水处理技术介绍3.ppt

2023/6/29,北京东方华电,1,北京东方华电科技有限公司,华电环保,2023/6/29,北京东方华电,2,公司宗旨,舒心的环境,优质的服务,优良的产品,洁净的家园,2023/6/29,北京东方华电,3,公司简介,北京东方华电科技有限公司是一家专业从事水处理技术科研、开发、工程建设的高新技术企业。我 公司有一支由享受国务院特殊津贴的专家、学者以及博士、硕士、高级工程师和工程师组成的环保工程技术团队；建立了完善的质量保证体系和客户服务体系，并取得北京市高新技术企业资格和环保工程专项承包资质，通过了ISO9001质量管理体系认证。,2023/6/29,北京东方华电,4,公司简介,我公司与北京师大环境工程学院、大连理工环境工程学院、北京市环科院、上海市环科院等多所大学和科研机构建立了良好的合作伙伴关系，具备有较强的科研开发、技术攻关、工程实施能力。我公司承接、完成了大批令用户满意的优质工程。工程范围涉及工艺纯水制备、管道直饮水制备、饮用水处理、中水处理回用、小区生活污水处理、工业废水处理、循环冷却水排污水处理回用、市政污水处理等。,2023/6/29,北京东方华电,5,市场领域,工业及市政污水 1、工业给水处理 2、工业冷却水处理及回用 3、工业废水处理及回用 4、市政污水处理,2023/6/29,北京东方华电,6,市场领域,民用 1、管道直饮水工程 2、分质供水工程 3、纯净水制取工程 4、生活污水治理工程 5、游泳池循环水处理工程 6、景观水处理工程 7、自来水处理,2023/6/29,北京东方华电,7,处理单元介绍,在多年的工程实践中，我公司积累了丰富的水处理经验，掌握并可熟练应用各种处理技术，可根据进水水质和出水要求，组合使用，现分别介绍如下。,2023/6/29,北京东方华电,8,一、曝气生物滤池,概述 曝气生物滤池（Biological Aerated Filter,简称BAF），是一种采用颗粒滤料固定生物膜的好氧或缺氧生物反应器，集生物接触氧化与滤床截留功能于一体，可有效去除水中SS、CODCr、BOD5、NH3N、TN、TP、AOX（有害物质）及硬度、浊度、色度等，适用于市政污水、工业污水、再生回用水深度处理及给水的预处理。由于BAF具有其它工艺无法比拟的诸多特点，近年来已在国内外取得广泛采用。,2023/6/29,北京东方华电,9,曝气生物滤池BAF流程图,2023/6/29,北京东方华电,10,曝气生物滤池原理（一）,按水流方向曝气生物滤池可分上向流和下向流两种。下向流曝气生物滤池采用水气逆向的工艺路线，使介质表面形成生物膜。污水流过滤床时，污染物首先被截留和吸附，作为专性降解菌的营养基质，加速降解菌形成生物膜，生物膜又进一步“俘获”基质，将其同化、代谢、降解。所以生物滤池在降解有机物的同时，具有生物絮凝和吸附过滤的作用。而且由于生物膜附着在滤料上，活性很高，生物膜不受泥龄限制，对于污染物的降解十分有利。,2023/6/29,北京东方华电,11,曝气生物滤池原理（二）,随着处理过程的进行，在滤料缝隙间的悬浮状活性污泥在滤料缝隙间形成了污泥滤层，在氧化降解污水中有机物的同时，起到了进一步吸附过滤作用，从而能使有机物及悬浮物均能得到比较彻底的清除。在反应器的上部，厌氧型微生物为优势菌，碳污染物（CODcr、BOD5和SS）主要在这里被去除，而在反应器下部，好氧型细菌，如硝化菌占优势，氨氮被硝化。在生物膜内部，以及部分填料之间的缝隙，蓄积的大量活性污泥中存在着兼性微生物，因此在BAF中可发生碳污染物的去除，同时有硝化和反硝化的功能。,2023/6/29,北京东方华电,12,曝气生物滤池反洗,在滤池运行过程中，随着生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜及滤料上截留的杂质不断增加，滤料中水头损失增大，水位上升，到一定时期，需对滤料进行反冲洗。BAF生物曝气滤池以其贮存在加氯消毒池中清澈的出水作为反冲用水，不另设反冲水池，反冲洗废水通过排水管回流到一级处理设施。,2023/6/29,北京东方华电,13,曝气生物滤池特点,1.BAF粗糙多孔的粒状填料为微生物提供了最佳的生长环境，因此生物量大。高浓度的微生物使BAF的容积负荷增大，不仅减少了池的容积和占地（容积仅为活性污泥法的1/31/5），而且停留时间缩短至12小时。池容积占地为常规二级处理的1/51/10，基建投资省20%30%。2.填料床中的粒状填料具有巨大的比表面积，其上生长着各种碳化菌、氨化菌和硝化菌组成的高活性生物膜，具有优良的氧化降解和吸附过滤水中污染物的功能，不必设二沉池即可去除污水中的有机物（COD、BOD、SS、NH3-N、P等）。,2023/6/29,北京东方华电,14,曝气生物滤池特点,3.气水相对运动，气泡接触面积增大，氧的利用率提高15%20%，增加气水与生物膜的接触面积，从而提高了处理效果，降低了运行费用。4.硝化效率高，脱氮效果好。出水质量优于国家一级排放标准。5.运行过程中不产生臭味，无二次污染。6.抗冲击负荷能力强，无污泥膨胀问题。微生物生长在粗糙多孔的填料表面，属固定化微生物，不会流失，因此运行管理方便简单。7.生物曝气滤池可和其它传统工艺组合使用，可对一些老厂进行技术改造，减少了二次投资费用。,2023/6/29,北京东方华电,15,曝气生物滤池进水指标,进水水质：,2023/6/29,北京东方华电,16,曝气生物滤池出水指标,出水水质（mg/L）,2023/6/29,北京东方华电,17,二、改良式序批反应器（MSBR),基本原理 MSBR的基本组成：反应器由三个主要部分组成：曝气格和两个交替序批处理格。主曝气格在整个运行周期过程中保持连续曝气,而每半个周期过程中,两个序批处理格交替分别作为SBR和澄清池。序批池作为SBR的反应步骤如下：,2023/6/29,北京东方华电,18,改良式序批反应器（MSBR),步骤一 曝气格的水进入序批格。序批处理格内的兼性反硝化菌利用硝酸盐和亚硝酸盐作为电子受体,以原水及内源呼吸所释放的有机碳作为碳源,进行无氧呼吸代谢。来自曝气格和序批格原有的硝态氮经反硝化得以去除。该阶段是序批处理格中较高浓度的污泥向兼性区回流的过程,以提高兼性区中的污泥浓度。,2023/6/29,北京东方华电,19,改良式序批反应器（MSBR),步骤二 序批格停止进水,循环液继续缺氧搅拌。序批处理格利用混合液中残留的有机物作为电子供体,以硝化态氮作电子受体,继续进行缺氧反硝化。来自主曝气格的混合液具有较低的有机物和MLSS浓度。经循环,把序批处理格内的残余有机物和活性污泥推兼性区,在此进行反应降解有机物,并维持物质平衡。,2023/6/29,北京东方华电,20,改良式序批反应器（MSBR),步骤三 曝气,并继续循环,降低最初进水所残余的有机碳、有机氮和氨氮,以及来自主曝气格未被降解的有机物和内源呼吸释放的氨氮,并吹脱在前面缺氧阶段产生的截留在混合液中的氮气。连续的循环增加了主曝气格内的微生物量,同时进一步降低序批处理格中的悬浮固体,降低了MLSS浓度,有利于其在下半个周期中作为澄清池时,减少污泥量以提高沉淀池的效率。,2023/6/29,北京东方华电,21,改良式序批反应器（MSBR),步骤四 停止循环,延时曝气。为进一步降低序批处理格内的有机物和氮浓度,减少剩余的氮气泡,采用延时曝气。这步是在没有循环,没有进出流量的隔离状态下进行。延时曝气使序批处理格中的BOD5和TKN达到处理的要求水平。,2023/6/29,北京东方华电,22,改良式序批反应器（MSBR),步骤五 静置沉淀。延时曝气停止后,在隔离状态下,开始静置沉淀,使活性污泥与上清液有效分离,为下半个周期作为澄清池出水做准备。沉淀开始时,由于仍存在剩余的溶解氧,沉淀污泥中的硝化菌继续硝化残余的氨,而好氧微生物继续进行好氧内源呼吸。当混合液中氧减少到一定程度时,兼性菌开始利用硝化态氮作为电子受体进行缺氧内源呼吸,进行程度较低的反硝化作用。在整个半周期过程中,此时序批处理格中上清液的BOD、TKN、氨、硝酸盐、亚硝酸盐的浓度最低,悬浮固体总量也最少,因此该序批处理格在下半个周期作为沉淀池,其出水质量是可靠的。,2023/6/29,北京东方华电,23,MSBR平面图,2023/6/29,北京东方华电,24,MSBR流程图,兼性区,序批区,监测池,主曝气区,主曝气区,2023/6/29,北京东方华电,25,MSBR的优点,1、MSBR既不需要初沉池和二沉池,又能在反应器全充满并在恒定液位下连续进水运行。2、采用单池多格方式,结合了传统活性污泥法和SBR技术的优点。不但无需间断流量,还省去了多池工艺所需要的更多的连接管、泵和阀门。3、经济有效、运行可靠、易于实现计算机控制的污水处理工艺。,2023/6/29,北京东方华电,26,三、膜生物反应器(MBR),1、概述 MBR是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子物质截留住，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。因此，膜-生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。,2023/6/29,北京东方华电,27,膜生物反应器(MBR)流程图,2、流程,2023/6/29,北京东方华电,28,膜生物反应器(MBR),3、原理 膜生物反应器由生物反应池、膜组件、进出水系统、曝气系统、在线清洗系统和控制系统等组成。原水经进水系统进入生物反应池；在反应池内，通过好氧微生物的代谢作用，水中的有机物等污染物被降解、去除。在出水泵作用下，处理水透过膜孔并通过出水管路进入清水池。由于膜一般为微滤膜，其孔径只有0.10.4m，由微生物等构成的菌胶团绝大部分被截留于反应器内，一方面反应器内微生物含量很高，另一方面出水水质很好。因而膜生物反应器对有机物有良好的去除作用。,2023/6/29,北京东方华电,29,膜生物反应器(MBR),4、特点4.1 能高效的进行固液分离，而且能有效地去除病原微生物。4.2微生物浓度高，污泥浓度MLSS为常规处理工艺3-10倍。4.3反应器的容积负荷大，设备紧凑，占地少。4.4高浓度活性污泥的吸附使分解缓慢的大分子有机物的停留时间变长，降解率提高，污泥产生量少，出水水质稳定。4.5在废水处理史上首次实现SRT和HRT的彻底分离，使运行控制更加灵活和稳定；MBR工艺的固体停留时间（SRT）很长，可使微生物充分生长，对某些难降解有机物的生物降解十分有利。4.6剩余污泥量很少，污泥处理和处置费用低。由于SRT很长，污泥浓度高，生物反应器起到了污泥好氧消化池的作用，可取消污泥浓缩池和污泥消化池，节省了污泥处理的基础投资和运行费用。,2023/6/29,北京东方华电,30,膜生物反应器(MBR),4、特点4.7由于膜的截流作用和SRT的延长，创造了有利于硝化细菌的生长环境，因而可以提高硝化能力；同时由于MBR中污泥浓度高，MLSS可高达20000mg/L，使得污泥凝絮颗粒存在着从外到内的DO梯度，相应形成好氧、缺氧和厌氧区，由此可实现反硝化和生物除磷。4.8化学药剂投加量少，仅用于膜的清洗。4.9MBR工艺结构紧凑，易于实现一体化自动控制，MBR技术应用在城市污水处理中，由于其工艺简单，操作方便，可以实现全自动运行管理。,2023/6/29,北京东方华电,31,医疗废水处理(MBR法),1、概述 医院排水一般为医疗污水与生活污水的混合污水，其中污染物的种类与生活污水类似，但成分更为复杂，其中含有一些特异污染物，如消毒剂和来自化验、检验和手术诸科室的重金属、有机试剂，以及可能存在放射性同位素等。作为医院，其排放污水中含有大量有毒化学物质和多种致病菌、病毒和寄生虫卵，其中的有害微生物在环境中具有一定的适应能力，有的甚至可以在污水中长时间存活。,2023/6/29,北京东方华电,32,医疗废水处理(MBR法),进出水指标及排放标准,2023/6/29,北京东方华电,33,医疗废水处理(MBR法),2、工艺流程,2023/6/29,北京东方华电,34,医疗废水处理(MBR法),3、工艺说明 医疗废水经格栅拦截粗大漂浮物后自流进入调节池；在调节池内污水进行流量调整，调节池出水经泵加压后定量地进入膜生物反应器；在膜生物反应器内，通过微生物的代谢作用，水中绝大部分的有机物被降解去除，出水在抽吸泵的作用下透过膜孔经出水管路进入消毒接触池；在消毒接触池内，处理水与投入其中的消毒剂充分接触，完成消毒灭菌过程。至此，污水已经净化，可排放或回用。,2023/6/29,北京东方华电,35,医疗废水处理(MBR法),4、工艺特点4.1出水稳定、优质由于出水需通过膜孔，其中几乎不含SS，水质优良，可以直接作为杂用水回用。膜的高效分离作用使得反应器能适应进水负荷的剧烈变化并保持出水水质稳定；4.2可提高大分子难降解有机物的去除率膜组件可将可溶性大分子难降解物质截留在反应器内，使之被微生物反复降解，提高了对其去除率；4.3剩余污泥产量低微生物浓度高于传统工艺数倍，反应器在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量很低，可降低污泥处理费用；4.4操作管理简便，易于实现自动控制。,2023/6/29,北京东方华电,36,三、周期循环活性污泥(CASS)技术,1、概述 CASS工艺是在间歇式活性污泥法（简称SBR）的基础上发展起来的新型污水处理工艺，是对SBR工艺的改进。在结构上，该工艺将反应池分为前后两部分，即沿水流方向将反应器分为预反应区和主反应区。同时反应池的出水区域设置滗水器，使排水自上而下逐批排出。其工作过程在时间上分为三个阶段：曝气、沉淀、排水。周期循环进行。,2023/6/29,北京东方华电,37,周期循环活性污泥(CASS)技术,2、原理 在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，对进水水质、水量、pH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，可有效防止污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程，完成对污水中有机物质的降解。CASS工艺同时能够比较充分发挥活性污泥的降解功能。,2023/6/29,北京东方华电,38,周期循环活性污泥(CASS)技术,3、工艺流程,2023/6/29,北京东方华电,39,周期循环活性污泥(CASS)技术,表1进出水水质及排放标准,2023/6/29,北京东方华电,40,周期循环活性污泥(CASS)技术,4、特点4.1设置了预反应区，对难降解有机物去除效果更好；4.2由于滗水器的设置，排水自上而下分批排出，在排除上层水时，下面的泥水分离过程仍在继续，可避免进水置换出水造成的反混现象和排水对泥面的扰动，出水水质更加稳定。4.3建设费用低，由于省却了初沉池和二沉池，建设费用可节省25；4.4处理成本少，由于间歇曝气，氧气的传质推动力大，传递效率高，氧气利用率高，节能效果显著，处理成本可减少1025。,2023/6/29,北京东方华电,41,中药废水处理技术（CASS法）,1、概述 中药生产废水主要来自加工过程中的洗、泡、煮和冲洗设备等生产工序，其水质因产品种类不同而有较大的变化，但普遍具有有机物含量高，外观污浊和异味较大的特点，因而中药生产企业的生产废水对环境有着较为严重的污染，必须对其进行处理。,2023/6/29,北京东方华电,42,中药废水处理技术（CASS法）,2、进出水指标及排放标准,2023/6/29,北京东方华电,43,中药废水处理技术（CASS法）,3、工艺流程,2023/6/29,北京东方华电,44,中药废水处理技术（CASS法）,4、工艺说明 污水收集系统收集的制药废水经格栅拦截粗大漂浮物后自流进入调节池；经调节池调整流量后的污水，经泵提升定量的进入水解酸化池；在水解酸化池内，通过微生物的代谢作用，水中难溶解的大分子有机物被降解为小分子，可溶解的有机物，水的可生化性得以提高，部分COD被去除；水解酸化池出水自流进入CASS池；在CASS池内，通过微生物所处环境的好氧缺氧厌氧周期性变化，各类有机物被降解去除。,2023/6/29,北京东方华电,45,中药废水处理技术（CASS法）,4、工艺说明 在沉淀、排水阶段，上清液通过滗水器，逐批排入中间水池；CASS池出水在中间水池内短暂停留后经泵加压定量地进入砂滤池；在砂滤池内，通过滤料的机械筛分作用将水中残存的悬浮固体截留、去除，砂滤池出水靠余压进入生物活性炭池；在生物炭池内，水中残存的有机物等被吸附、去除，水的感官指标进一步改善，出水即可达标。,2023/6/29,北京东方华电,46,中药废水处理技术（CASS法）,5、工艺特点5.1以生化处理单元为主，对有机物去除率高、运行费用低；5.2以CASS池为主处理单元，占地面积小；5.3以BAC池做深化处理，处理水感观效果好，水质稳定；5.4主体设施自动运行，操作简单。,2023/6/29,北京东方华电,47,四、高压锅炉给水处理技术,概述 高压锅炉以其高温高压和热传递的特性，要防止水的结垢来提高热效率，防止锅炉腐蚀以保证安全，所以对水质要求较高，通常要多级处理。根据原水的特点在前面采用不同的预处理设施，后加精密处理装置来达到高压锅炉的进水要求。,2023/6/29,北京东方华电,48,高压锅炉给水处理技术,高压锅炉进水要求较高，通常控制YD、铁、铜、油、溶解氧等指标，其进水指标如下表（附中压炉标准）。,2023/6/29,北京东方华电,49,高压锅炉给水处理技术,工艺流程,阳/阴 床,混 床,纯 水,常用工艺一,反渗透,纯 水,常用工艺二,原水预处理,原水预处理,混 床,反渗透,纯 水,常用工艺三,原水预处理,电渗析,2023/6/29,北京东方华电,50,预处理设备,高压锅炉的原水，一般分为地下水、地表水、海水、自来水、中水等五大类，这些水体受各种因素的影响，不同的地理条件，不同的季节气候导致水体的特性及其所含的杂质有所不同，因此预处理工艺也会有所不同。常用预处理设备包括多介质过滤、活性炭吸附器、保安过滤器、微滤等。,2023/6/29,北京东方华电,51,多介质过滤器,浊度小于70度的原水，一般采用多介质过滤，可采用重力式过滤或压力式过滤器。滤料的要求与普通双滤料滤池不同，颗粒较大，滤料中的无烟煤要求在酸碱中稳定，石英砂要求耐酸，在碱性溶液中有微量的溶出。过滤器的设计产水量应包含后续处理工艺的耗水量和过滤器自身的耗水量即冲洗水量。,2023/6/29,北京东方华电,52,活性炭吸附器,活性炭是用烟煤、无烟煤、果壳或木屑等多种原料经碳化和活化处理制成的黑色多孔颗粒。活性炭的物理特性主要指孔隙结构及其分布，在活化过程中形成各种形状和大小的孔隙，因而形成了巨大的比表面积，与水的接触面极大，因而吸附能力很强。活性炭不仅能吸附水中的各种污染物，还可以吸附废气中的SO2等污染物。,2023/6/29,北京东方华电,53,保安过滤器,用以去除极微小的颗粒。普通砂滤能够去除很小的固体颗粒，使出水浊度达到1左右，但出水仍然含有大量粒径在1-5m的颗粒，这些颗粒是砂滤无法去除的，虽然颗粒极小，可是如果直接进入反渗透主机，在RO膜的浓缩作用下，仍然会造成膜元件的污染，要去除这些颗粒，就必须采用保安过滤。保安过滤器常设置在压力过滤器之后，有时也设置在整个预处理工艺的未端防止破碎的滤料、活性炭、树脂等进入反渗透系统，尽量做到不将上道工序产生的微粒带到下一道工序中去。滤孔孔径应与水中所含杂质的粒相匹配，避免过粗或过细。,2023/6/29,北京东方华电,54,超滤工艺（UF）,超滤工艺（UF）是近几年发展较快的水处理工艺，一般出水SDI 1。可以除去一部分有机物、胶体硅等，完全可以满足RO预处理的要求。具有工艺简单、运行可靠、膜恢复性能好、检修方便等突出特点。但该工艺本身需要预处理，所以比较适合井水、自来水等来水水质较好的水的处理，但可以结合其它工艺作为废水处理回用时RO膜的预处理，突出特点是出水SDI低。,2023/6/29,北京东方华电,55,高压锅炉精处理工艺,天然水中的杂质按颗粒大小通常分为三类：悬浮物、胶体和溶解物质。预处理一般只能除去悬浮物和胶体。而对溶解物质，特别是直径小于10的无机离子不能去除，要通过精处理装置的处理后才能达到高压锅炉的进水要求。精处理一般包括反渗透、离子交换和电渗析三种工艺。,2023/6/29,北京东方华电,56,一、反渗透处理技术,原理 反渗透膜是用高分子材料经过特殊工艺而制成的半透膜，它只允许水分子透过，不允许溶质通过。在高于溶液渗透压的作用下，依据离子、细菌等杂质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。将半透膜、导流层、隔网膜按一定顺序粘合，并卷制于排孔的中心管上，形成膜元件。经过加压的原水从元件的一端进入隔网层，一部分水及少量的盐类通过半透膜流到导流层内，再顺着导流网的通道经中心管壁的微孔流入中心排出，形成淡水。剩余水及大部分溶质、菌类等物质经隔网层从膜元件的另一端排出而形成浓缩水。,2023/6/29,北京东方华电,57,卷式膜组件,2023/6/29,北京东方华电,58,反渗透处理技术,反渗透的优点1可以从海水或苦咸水中提取淡水；2容易去除有机物、细菌和胶体及溶于水中 的其它杂质，获得高纯度的水；3.作为一种浓缩方法，能回收溶解在溶液中有价值的成份；4.利用低压作为膜分离动力，因此分离装置简单，操作、维护和自控简便，现场安全卫生；5结构紧凑，占地小，从而降低费用；,2023/6/29,北京东方华电,59,反渗透处理技术,RO进水的水质要求及脱盐率:注：用户在反渗透装置启动前，进水水质必须满足进水指标的要求，否则反渗透装置将缩短使用寿命。,2023/6/29,北京东方华电,60,反渗透处理技术,常用半透膜1、醋酸纤维素膜：CA 膜 以二醋酸纤维素和三醋酸纤维素及二者混合物为原料，经调制铸膜液。铸膜液刮平、溶剂（乙醇或乙醚）挥发，凝胶固化。热处理等多道工序制成。成品膜厚约100um，包括致密层（0.2um)及多空支撑层。CA膜的化学稳定性较差，易水解，膜性能衰减较快，操作压力较高。但是CA膜有一定的抗氧化性，膜表面光洁，不容易发生结垢和污染。2、芳香族聚酰胺膜类：TFC膜 薄膜复合膜是将完全不同的材料浇筑在一多空聚砜支持层上，由于这两层材料不同，所以复合膜不易被压密。TFC膜具有化学稳定性较好，耐生物降解，操作压力低，高脱盐率，高通量等优点。但是不耐氯气及其他氧化剂，抗污染和结垢的性能较差。,2023/6/29,北京东方华电,61,反渗透处理技术,膜组件的形式1 板式膜2 卷式膜3 管式膜,2 卷式膜,2023/6/29,北京东方华电,62,反渗透膜性能受影响的因素,1 进水温度对反渗透膜的影响 反渗透产水电导对进水水温的变化十分敏感，随着水温的增加，水通量也线性的增加，进水温每升高10，产水通量就增加2.5%-3.0%；其原因在于透过膜的水分子粘度下降、扩散性能增强。进水温的升高同样会导致透盐率的增加和脱盐率的下降，这主要是因为盐分透过膜的扩散速度会因温度的提高而加快。2 进水pH值对反渗透膜的影响 进水pH值对产水几乎没有影响；而对脱盐率有较大影响。由于水中溶解的CO2受pH值低时以气态CO2形式存在，容易透过反渗透膜，所以pH低时脱盐率也较低，随pH升高，气态CO2转化为HCO3和CO32离子，脱盐率也逐渐上升，在pH7.5-8.5间，脱盐率达到最高。,2023/6/29,北京东方华电,63,反渗透膜的清洗,在正常运行一段时间后，反渗透膜元件会受到给水中可能存在的悬浮物或难溶盐的污染，这些污染中最常见的是碳酸钙沉淀、硫酸钙沉淀、金属(铁、锰、铜、镍、铝等)氧化物沉淀、硅沉积物、无机或有机沉积混合物、NOM天然有机物质、合成有机物(如：阻垢剂/分散剂，阳离子聚合电解质)、微生物(藻类、霉菌、真菌)等污染。,2023/6/29,北京东方华电,64,反渗透膜的清洗,通常污染是渐进发展的，如不尽早控制，污染将会在相对较短的时间内损坏膜元件。一般在三种情况下要对膜元件进行清洗。1、膜元件确证已被污染；2、在长期停机之前；3、作为定期日常维护。清洗药剂一般有以下三种：溶液1 2.0%(W)柠檬酸(C6H8O7)的低pH(pH值为3-4)清洗液。用于去除无机盐垢(如碳酸钙垢、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢等)、金属氧化物/氢氧化物(铁、锰、铜、镍、铝等)及无机胶体十分有效。,2023/6/29,北京东方华电,65,反渗透膜的清洗,溶液2 0.5%(W)盐酸低pH清洗液(pH为2.5)，主要用于去除无机物垢(如碳酸钙垢、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢等)，金属氧化物/氢氧化物(铁、锰、铜、镍、铝等)，及无机胶体。这种清洗液比溶液1要强烈些，因为盐酸(HCl)是强酸。溶液3 0.1%(W)氢氧化钠高pH清洗液(pH为11.5)。用于去除聚合硅垢。这一洗液是一种较为强烈的碱性清洗液。,2023/6/29,北京东方华电,66,反渗透膜的清洗步骤,清洗反渗透膜元件的一般步骤：一、用泵将干净、无游离氯的反渗透产品水从清洗箱(或相应水源)打入压力容器中并排放几分钟。二、用干净的产品水在清洗箱中配制清洗液。三、将清洗液在压力容器中循环1小时或预先设定的时间。四、清洗完成以后，排净清洗箱并进行冲洗，然后向清洗箱中充满干净的产品水以备下一步冲洗。五、用泵将干净、无游离氯的产品水从清洗箱(或相应水源)打入压力容器中并排放几分钟。六、在冲洗反渗透系统后，在产品水排放阀打开状态下运行反渗透系统，直到产品水清洁、无泡沫或无清洗剂(通常15-30分钟)。,2023/6/29,北京东方华电,67,二、离子交换处理单元,原理 在离子交换树脂的高分子表面上有许多和胶体表面相似的双电层。紧邻高分子表面的一层离子称为内层离子，在其外面是一层符号相反的离子层。和内层离子符号相同的离子称作同离子，符号相反的称反离子。离子交换就是树脂中原有反离子和溶液中它种反离子相互交换位置,2023/6/29,北京东方华电,68,离子交换处理单元,原理 双电层中的反离子按其活动性的大小可划分为固定层和扩散层。那些活动性能差，紧紧地被吸附在高分子表面的离子层，称为固定层，在其外侧，那些活动性较大，向溶液中逐渐扩散的反离子层，称为扩散层。内层离子依靠化学键结合在高分子的骨架上，固定层中的反离子依靠异电荷的吸引力被固定着。而在扩散层中的反离子，由于受到异电荷的吸引力较小，热运动比较显著，易于被交换。,2023/6/29,北京东方华电,69,离子交换处理单元,原理 离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。阳离子交换树脂大都含有磺酸基（-SO3H）、羧基（-COOH）或苯酚基（-C6H4OH）等酸性基团，其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。其结构式可简单表示为R-SO3H，式中R代表树脂母体，其交换原理为 2R-SO3H+Ca2+-（R-SO3）2Ca+2H+阴离子交换树脂含有季胺基-N（CH3）3OH、胺基（-NH2）或亚胺基（-NH2）等碱性基团。它们在水中能生成OH-离子，可与各种阴离子起交换作用，其交换原理为 R-N（CH3）3OH+Cl-RN（CH3）3Cl+OH-,2023/6/29,北京东方华电,70,离子交换树脂的基本类型,1、强酸性阳离子树脂一般含有大量的磺酸基-SO3H，呈强酸性。用强酸进行再生处理，此时树脂放出被吸附的阳离子，再与H+结合而恢复原来的组成。强酸性阳离子树脂也可与NaCl作用，转变为钠型树脂再使用。2、弱酸性阳离子树一般含有大量的羧基-COOH，能在水中离解出H+而呈酸性。在低pH下难以离解和进行离子交换，只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH514)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。,2023/6/29,北京东方华电,71,离子交换树脂的基本类型,3、强碱性阴离子树脂 这类树脂一般含有季胺基(亦称四级胺基)-NR3OH(R为碳氢基团)，。它用强碱(如NaOH)进行再生。4、弱碱性阴离子树脂一般含有伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2，只能在中性或酸性条件(如pH19)下工作。它可用NaOH进行再生。阴离子树脂可转变为氯型再使用，工作时放出Cl而吸附交换其他阴离子，它的再生只需用食盐水溶液。,2023/6/29,北京东方华电,72,离子交换树脂的再生,在离子交换器工作一段时间后，树脂的交换能力被水中的盐类阴阳离子所饱和时，离子交换树脂不再发生置换反应，离子交换器出口水质发生明显的变化，满足不了锅炉补水的质量要求。此时离子交换器就应停止运行，从而对离子交换树脂进行再生处理，以恢复树脂的交换能力。阳树脂用盐酸溶液再生，阴树脂用氢氧化钠溶液再生，以混床为例。,2023/6/29,北京东方华电,73,离子交换树脂的再生,当混床出水DD0.2s/cm，SiO220g/l时，确定为失效，关闭混床出入口门，停止运行。1、反洗分层：开反洗排水门，反洗入口门，启动再生专用泵，开泵出口门，进行反洗分层操作，反洗时树脂膨胀高度不得超过上窥视孔中心线，分层明显后，关闭反洗入口门，停再生泵，关泵出口门、反洗出口。分层完毕，稳定落床。2、进碱：开喷射器水入口门，中间排水门，启动再生泵，开泵出口门，进碱门，开混床计量器出口门，调整浓度1%，进碱再生液。3、清洗：进碱完毕后，关碱计量器出口门，维持原流量，清洗至出水导度5s/cm，关进碱门，停再生泵，关泵出口门。,2023/6/29,北京东方华电,74,离子交换树脂的再生,4、进酸：开混床入口门，调整床内压力0.2MPa左右，开喷射器水入口门，启动再生专用泵，开泵出口门，混床进酸门，调整再生液浓度2%-3%，进酸再生液。5、逆冲洗：关闭计量器出口门，保持原流量流速，逆冲洗至中排出水导度5s/cm时，关进酸门，停再生泵，关泵出口门，喷射器入口门，混床入口门，开空气门，放水至上窥视孔下线后，关空气门，中排门。6、混脂：开压缩空气门，维持压力0.4MPa，将树脂充分混均，开中排门，持续时间10分钟，待树脂混均后，关压缩空气门，在关闭中排门的同时，开正洗排水门，入口门，落床，再生结束。,2023/6/29,北京东方华电,75,离子交换树脂的优点,采用离子交换法，可以把水中呈离子态杂质去除，进行深度除盐，制取高纯水。主要有以下特点：1、置换效果好、再生周期长，再生费用低;2、使用、管理简便，运行费用低。3、设备产水效果好，占地面积小。4、树脂经过再生可多次使用，树脂寿命长。5、产水电阻率为10-18M，二氧化硅（SIO2）含 量0.02mg/L。,2023/6/29,北京东方华电,76,三、EDI技术,概述 电去离子，又称填充床电渗析(EDI)或(CDI),就是在电渗析器的隔膜之间装填阴阳离子交换树脂、将电渗析与离子交换有机的结合起来的一种水处理技术。它被认为是水处理技术领域具有革命性创新的技术之一。,2023/6/29,北京东方华电,77,EDI技术,原理 EDI是利用离子交换树脂来去除水中的离子。在EDI设备中，进水中的各种离子通过树脂层交换后被脱除，水得到了纯化。此时是利用离子交换原理脱除水中的离子。由于膜对两边加有电压，水分被电解为氢氧根和氢离子去再生树脂，同时，被氢离子和氢氧根离子交换下的离子在电流的作用下，被迁移至浓水室而排放，从而实现连续再生连续使用的目的。,2023/6/29,北京东方华电,78,EDI技术,处理过程1、进水分布到EDI模块中各室。2、在直流电作用下各种离子，向各自相应电极迁移。3、与混床一样，水中的各种离子被离子交换树脂所交换，然后被交换的离子通过各自相应的离子交换膜迁移到浓水室中。淡水室中的水流出EDI模块后汇集。4、水分子在电压作用下被电离为氢离子和氢氧根离子，通过各自相应的离子交换膜迁移到树脂层，连续再生树脂。,2023/6/29,北京东方华电,79,EDI技术的优点,1、连续运行，不会因再生停机，产品水水质稳定；2、无需用酸碱再生，节省了反洗和清洗用水，无化学污染；3、产水率高达95%；4、无再生污水，无需污水处理设施；无需酸碱储备和稀释设备；5、模块更换方便；6、占地面积更小；7、使用安全，避免工人接触酸碱。,2023/6/29,北京东方华电,80,公司的优势技术,公司优势技术一、PVC废水处理技术二、聚驱废水（油田回注水）处理技术三、DFHD除硬、除碱组合技术 可使循环水“零”排放,2023/6/29,北京东方华电,81,公司优势技术之一 PVC废水处理技术介绍,特点：PVC废水不经降温直接生化处理。,2023/6/29,北京东方华电,82,PVC废水处理技术介绍（一）,经过多年的探索研究,我公司现已掌握了以生化法为主处理单元的高温PVC废水处理工艺，PVC废水经该工艺处理后可循环使用。该技术属国内首创。,2023/6/29,北京东方华电,83,PVC废水处理技术介绍（二）,PVC废水特点 1.排放量大：每吨产品排水约4m3。2.浊度高：排放的工业废水中含有高浊度的PVC微粒和聚乙烯醇等。3.温度高 反应出水温度高达80-90，进入生化池的温度60-70。,2023/6/29,北京东方华电,84,PVC废水处理技术介绍（三）,PVC废水特点4.难生化性 作为分散剂的主要成份聚乙烯醇和PVC微粒，是世界公认的较难直接生化的物质；还含有各种添加剂、引发剂、分散剂、链转移剂、消光剂、消泡剂、热稳定剂、终止剂、涂釜液和乙炔高沸物等，共约十五种以上的物质。,2023/6/29,北京东方华电,85,PVC废水处理技术介绍（四）,PVC废水处理常用技术及其局限性1.稀释加冷却后生化法 将废水掺入生活污水和锅炉排水等进行稀释后，再采用冷却接触氧化法紫外线杀菌反渗透系统回用。局限性:由于需要降温设施和掺入冷却水,加大了投资额和运行费用,同时引入了其他杂质,对回用不利。2.离心分离法 经离心分离后回用。局限性:设备用电作动力,电量消耗巨大，吨水处理成本高。,2023/6/29,北京东方华电,86,PVC废水处理技术介绍（五）,PVC废水处理常用技术及其局限性3.冷却、生化、活性炭吸附法 采用污水均衡（即掺入10-20%处理后水稀释）酸、碱中和温度控制（20-35）活性污泥法+生物膜法絮凝砂滤活性炭吸附回用。（其中生物膜法实施例中采用的是接触氧化法。）局限性：流程复杂，操作繁琐，劳动强度大运行成本高。,2023/6/29,北京东方华电,87,PVC废水处理技术介绍（六）,我公司目前采用技术：我公司经多年研究，研制出针对PVC废水的新型生物处理技术，不需将PVC废水冷却（生产车间排水温度高达70以上），也不需用酸或碱调节pH，可直接进行生化处理；生化处理后出水可做工业冷却水，或代替自来水经离子交换成“去离子水”，可大大减少软化处理量；同时也可节省大量淡水资源。,2023/6/29,北京东方华电,88,DFHD新型生物处理法,优点 由于母液不需降温和稀释可直接进行生化处理，所以工艺流程简单，操作少，劳动强度低。流程 重力分离水解酸化多段生化浮选过滤回用。,2023/6/29,北京东方华电,89,进出水浊度对比效果,2023/6/29,北京东方华电,90,操作室,2023/6/29,北京东方华电,91,PVC废水处理技术介绍（七）,技术特点：1.节能 高温生化处理PVC废水不用大功率的冷却塔，可节省冷却用的能源。2.回收“去离子水”，减少生产成本 不需要掺入任何其他工业废水和生活污水，不带入任何其它杂质，使处理后水比当地自来水的总盐量低三分之二，回用时减少了用离子交换树脂的负荷，这是很可贵的淡水资源，所以既节能又节水，还减少了生产成本。,2023/6/29,北京东方华电,92,PVC废水处理技术介绍（八）,技术特点：3.节省废水处理工程的投资和运行费用 由于处理过程中不需要掺入任何其他工业废水和生活污水，处理水量就小；也不需要冷却塔，节省了工程的投资和运行费用。4.高温生化应用范围广 本技术的实施不仅解决了PVC废水的处理问题，同时对其他高温有机污水的处理提供了技术和经验，在环境工程领域具有