1. 超滤膜能去除水中有机物吗
超滤膜能否去除水中的有机物?
答案是否定的。超滤可以很容易的去除水中的有机物,这是一种误解。
1、关于水中有机物的形态
按形态来分,水中有机物也和水中无机物一样,可以分为悬浮态、胶态和溶解态三大类。
对溶解态有机物的定义,是依据测定方法来理解。目前普遍应用的测定方法是将水样通过0.45μm(或0.15μm)滤膜过滤,通过滤膜后的水中有机物作为溶解态有机物,没有通过滤膜的有机物作为悬浮态和胶态有机物。有人选用0.15μm滤膜,这是因为在无浊度水制备中将透过0.15μm滤膜的水作为零浊度水。试验表明,水通过0.45μm或0.15μm滤膜后,对水中有机物量影响不大,所以目前一般均将通过0.45μm滤膜的水中有机物作为溶解态有机物。
根据这种观点,水分析中测定的COD,也可以分为悬浮态和胶态有机物的COD和溶解态有机物的COD二部分。原水都是先经过混凝、澄清、过滤之后才作为离子交换的进水,反渗透的进水在过滤之后还要再经过二次混凝或细砂过滤,这样的水,应该说其中的悬浮态和胶态有机物已大部分去除,水的COD中大部分是溶解态有机物的COD。试验表明,原水在混凝、澄清、过滤阶段,对水中溶解态有机物去除甚微,有时甚至为0,而对水中悬浮态和胶态有机物去除率可以达到90%以上。
所以,我们笼统讲某种处理方法可以去除水中多少有机物,即COD去除率为多少是不确切的,也不全面的。水处理中面临的困难不是总的有机物(COD)的去除率能提高到多少,因为在悬浮态和胶态有机物含量高的水中,应用一般的混凝、澄清、过滤的方法,就可以把总有机物(COD)去除率提高到很高的数值。
因此,反渗透(或离子交换)进水中的有机物主要是溶解态有机物,反渗透(或离子交换)进水的COD指标也主要是指溶解态有机物的COD。要使反渗透(或离子交换)进水的COD达到标准,其主要任务也是降低水中溶解态有机物的量。
2. 垃圾渗滤液处理技术的垃圾渗滤液概述
(1)垃圾填埋场---垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分,扣除垃圾、覆土层的饱和持水量,并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度废水;
(2)垃圾焚烧发电厂 --国内生活垃圾的典型特点是厨余物含量高、含水率高、有机物含量高,混合收集,相对热值较低。因此,国内生活垃圾焚烧厂设计中,垃圾坑的储存容量为3-7天的垃圾处理量;即垃圾在垃圾坑中储存经过3-7天的发酵熟化,以达到将垃圾中的水份沥出--产生了渗滤液。 ▼ 成分复杂:含有多种有毒有害的无机物和有机物,COD、BOD、氨氮浓度高,色度大;
▼ 水质波动大,不同填埋场水质差异很大,即使相同的填埋场,随季节的变迁和填埋年限的增加而不断变化;
·从上分析,渗滤液处理面临的棘手的问题
▼ 生物可降解性随填埋龄的增加而不断降低。
▼ 排放标准的提高。 ·受到经济发展水平的限制,我国卫生填埋起步较晚,真正意义上的卫生填埋场从20世纪80 年代末才开始建设。渗滤液处理厂的建设开始于90年代,渗滤液的处理经历了三个阶段。
·第一阶段:此阶段在90年代初期,处理工艺主要参照城市污水的处理方法,主要采用好氧生物处理技术(活性污泥等),渗滤液处理厂在填埋初期,由于渗滤液的有机物、氨氮浓度较低、可生化性较好,因此可以满足排放要求。随着填埋时间的延长,垃圾渗滤液的浓度越来越高、成分越来越复杂、可生化性降低,且变化幅度大、变化规律复杂,使得处理难度越来越大。
·第二阶段:90年代中后期,考虑到渗滤液的水质独特性,如高浓度的氨氮、高浓度的有机物等,采取了脱氨措施,采取的处理工艺一般为氨吹脱+厌氧处理+好氧处理。有效地解决了渗滤液的氨氮问题。该阶段的处理方法仍以生化为核心,其处理目标大多为进入城市污水处理厂的要求,即《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-1997)中表1的三级标准(COD<1000 mg/L)。
·第三阶段:2000年以后,新建的渗滤液处理厂一般远离城区,渗滤液没有条件排入城市污水管网以及处理要求的提高,渗滤液仅靠生物处理无法满足要求,一般采取综合预处理+生物处理+深度处理的方法
①住房和城乡建设部、国家发展和改革委员会、环境保护部于2010年4月联合发布了《生活垃圾处理技术指南》(建城[2010]61号),其中对垃圾渗滤液处理工艺提出了明确的指导性意见:垃圾渗滤液宜采用“预处理--生物处理—深度处理和后处理”的组合工艺。
②环境保护部于2010年4月发布了生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范试行HJ564-2010。
填埋场渗滤液处理全套工艺
垃圾渗滤液处理效果
①原液②综合预处理③MBR出水④纳滤出水⑤反渗透出水
垃圾渗滤液具有有机物含量高、重金属离子含 量高、氨氮含量高、盐分高和可生化性差的特点。 预处理采用混凝沉淀,在混凝池中加入混凝剂、助 凝剂在与渗滤液充分混合后进行沉淀可以 去除渗滤液中重金属离子、 碱土金属(钙、镁)、某些 非重金属(砷、氟、硫、硼) 等,同时废水中的悬浮物、 大分子有机物及胶体物质也 得以去除。
外置式MBR效果图
内置式MBR效果图
膜-生物反应器(Membrane Bioreactor,MBR)是以超滤膜与活性污泥生化处理技术相结合的一种新工艺。以膜分离过程取代重力沉降过程,不论污泥颗粒的沉降性能如何,均可完成固液分离过程,并可避免因污泥流失造成的系统运行失败。采用膜分离与活性污泥法相结合的膜生物反应器处理含碳有机物,能使有机物深度氧化,并且能完全保留生物体,使污泥保留的时间相当长,从而完全保留体系中缓慢生长的硝化细菌,可同时通过硝化与反硝化作用成功处氮,在低温时亦能维持高处理能力。
针对垃圾渗滤液,我公司开发了以A/O系统作为MBR的生物反应单元,以超滤膜作为膜分离单元的MBR技术。
技术特点:
活性污泥浓度高,系统抗冲击的能力强
具有很好的脱氮效果
系统运行稳定,保证出水水质
剩余污泥少 运行管理方便 占地面积小 超滤(Ultrafiltration,UF)是以压力为推动力,污水中透过液与部分低分子量溶质穿过膜上微孔到达膜的另一侧,活性污泥及其它乳化胶束团被截留,实现泥水分离的目的。超滤材料大多数是有机复合高分子膜,如聚偏氟乙烯(PVDF)、磺化聚醚砜(PES)。无机膜材料也开始得到制备和应用,如陶瓷膜等。 超滤膜的形式种类较为繁多,在垃圾渗滤液处理工程中被广泛应用,根据膜与生化池的组成形式分为外置式超滤膜和内置式超滤膜。
内置式MBR膜池
外置式MBR管式膜 早期的垃圾渗滤液处理站的管理主要是由人工或简单的电气控制来完成,随着国家排放标准和人们生活水平的提高,处理系统需要及时了解和掌握处理站处理过程的运行工况、工艺参数的变化及大小、以对各工艺流程单元进行的优化运行,对控制程度要求较高,从国内处理厂的运行来看,可以说控制系统是影响整个系统出水水质,保证处理站能长期正常稳定地运行,降低处理成本,节省能耗的主要因素之一
我公司借鉴了国内外先进的计算机软、硬件技术,控制理论及算法,开发出针对渗滤液处理全过程自动智能控制系统WDSCS- Ⅰ,能及时、准确地反映工艺过程中各个工艺参数的变化情况,提高了运行管理水平,节省了人力资源,保证整套处理过程长期稳定、高效地运行,取得最佳效益。通过以太网将主控计算机和管理计算机连接起来,对整个系统的数据信息进行管理,将生产过程控制网络与全厂管理系统连接在一起,在完成数据交换、数据共享的基础上实现了测、控、管一体化。
WDSCS- Ⅰ实现对水处理流程集中监控。具备自动、程序手操、就地手操多种控制方式,具有实时、历史曲线、报表查询及事件记录功能。 控制系统由管理层、监控层、现场层组成。系统结构紧凑、性能稳定,能够满足生产和管理要求。采用标准的以太网、现场总线,集中控制系统与远程I/O站间的通讯电缆可冗余配置,与现场I/0站采用光缆连接。控制系统由监控计算机、PLC主站、远程PLC站、就地控制箱、一次仪表和现场执行机构(动力设备、自动阀门)组成
控制系统特点
★分布式结构;支持多重冗余结构;
★实时历史数据库,实现企业信息集成;系统提供的OPC、ODBC等开放接口实现与用户应用程序、第三方应用系统、管理信息系统之间的数据交换;
★独创的高效通用控制策略软件模型,实现基于PLC的过程控制;提供功能块图的编程方式,控制方案更加直观易读;
★采用集散型结构及标准网络,性能稳定可靠,易于扩展,具备广泛的兼容性,所有部件标准化、通用化、模块化;系统诊断至通道级。
系统采用PLC如西门子S7系列、AB等,超滤、纳滤系统均为集成化设备,均自带控制系统,总控制系统与各子系统的之间通讯采用以太网模块实现双向通讯,并且总控制系统与工控机之间也采用以太网方式进行双向通讯,如具备上网条件,可以实现远程监控。
监控系统由现场监视设备和中控室监视设备两部分组成。现场监视设备主要是各PLC站及各类集成系统对应的触摸屏,车间控制室监视设备为工控机。
监控管理计算机配有液晶监视器、打印机、标准功能键盘及UPS不间断电源。
监控管理计算机通过以太网和车间级PLC进行通讯,采集渗滤液处理厂各工段的工艺参数、电气参数及主要设备的运行状态信息。对各工段数据进行分析、整理、贮存、建立健全各类数据库,对各工艺参数做出趋势曲线,并能在线诊断各种故障、报警、记录。显示器可显示全厂的动态工艺流程图、动态参数表、记录趋势曲线。操作人员可通过人机对话的方式,随时利用键盘或鼠标器根据工艺生产情况修正某些参数设定值,对车间级PLC发出指令使其控制的工艺过程工作在最佳生产状态。
3. 垃圾渗滤液处理的功能介绍
1、根据垃圾渗沥液水质、水量变化较大的特点,选取的工艺必需具有较强的适应性版和操纵权上的灵活性,并且能够轻易进行处理参数的调整,以应对水质、水量变化的冲击。
2、垃圾渗沥液中不管是有机物COD、BOD5,仍是NH3—N、色度等,浓度都很高,因此要尽可能地选择高效处理工艺,缩短工艺流程、降低工程投资,节省电耗及运行用度,降低运行本钱,并且保证处理效果能达到排放要求。
3、处理工艺不但能够有效的降解有机污染物,同时还能够处理那些不能为生物所降解的污染物,避免其对环境的再次污染。
4、应该选择能够实现污染物减量化、无害化、资源化的工艺,真正的彻底的减小、消除污染物对环境的危害。
4. 垃圾渗滤液如何去除盐
摘要 方式一:药剂螯和固化填埋——现在大量的飞灰填埋在垃圾填埋厂中,不但占用了大量的土地,而且经过长时间的填埋,飞灰中的重金属、二恶英、可溶性盐极有可能发生转移,进入垃圾渗滤液中。尤其是可溶性盐,螯合剂无法对盐进行螯和固化,导致飞灰中的盐很容易浸出到垃圾渗滤液中。
5. 通用超滤膜可以过滤的物质有哪些
有机物,胶体,大的悬浮物,颗粒,细菌等
6. 处理的是垃圾渗滤液,超滤出来的水可以直接进反渗透吗
对于垃圾渗滤液,现在流行的深度处理工艺都是超滤+反渗透。正常来说,超滤的出水已经很不错了,这个时候进反渗透完全没有问题的。所以,你提出的这个方案是成熟可行的。
但是,在实际运行当中,渗滤液对超滤膜的要求非常高,再者,由于渗滤液高污染,超滤膜的寿命将大大减少!并且随着垃圾场的运营年限的加长,渗滤液越难处理,超滤膜越容易出现问题。所以,在实际运行当中,超滤膜更换的频率很高的。
反渗透进水有以下几种要求。
⑴细菌
由于细菌会以醋酸纤维为食物,因此醋酸膜易受细菌侵袭,对原水必须彻底杀菌,对于复合膜,虽然其不受细菌侵袭,但细菌黏膜会造成膜的污堵,一般可采取加氯杀菌,加氯量要根据需氯实验加以确定。
醋酸纤维膜素要求给水中含有残余氯,以防细菌滋生,而氯含量过高又会破坏膜,最大允许连续余氯的含量为1mg/L。
复合膜抗氯性差,一般不允许含有余氯,采取加氯杀菌后,需加偏亚硫酸钠,它可水解为亚硫酸氢钠或经活性碳过滤消除余氯。
使用偏亚硫酸钠偏亚硫酸氢钠除余氯的反应如下
Na2S2O5+H2O→2NaHSO3
NaHSO3+HClO→HCl+NaHSO4
理论上,1.34kg的 Na2S2O5可以去除1kg余氯,然而一般在溶解氧的情况下,对苦咸水去除1kg余氯需投加3 kg Na2S2O5。
Na2S2O5在凉爽干燥的储存条件下,货架上的有效期为4~6个月,溶液的有效期则随浓度而改变,见下表。
溶液浓度/%(质量) 最长有效期/天 溶液浓度/%(质量) 最长有效期/天
2 3 20 30
10 7 30 180
当采用地下水做水源时,未被污染的地下水细菌含量很少,在这种情况下采用复合膜则即不需加氯也无需除氯。
氯为什么会起杀菌作用?当氯加到水里面后,就会发生下面的反应
Cl2+H2O→HClO+HCl
HClO→H+ +ClO-
HClO为次氯酸,ClO-为次氯酸根,由于H+能被水里的碱度中和,最后水中只剩下 HClO及ClO-。两者在水里所占百分数主要决定于水的PH值,但水的温度也有影响,PH值小 于7时,水中HClO占75%,ClO-占25% ,温度降低时HClO所占比例还要大,在0℃时HClO增加到83%,而ClO-减到17%。
对于氯气的杀菌机理有不同的说法,但比较合理的解释是:它所生成的次氯酸产生杀菌作用,而不是氯本身,也不是它所生成的ClO-的作用。HClO是一个中性分子,可以扩散到带负电的细菌表面,并穿过细菌的细胞膜进入细菌内部,HClO分子进入细菌后由于Cl原子氧化作用破坏了细菌的某种酶的系统(酶是一种蛋白质成分的催化剂,细菌的氧分要经过它的作用才能被吸收),最后导致细菌的死亡,而次氯酸根ClO-虽然也包括一个氯原子,但它带负电,不能靠近带负电的细菌,所以也不 能穿过细菌的细胞膜进入细菌内部,因此很难起杀菌作用,这种说法还可以说明水温低和PH值低时杀菌效果比较好的现象。
从上面的化学方程式可以看出,加入水中的氯气只有1/2变成HClO的成分,另外的1/2在水中产生Cl-,不起杀菌作用。
采用加HClO时的反应如下
HClO+H2O→ HClO+(Na+ ) + (OH-)
从方程式可以看出一个分子的HClO的作用相当于一个分子的 Cl2。
(2)含铁量
铁的氧化速度取决于铁的含量水中溶解氧的浓度和PH值,PH值越高氧化速度越快,因此,降低PH值可以防止氧化。给水最大允许含铁量于含氧量和PH值的关系如下表示。
(3)颗粒物质
不允许大于5um的颗粒物质进入高压泵及反渗透组件,这一点必须确保,以免损坏设备。
(4)SDI和浊度
SDI必须小于5,越小越好,浊度应小于0.2NTU(最大允许浊度为1NTU)
(5)油和脂
水中不允许含有油和脂。
(6)有机物
水中的有机物RO膜的影响最为复杂,一些有机物对膜的影响不大,而另一些则可能造成膜的有机污染,对于地表水应尽量在凝聚澄清过程中 去除有机物,还可以采用活性碳过滤进一步降低有机物含量。
(7)SiO2
浓水不允许析出SiO2 ,当SiO2 过饱和则可能聚合而形成不溶解的胶体硅或者硅胶而引起结垢。
纯水25℃时,无定形硅的溶解度约为100 mg/L(以SiO2计),溶解度随温度呈直线变化,0℃时为0 mg/L,到40℃时增加到160 mg/L,在中性PH值条件下,溶解的只是硅胶;在碱性溶液中,无定形硅的溶解度较中性溶液大,主要原因是由于硅酸电离,然而在有铝出现时,溶解度可能降低很多,原因是由于硅酸铝的溶解度极小的缘故。
如果 SiO2的浓度太高,则需要预处理或者降低回收率,防止形成硅垢的方法如下。
① 控制系统回收率。这是一种最容易的防硅垢的方法,靠降低系统回收率使浓水中SiO2的浓度降低到(在给定PH值和温度下)SiO2的饱和溶解度以下。
② 采用石灰软化。一般可降低给水中50%的SiO2或者澄清器中多加些氯化铁和铝酸钠。
③ 温度控制。因为无定形SiO2的溶解度取决于温度,提高水的温度可以防止SiO2结垢,也可以将提高温度与降低系统回收率结合使用。
出现硅垢必须立即清洗,硅垢一旦形成非常难于出除。
(1) 防垢
必须防止CaCO3 CaSO4 SrSO4 BaSO4 和CaF2垢。
膜结垢是由于给水中的微溶盐在给水浓缩时超过了溶度积而沉淀 到膜上,在苦咸水中,CaCO3和CaSO4通常都需要处理,其他盐类SrSO4 BaSO4 和CaF2也需要根据计算来确定在浓水中是否会超过溶解度极限。
如果微溶盐 超过了溶解极限,需要采取以下一种或几种方法。
① 降低系统回收率,避免超过溶度积。
② 采取离子交换法软化除去钙离子。
③ 加酸去除碳酸或重碳酸离子。
④ 加阻垢剂。
对于大多数水都存在CaCO3结垢趋势,确定给水的CaCO3结垢趋势,对苦咸水一般采用Langelier饱和指数(LSI)。
确定是否结CaSO4 SrSO4或 BaSO4垢需要计算浓水中这些盐是否超过了它们的溶度积,各个盐的溶度积与浓水中相应盐的离子积比较
当IPb>Ksp 有沉淀生成
当IPb=Ksp 无沉淀生成
当 IPb<Ksp 处于临界状态
为防止结垢,建议IPb≤0.8Ksp。
一般,微溶盐的溶解度随溶液离子强度增加而增加,对大多数苦咸水中遇到的微溶盐 Ksp作为离子强度函数的数据可供利用。
因为RO过程中微溶盐的结垢趋势是由最浓的水流来决定的,所以 Ksp是根据浓水流的离子强度来确定。
(2) 进水参数方面的要求
① 水温。反渗透膜元件对进水的水温均有一定的要求,以海德能公司为例,除了其生产的拿高温膜元件外,其生产的复合膜要求将进水温度控制在0~45℃,其生产的醋酸纤维素膜要求将进水温度控制在0~40℃。
② 最高进水压力。反渗透膜元件对最高压力有一定的要求,海德能公司生产的苦咸水用工业膜最高进水压力为600psi(4.16Mpa),其生产的海水淡化膜最高进水压力为1200 psi(8.27Mpa)。
③ 每支膜最高进水流量。反渗透膜元件对最高进水流量有一定的要求,海德能公司8″膜元件的最高进水流量为75gpm(17t/h)。4″膜元件的最高进水流量为16 gpm(3.6t/h)。
④ 单支膜元件最高压力损失。考虑到单支膜元件的压力差太高时会造成膜元件的机械损伤,因而对单支膜元件最高压力损失有一定要求,海德能公司要求系统中任何一支膜元件上的最高压力损失不能超过68.9 Mpa(10 psi)。
⑤ 浓缩水与透过水量之比。考虑到膜的耐污染能力等方面的因素,对每支膜的浓缩水与透过水量之比是有一定要求的,以海德能公司为例,均要求单支膜元件上浓缩水与透过水量的最小比例为5:1。
7. 垃圾渗滤液处理系统有哪些优势
工艺稳定性强、维护简单、能耗低
流程简洁紧凑,设备成套装置标准化
8. 超滤能除去水中的重金属离子和有机污染物吗
楼主你好,首先解释一下重金属问题:
重金属离子属于纳米级版,超滤孔径为微米级,因此超权滤不能去除重金属离子。但是实际运行过程中,吸附在胶体等可被超滤膜去除物质上的重金属物质可以随着一并去除,但是去除量极少。
对于有机物,可分为胶体态,悬浮态,溶解态三种。对于胶体态和悬浮态有机物,超滤膜可以有效去除,对于溶解态有机物,去除能力与膜孔径和有机物分子量有关,有机物分子量越大,膜孔径越小,溶解性有机物去除率越高。
希望对你有所帮助。
9. 反渗透膜、超滤膜、纳滤膜
微滤膜:能截留0.1-1 微米之间的颗粒。微滤膜允许大分子和溶解性固体(无机盐)等通过,但会截留住悬浮物、细菌及大分子量胶体等物质。微滤膜的运行压力一般为0.7-7bar。
超滤膜:能截留0.002-0.1 微米之间的大分子物质和蛋白质。超滤膜允许小分子物质和溶解性固体(无机盐)等通过,同时将截留下胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物,用于表示超滤膜孔径大小的切割分子量范围一般在1000-500000之间。超滤膜的运行压力一般1-7bar。
纳滤膜:能截留纳米级(0.001微米)的物质。纳滤膜的操作区间介于超滤和反
渗透之间,其截留有机物的分子量约为200-800MW左右,截留溶解盐类的能力为
20%-98%之间,对可溶性单价离子的去除率低于高价离子,纳滤一般用于去除地表水中的有机物和色素、地下水中的硬度及镭,且部分去除溶解盐,在食品和医药生产中有用物质的提取、浓缩。纳滤膜的运行压力一般3.5-30bar。
反渗透膜:是最精细的一种膜分离产品,其能有效截留所有溶解盐份及分子量大
于100的有机物,同时允许水分子通过。反渗透膜广泛应用于海水及苦咸水淡化、锅炉补给水、工业纯水及电子级高纯水制备、饮用纯净水生产、废水处理和特种分离等过程。反渗透膜的运行压力一般介于苦咸水的12bar 到海水的70bar。