮水與透過水量之比是有一定要求的,以海德能公司為例,均要求單支膜元件上濃縮水與透過水量的最小比例為5:1。
7. 垃圾滲濾液處理系統有哪些優勢
工藝穩定性強、維護簡單、能耗低
流程簡潔緊湊,設備成套裝置標准化
8. 超濾能除去水中的重金屬離子和有機污染物嗎
樓主你好,首先解釋一下重金屬問題:
重金屬離子屬於納米級版,超濾孔徑為微米級,因此超權濾不能去除重金屬離子。但是實際運行過程中,吸附在膠體等可被超濾膜去除物質上的重金屬物質可以隨著一並去除,但是去除量極少。
對於有機物,可分為膠體態,懸浮態,溶解態三種。對於膠體態和懸浮態有機物,超濾膜可以有效去除,對於溶解態有機物,去除能力與膜孔徑和有機物分子量有關,有機物分子量越大,膜孔徑越小,溶解性有機物去除率越高。
希望對你有所幫助。
9. 反滲透膜、超濾膜、納濾膜
微濾膜:能截留0.1-1 微米之間的顆粒。微濾膜允許大分子和溶解性固體(無機鹽)等通過,但會截留住懸浮物、細菌及大分子量膠體等物質。微濾膜的運行壓力一般為0.7-7bar。
超濾膜:能截留0.002-0.1 微米之間的大分子物質和蛋白質。超濾膜允許小分子物質和溶解性固體(無機鹽)等通過,同時將截留下膠體、蛋白質、微生物和大分子有機物,用於表示超濾膜孔徑大小的切割分子量范圍一般在1000-500000之間。超濾膜的運行壓力一般1-7bar。
納濾膜:能截留納米級(0.001微米)的物質。納濾膜的操作區間介於超濾和反
滲透之間,其截留有機物的分子量約為200-800MW左右,截留溶解鹽類的能力為
20%-98%之間,對可溶性單價離子的去除率低於高價離子,納濾一般用於去除地表水中的有機物和色素、地下水中的硬度及鐳,且部分去除溶解鹽,在食品和醫葯生產中有用物質的提取、濃縮。納濾膜的運行壓力一般3.5-30bar。
反滲透膜:是最精細的一種膜分離產品,其能有效截留所有溶解鹽份及分子量大
於100的有機物,同時允許水分子通過。反滲透膜廣泛應用於海水及苦鹹水淡化、鍋爐補給水、工業純水及電子級高純水制備、飲用純凈水生產、廢水處理和特種分離等過程。反滲透膜的運行壓力一般介於苦鹹水的12bar 到海水的70bar。