碟管式膜(DTRO)零排放工艺应用

2017-06-15

随着膜技术的进步,我国水污染治理领域对膜技术的需求也越来越大。膜技术的应用范围也越来越广,不仅已广泛应用于城镇污水和工业废水回用的处理,而且更多地应用于难生物降解有机污染物和重金属污染物的分离处理,并且已成为工业废水零排放或低排放的基本手段。

 

环保部发布《2011年中国环境状况公报》,《公报》中指出,全国地表水总体为轻度污染,湖泊(水库)富营养化问题仍突出。我国又是缺水国家,水资源的人均占有率不足世界的三分之一水平,全国400余座城市存在供水不足问题。水污染和水短缺已经成为了制约我国发展的两大问题。

 

零排放液态污染物且资源化正是在这种背景下,工业企业发展循环经济、降低废水排放量、最大限度的提高水资源的利用率已成为人心所向、大势所趋的目标。零排放技术恰恰符合这一要求,将废水资源化、不排放液态污染物正是零排放技术的核心要点。但此技术在我国发展时间较短,技术工艺仍然需要完善,十二五期间节能环保产业发展广阔,特别是产业废物循环利用市场空间巨大,零排放技术能否借助良机快速发展、推广,不仅需要广大科研高校提供技术支撑,更需要各大企业的加大投资拉动。

 

 ·工业废水零排放的来龙去脉

工业废水零排放技术的始末由来,早在七十年代,一些工业企业就开始摸索研究工业废水零排放,主要目的是为了不把废水外排,并回收废渣。早期的技术包括蒸发塘、深井灌注、焚烧等,这些技术不仅需要占用大量土地资源,而且受天气和水质影响蒸发率较低,还无法达到回收水资源的目的。随即,以蒸汽驱动蒸发结晶的技术出现,但较高的能耗,工艺的复杂性和可操作性限制了推广应用。

 

工业废水零排放技术在我国尚处在起步阶段,推广应用过程中还会出现一些问题,企业与政府都应将环境保护和经济发展作为双向标,促进可持续发展的循环利用,将零排放技术的推广应用,实现节能减排、低影响开发。

 

我国的工业废水零排放技术虽然还只是原始意义上的零液态排放,但对于某些地区、某些工业类别零排放是不得不选择的技术道路。我国的煤化工工业区主要分布在北部和西北部,煤化工企业用水量大,还会产生大量有毒污染物,这些地区恰恰水资源短缺、水体受纳能力低。工业废水零排放技术的推广应用已成了大势所趋。但目前工业废水零排放技术在煤化工领域的应用还存在几方面的问题。技术层面,预处理阶段普通膜的寿命较短;蒸发的水量太大,经济层面,前期投入较大;环境层面;废渣需要妥善处理。国家还应制定相关的鼓励引导政策,确定试点,推广优秀技术,为煤化工废水零排放提供保障。

目前,很多行业和地区对于部分工业企业均需要达到废水的零排放要求。对于零排放,绝大多数工业企业根据自身行业和产品特点,均在做以下考量:回收有用生产原料,以降低成本,减少污水站负荷,尽力达到完全清洁生产;中水回用,减少污水排放;污水站升级改造深度处理回用。

 

 ·碟管式反渗透(DTRO)技术简介:

碟管式反渗透(DTRO)技术来源于德国,原始应用方向为垃圾渗滤液过滤处理,解决了大量排放标准高、不可生化等难题,此技术进入中国以后,已经应用于几百个垃圾填埋场污水达标排放项目。

目前碟管式反渗透(DTRO)技术在原技术基础上,开发了更为优质膜材、流量更大、运行压力更低、更耐污染的膜元件,应用于市政、化工、电力、石油等行业的污水循环再利用,出水好于自来水标准,更接近于去离子水标准。

 

·碟管式反渗透(DTRO)核心组件 - 膜片特性:

过滤膜片由两张同心八角状raybet36组成,膜中间夹着一层丝状支架层使通过膜片的净水可以快速流向出口。这三层八角状材料的外环用超声波技术焊接,内环开口,为净水出口。渗透液在膜片中间沿丝状支架流到中心拉杆外围的透过液通道,导流盘上的O型密封圈防止原水进入透过液通道。透过液从膜片到中心的距离非常短,且对于组件内所的过滤膜片均相等。

 

 ·碟管式反渗透(DTRO)膜组件流道原理:

DTRO膜组件具有特殊的流道设计形式,采用开放式流道,料液通过增压泵经进料口打入DTRO膜柱内,从导流盘与外壳之间的通道流到组件的另一端,在另一端法兰处,料液通过8个通道进入导流盘中被处理的液体以最短的距离快速流经过滤膜,然后180度逆转到另一膜面,再从导流盘中心的槽口流入到下一个导流盘,从而在膜表面形成由导流盘圆周到圆中心,再到圆周,再到圆中心的双”S”形路线,浓缩液最后从进料端法兰处流出。

 

 

 ·工业废水零排放新旧工艺的对比

对于中水回用和污水深度处理,目前常用的技术均是以常规卷式反渗透为核心的"UF+RO"工艺,但回收率一般在60-90%,还有10-40%的浓水需要处理。此部分浓水除少数进入污水站循环处理外,目前基本都是经热浓缩后,结晶或固化填埋处理。热浓缩能耗较高,运行费用大,工厂难以承受。

 

目前一些企业以DTRO膜元件为核心的零排放工艺应用的推出,有效的解决了这一难题。卷式RO的浓水经过碟管式反渗透(DTRO)处理系统进行再浓缩减量化处理,使整个回用水系统的回收率达到90%-98%,大大减少浓缩液的量,从而减少后续蒸发系统的处理量。碟管式反渗透(DTRO)膜系统解决了传统回用水系统回收率较低、浓水量大的问题,大大降低浓水处理系统的投资和运行成本。碟管式反渗透(DTRO)膜系统不仅运行稳定,使用寿命长,吨水运行费用也只有4-15元之间,吨水投资费用也相对低于MVR或多效蒸发系统,使企业在污水零排放实施过程中的投资和运行成本大大降低。


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