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高濃度有機廢水濃縮處理技術研究現狀

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高濃度有機廢水濃縮處理技術研究現狀

發布日期:2018-04-19 00:00 來源:http://www.q2pz.com 點擊:

高濃度有機廢水濃縮處理技術研究現狀


摘至 中國水網


概述

高濃度有機廢水,如酒精廢液、制藥行業廢水、垃圾滲濾液等,是指COD濃度在2000mg/L以上的廢水,其特點是水中的懸浮物含量高,色度高,有異味,有機物濃度高,水質的成分復雜,不易進行生物降解,處理難度很高,采用一般的廢水處理方法難以滿足高濃度有機廢水凈化處理的技術和經濟要求,因此,對其進行有效處理方法的研究已逐漸成為環境保護技術的熱點研究課題之一高濃度有機廢水的來源主要有: 農業行業生產的廢水,該廢水降解性強,所含的有機物質無害; 制藥廢水、化工廢水等,這類廢水含有一定有害離子與化學物質; 精細化工廢水,這類廢水所含成分復雜且毒性強,對環境影響大。

高濃度有機廢水濃縮處理技術研究現狀

高濃度有機廢水的濃縮處理,目的是先將高濃度有機廢水進行濃縮,然后采用焚燒法等方法進行處理,這樣可以節約處理成本,從而使高濃度有機廢水得到有效的治理。高濃度有機廢水的濃縮方法目前主要有: 冷凍濃縮、蒸發濃縮、燃燒濃縮、濃縮等。

冷凍濃縮

冷凍濃縮是處理高濃度有機廢水的一種新方法,它利用的是冷凍分離的固液相平衡的原理。采用冷凍濃縮地方法對COD濃度在10000mg/L以上的利用啤酒自配的高濃度有機廢水進行處理,在冷凍時間為12~24h,冷凍溫度為-16~-12℃ 時,COD和TOC的去除率達到70%以上。

采用冷凍濃縮與膜濃縮結合的方法處理有機廢水,發現可以達到很好的處理效果,比單獨使用膜濃縮更經濟。冷凍濃縮對廢水無選擇性,尤其適合處理有惡臭氣味、易揮發的有機廢水,但是應用到實際有限制,且設備及操作費用較高,操作不宜控制。

蒸發濃縮

蒸發濃縮是指通過采用低溫真空或減壓等方法,對高濃度有機廢水蒸發濃縮處理。采用減壓蒸發濃縮的方法對某化工廠的高濃度有機廢水進行處理,進COD 濃度為45×104~55×104mg/L時,COD的去除率達90%以上。通過低溫真空蒸發法對垃圾滲濾液處理站的反滲透濃縮液進行處理,廢液的COD為3000mg /L,處理后COD的蒸發率為62.5% 。

市垃圾滲濾液處理廠對垃圾滲濾液采用四級閃蒸法濃縮處理,CODcr的去除率可達99.5% ,同時NH3-N去除率為98.5%。蒸發濃縮可以回收有機廢水中有價值的成分,但是在蒸發濃縮的過程中會有結垢等問題。

燃燒濃縮

燃燒法是在燃燒爐內將廢液與煤粉混燒,從而使高濃度有機廢液中的有機物達到濃縮的目的。酒精廢醪液有機物含量大,COD濃度在105mg/L以上,采用燃燒法處理酒精廢醪液,COD的去除率可達99%以上。燃燒濃縮對廢水濃縮處理后,燃燒的熱量及濃縮過程產生的冷凝水均可用作生產,但是該方法投資費用較大,電耗較高,且在燃燒時廢水中的鹽分會腐蝕設備。

膜分離濃縮

膜濃縮高濃度有機廢水的原理是廢水通過膜時,在兩側施加某種推動力,廢水中的有機物就會選擇性的透過膜,從而達到濃縮有機物的目的。根據膜孔徑的大小,膜分離技術可以分為微濾( MF) 、超濾( UF) 、納濾( NF) 、反滲透( RO) 等。

超濾膜濃縮

超濾又稱超過濾,膜表面的機械篩分是超濾分離的主要機理,同時膜表面和膜孔的吸附以及膜孔阻滯也在起著截留作用。超濾截留分子粒徑范圍在0.01~ 0. 1μm之間,在外界壓力的作用下水和小分子物質透過孔徑成為滲濾液,而水中的膠體、細菌等則被截留。

利用超濾技術對微生物胞外多糖PS-9415發酵液進行濃縮分離的研究,結果表明在0.05MPa下對3%的料液超濾濃縮,可得到5.8%的濃縮液,多糖回收率為 82.7% ; 在0.1MPa下對0.5% 的料液超濾濃縮,濃度提高了4.9倍.

納濾膜濃縮

納濾,是操作壓力和分離效果處于超濾和反滲透之間的一種壓力驅動膜分離技術,分離原理主要近似機械篩分,同時納濾膜本身帶有電荷也起到了截留的作用,納濾的截留分子粒徑范圍在0.5nm~0.01μm之間。納濾相比于超濾和反滲透,相對分子質量低于200的有機物和單價離子被截留的效果較差,而對于相對分子質量介于200 ~ 500之間的有機物及二價或多價離子的截留率很高。通過超濾-納濾連續性實驗對土霉素進行分離提純,結果發現,采用超濾平均收率為95% ,結晶收率為94.5%左右,產品純度為96% ,廢水的CODcr值比原來平均減少了37% ,再進行納濾濃縮2.5倍后的平均結晶收率為 96% ,純度為98.4% ,排放廢水中CODcr總量減少了近2.5倍。

反滲透濃縮

反滲透又稱逆滲透,是滲透過程的逆過程,即溶劑透過膜從濃溶液向稀溶液流動,在分離過程中通過增加大于本身滲透壓的壓力,使溶劑逆著自然滲透的方向滲透,反滲透膜孔徑小,截留分子粒徑范圍小于等于0.5nm,逆著自然滲透的方向滲透。

反滲透技術在各種膜分離技術中,近年來已經成為發展最快,應用最普及的一種。采用高耐污反滲透技術對沼澤進行濃縮,沼液COD濃度為10000mg/L以上,采用反滲透COD去除率可達95%以上,NH3-N的去除率也在 90%以上,且滲透液的水質可以達到調漿等的回用標準。

膜蒸餾濃縮

膜蒸餾技術是指通過使用疏水性微孔膜( 水溶液不能通過) ,由于兩側的蒸汽壓差不同,蒸汽可通過膜從熱側向冷側進行傳輸,而其他非揮發性組分被留在熱側,從而實現分離或提純的目的。對COD濃度為30000mg/L左右的高鹽有機廢 水采用膜蒸餾技術 ( MD) 處 理,COD的去除率可達99.5% 以上。膜處理技術具有能耗低、適應性強、濃縮過程無相態變化等優點,但是膜對廢水的處理具有選擇性。

原標題:【環境工程】高濃度有機廢水濃縮技術


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