中水回用(水回收)
通过水再生利用,我们对于一些用水量大的行业,如发电、晶片制造和造纸和纸浆、石化、冶金、纺织和印染、食品、发酵等,寻找降低成本和水资源回用的途径。并根据排放水质的不同可帮助客户回收70%-90%的水。“新生水”(中水回用)率先采用双膜法(UF+RO)工艺将工业污水和生活污水处理成达到欧洲饮用水标准的纯水,处理后的水质不带任何病毒、细菌、有机物,并且含盐量很低。
MBR中水系统工艺特点:
模块化、系列化设计。将予处理单元、消毒单元有机集成,运输方便。
用膜分离替代传统的生物处理、重力沉降过程、使处理更加彻底、出水更加优良、稳定、可直接回用。
一体化设计、结构紧凑、战地面积少、工艺简单、流程简单、易于管理。
可以在污泥浓度10克/升以上运行,所剩污泥少。
整机采用自动间歇运行,设有水位自动控制、膜污染控制、故障报警控制装置。
服务范围:
住宅小区、写字楼、宾馆、饭店、公寓、洗车房、污水厂二沉水处理作冷却水等。
虽然版面有限,凯能还是尽力想把自己多年来在水处理工艺和设备制造方面总结出的一些经验教训一吐为快,目的之一是让广大客户在设计选型过程中少走弯路,之二则是想引起广大同行和专家们的共鸣,从而在业内形成一种百花齐放、百家争鸣的局面促进水处理工艺和装备的改进、提高。所以不揣浅陋之意在于抛一砖而引群玉。
关于中水
将生活污水作为水源,经过适当的处理做杂用水,其水质介于上水与下水之间,称为“中水”。中水水源包括:冷却排水、厕所排水、城市污水厂二沉池出水。一般不采用工业污水作为中水水源。严禁传染病医院和放射性污水作为中水水源。对于住宅建筑可考虑厕所生活污水以外其余作为中水水源。
“中水”水质,作为生活杂用水必须满足下列基本条件:
(1)卫生观感安全可靠,无有害物质。主要指标有大肠菌群数、细菌总数、悬浮物、BOD等。
(2)外观无不快感。主要衡量指标有浊度、色度、臭度、表面活性剂等。
(3)不引起设备管道等严重腐蚀、不造成维护、管理因难。主要衡量指标PH值、硬度、溶解性固体。
中水回用处理工艺选择:
1、中水回用处理一般进行三个阶段处理:
予处理:主要有格栅和调节池两个处理单元,主要作用去处污水中的固体杂质。
主处理:主要去处污水中溶解性有机物。
后处理:以消毒处理为主,对水进行深度处理,保证出水达到中水标准。
主处理的方法:按目前已经采用的方法大致可分三类:
(1)生物处理法 利用微生物的吸附氧化分解污水中的有机物。有好氧和厌氧两种方法,一般好氧两种方法,一般好氧处理较多。
(2)物理化学处理法 以混凝沉淀(气浮)技术及活性炭吸附相结合为基本方式。与传统的二级处理相比,提高了水质,但运行费用较高。
(3)膜处理 采用超滤或反渗透膜处理。具有SS去处率高、占地面积小等特点。
2、工艺流程的选择
确定工艺流程时必须掌握中水原水的水量、水质和使用要求,根据上述条件选择经济合理、运行可靠的处理工艺,选择工艺流程时就考虑装置所占地面积和周围环境的限制以及噪音和臭氧对周围环境带来的影响。中水水源不仅影响处理工艺的选择而且影响处理成本。目前,我国主要以小区生活污水作为中水水源,所处理的中水主要用于浇花、冲厕、洗车等。可采用生化+消毒工艺。当以城市污水处理厂二级处理出水作为中水水源时可采用物化+消毒工艺。
3、一体化中水回用设备
将中水回用处理的几个单元集中在一台设备内进行,其特点是:结构紧凑、占地面积小、自动化程度高。一般处理量较小。常用设备如下:
(1)组装式中水回用设备
将不同工艺流程段设计成本单体,如:予处理器,好氧处理单体、厌氧处理单体、气浮单体根据不同水质和处理深度要求,选择不同单体进行连接。
(2)MBR生物反应器
是将膜分离技术与生物技术相结合的系统。具有出水水质好、工艺参数易于控制、设备紧凑、占地少、易于自动控制管理。是中水处理的重要发展方向。
关于臭氧
臭氧发生器的种类及选用
按臭氧产生的方式划分,目前的臭氧发生器主要有三种:一是高压放电式,二是紫外线照射式,三是电解式。
一、高压放电式发生器是使用一定频率的高压电流制造高压电晕电场,使电场内或电场周围的氧分子发生电化学反应,从而制造臭氧。
这种臭氧发生器具有技术成熟、工作稳定、使用寿命长、臭氧产量大(单机可达1Kg/h)等优点,所以是国内外相关行业使用最广泛的臭氧发生器。
在高压放电式臭氧发生器中又分为以下几种类型:
1、按发生器的高压电频率划分,有工频(50-60HZ)、中频(400-1000HZ)和高频(〉1000HZ)三种。工频发生器由于体积大、功耗高等缺点,目前已基本退出市场。中、高频发生器具有体积小、功耗低、臭氧产量大等优点,是现在最常用的产品。
2、按使用的气体原料划分,有氧气型和空气型两种。氧气型通常由氧气瓶或制氧机供应氧气。空气型通常是使用空气(如压缩空气)作为原料。由于臭氧 是靠氧气来产生的,而空气中氧气的含量只有21%,所以空气型发生器产生的臭氧浓度比较低,同时,还会衍生氮化物。而瓶装或制氧机的氧气纯度都在90%以上,所以氧气型发生器的臭氧浓度较高。在环境消毒时,通常是使用空气型发生器。在水处理时,应优先考虑氧气型发生器。但如果消毒饮用水,发生器需要配合臭氧混合塔使用时,则只能选用空气型。
3、按冷却方式划分,有水冷型和风冷型。臭氧发生器时会产生大量的热能,需要冷却,否则臭氧会因高温而边产生边分解。水冷型发生器冷却效果好,工作稳定,臭氧无衰减,并能长时间连续工作,但结构复杂,成本稍高。风冷型冷却效果不够理想,臭氧衰减明显。大型发生器或重要场所使用的发生器通常都是水冷式的。风冷一般只用于臭氧产量较小的发生器或对发生器性能的要求不严格的场所。在选用发生器时,应尽量选用水冷型。
4、按介电材料划分,常见的有石英管、陶瓷板、陶瓷管、玻璃管和搪瓷管等几种类型。其中石英管由于具有介电常数、壁厚均匀、椭圆度好、耐高温、耐潮湿等特点而最常被一些高性能的臭氧发生器使用。陶瓷板易脆裂,只使用一些小型发生器。陶瓷管的、厚和椭圆度不易控制,容易出现放电不均匀的问题,所以使用的不多。玻璃管和搪瓷管介电常数低,耐高温性能差,易炸裂,只有在一些低端发生器上使用。
5、按臭氧产生部件的结构划分,有密闭式和开放式两种。密闭式发生器的结构特点是密闭体就是电极,臭氧能够集中使用,如用于水处理。开放式发生器的电极是裸露在空气中的,所产生的臭氧无法集中使用。通常只用于较小空间的空气净化或某些小型物品表面消毒。密闭式发生器可代替开发式发生器使用。密闭式发生器的成本远高于开放式发生器。值得注意的是,现在有些人把开放式发生器硬性封装起来,冒充密闭式发生器。这样做的结果是由于大量的热量无法及时散发,臭氧衰减严重,发生器也很快烧损。
二、紫外线式臭氧发生器是使用特定波长(185nm)的紫外线照射氧分子,使氧分子分解二产生臭氧。由于紫外线灯管体积大、臭氧产量低、使用寿命短,所以这种发生器使用范围较窄,常见于消毒碗柜上使用。
三、电解式发生器通常是通过纯净水而产生臭氧。这种发生器能制取高浓度的臭氧水,制造成本低,使用和维修简单。但由于臭氧产量无法做大、电极使用寿命短、臭氧不容易收集等方面的缺点,其用途范围受到限制。目前这种发生器只是在一些特定的小型设备上或某些特定场所内使用,不具备取代高压放电式发生器的条件。
综上所述,选用臭氧发生器应优先考虑一下因素:中高频高压放电式、石英介电管结构、水冷却、氧气型、密闭式。
臭氧发生器主要由臭氧发生装置(臭氧放电室)和臭氧电源装置两大部分组成,使用时需要配备气源及气源处理系统、水冷却系统、控制系统、臭氧检测等外围设备。
10kg/h臭氧发生器将臭氧装置和臭氧电源装置(包括电源机组、电源变压器、电抗器、高原变压器、电源控制系统等)及其他附近做成分体式结构。
臭氧发生装置(臭氧放电室)
大型臭氧放电室由放电室罐体、放电体、高压保险等三个系统组成。
臭氧放电室采用专利,可连接式DTA,非玻璃放电体。放电体臭氧产量大,臭氧浓度高,能最大程度的发挥电源系统和冷却系统的功能,是大产量高浓度臭氧发生器的关键,适用频率400-3000Hz,电压3.7-4.5KV介电常数ε=6.19,击穿强度大于12KV。
熔断器是为了保证大型臭氧发生器系统的正常工作。当放电极出现击穿故障时,保险丝能在短时间内熔断,以保证不因电流过大而影响系统正常工作,保证了整个系统的安全可靠运行。
臭氧电源装置
大型臭氧发生器一般根据适用介质和放电室结构来设计于之相匹配的高压电源。可控硅属大功率器件,工作压降低,过载特性好,输出功率大,用于大功率电源时的性价比较高,能很好地满足大型臭氧发生器对电源的要求。
10kg/h臭氧电源装置设计为可控硅中频电源,由可控硅全控整流桥电路、滤波电路、中频逆变、控制电路、高压变压器等几部分组成。系统包括:水中臭氧浓度仪、电子流量计、压力变送器、温度变送器、电动阀门等,必须同自控系统联机工作。
系统可实现功能
A.臭氧发生器开、关机实现就地和远传控制。
B.在线仪表实现信号远传和就地显示。
C.供气流和臭氧发生器工作压力全自动调节,按系统设定进行保护。
D.冷却水实现在线温度、压力、流量检测及自动调节,按系统设定进行保护。
E. 通过设置在氧化池中的在线臭氧浓度仪,检测出水臭氧浓度,根据出水臭氧浓度控制臭氧发生器的产量,使出水臭氧浓度在设定范围内波动。
车间臭氧浓度安全防护系统
系统构成
包括臭氧泄露报警仪、氧气泄露报警仪、强制排风系统,可单独工作,也可同全自动控制系统联机工作。
系统工作原理
臭氧泄露报警仪检测环境中臭氧气体浓度,并将检测信号远传和就地显示;氧气泄露报警仪检测环境中氧气浓度,并将检测信号远传和就地显示,系统PLC根据检测到的数据,控制声、光报警,启动送、排风装置,延时之后仍然报警则启动臭氧发生器停机程序。
10kg/h 氧气源臭氧发生器的运行结论
A、DTA非玻璃介质放电特性、击穿强度及产量均与国外同类产品接近;
B、臭氧发生器性能稳定、运行可靠,产量与浓度均接近国外同类产品,自动化程度能满足自来水厂的生产需要;
C、采用DTA非玻璃介质放电体生产的大型臭氧发生器耗电量KW/kg接近国外同类产品水平;
D、国内生产的臭氧发生器完全可替代国外产品,性能价格比高,适合中国国情;
E、臭氧发生器加上氧气源进气装置及臭氧气处理装置,可以为城市水厂臭氧水处理系统应用。
医院手术室、换药室等待特殊区域空气消毒普遍使用甲醛熏蒸协同紫外线辐射灭菌法。前者空气消毒不彻底,后者穿透力弱,且对人体有一定的危害。采用臭氧于手术室、换药室等特殊区域空气消毒,效果较好。臭氧水用于清洗医院的床单、衣服;浸泡手术器械等的消毒灭菌效果极好。
制药厂GMP用臭氧发生器
我国GMP条例对药品生产有着及其严格的要求,臭氧消毒用于洁净室消毒,不但能满足生产要求,保持良好的工作环境,而且会产生可观的经济效益,臭氧灭菌技术给制药企业进行GMP验证和接受国家GMP认证提供了有力的武器。
医院污水臭氧化处理系统
医院污水主要来源于各种病房,特别是各种传染病房、手术室、洗衣房所排污水,除含有大量病原微生物,寄生虫卵如:蛔虫卵及各种病毒如:肝炎病毒、肺结核菌和痢疾菌等外,还有大量污染物。臭氧应用于医院废水的消毒处理已成为必然和最优的选择方案。
现在,臭氧应用正以更快的速度向食品加工、运输、销售等领域扩展。国外已有肉联厂在分割车间使用臭氧杀灭沙门氏菌;加拿大、日本等国在肉类商店的冷却间使用臭氧杀菌、除味,保持了商品的鲜度,空气也变得清新。
我国在食品行业应用臭氧的时间较短,广州黄埔冷冻厂1964年从原联邦德国DEMAC公司仅靠一台5g/h的臭氧发生器,用于冷库消毒除味,效果很好。进入九十年代,一批单位开始应用臭氧进行冷库消毒、贮藏防霉保鲜、饮用水和生产用水消毒、食品消毒杀菌,产生了良好的效果,取得了巨大的经济效益和社会效益。臭氧在食品行业的应用。子1986年开始,全国数十家大中型鸡蛋贮藏单位做臭氧空库消毒、贮藏防霉保鲜,产生了良好的效果,原商业部科技司验收通过了这项臭氧应用技术成果。在蔬菜水果贮藏防霉保鲜、食品生产车间消毒于气体除味净化等方面应用,数百家企业也取得了良好效果。解决了一部分出口企业微生物难以控制的难题,使臭氧应用技术得到推广普及。
据文献记载,1909年在科隆(一家肉类加工厂)臭氧开始应用于食品储藏方面,特别是在低温贮藏中,在欧洲几家主要肉类加工厂,臭氧应用日益广泛。如储藏梨、花椰菜、土豆(臭氧完全阻止了疫霉属感染原成长)和肉类,在后列中,臭氧的杀菌效果局限于肉食表面,如果储存在10-20mg(O3)/m3臭氧气中,牛肉保存期能延长30%-40%。
关于反渗透
反渗透流程以半渗透膜为基础,它使水流在非常高的压强下(有时达到20-30bar)通过,同时阻挡住溶解固体,比如矿物质、盐或有机化合物。反渗透膜包括粘合在多孔基座上的一块聚合体薄层,并螺旋形盘绕在塑料管上。与微虑膜和超虑膜不同,反渗透膜并不规定孔径。然而,这些细孔足以阻挡 最小的细菌和病毒通过。反渗透膜和膜组件:用于脱盐的反渗透膜按材质主要分为二大类:一类是醋酸纤维膜(CA),另一类是芳香族聚酰胺膜,CA膜以二醋酸纤维素和三醋酸纤维素及二者混合为原料,经调制铸膜液刮平、溶剂挥发、凝胶固化、热处理等多道工序制成,制得的成品膜厚约100μm,包括致密表层及多孔支撑层。CA膜的化学稳定性差,易水解,膜性能衰减较快,操作压力较高;但CA膜有一定的抗氧化性,膜表面光洁,不易发生结垢和污染。芳香族聚酰胺膜类薄膜复合膜(TFC)最常用的有芳香族聚酰胺复合膜和芳香族中空纤维膜。薄膜复合膜是将完全不同的材料浇铸在以一多孔聚砜支撑层上,由于这两层材料不同,所以复合膜,所以复合膜不易被压密。芳香族聚酰胺类薄膜复合膜具有化学稳定性好、耐生物降解、操作压力低、高脱盐率、高通量等优点;但不耐氯及其他氧化剂,抗污染和抗结垢的性能较差。
膜的污染:膜的污染主要是由于在膜的表面上形成了附着层或膜孔堵塞等外部因素导致膜性能的变化。根据其发生原因采用相应的对策,可以使膜性能得以恢复。膜面上附着层形成的原因,是由于悬浮物、水溶性大分子和难溶物质析出分别形成了滤饼层、凝角层及结垢层。悬浮物或水溶性大分子在膜孔中受到空间位阻,蛋白质等水溶性大分子在膜孔中的表面吸附,以及难溶物质在膜孔中的析出都可能产生膜孔堵塞。膜的污染会导致膜元件性能的变化。附着层对膜性能的影响,其具体表现为膜的水通量显著降低,膜的截留随着虑饼层的形成而降低 。
膜的劣化:膜的劣化是指膜发生不可逆转的变化等内部因素导致了膜性能的变化。导致膜的劣化的原因可分为化学、物理及生物三个方面。化学劣化是指由于膜的材质的水解或氧化反应等化学因素造成的劣化;物理劣化则是指在很高的压力下导致膜结构的致密化,或因其至于干燥状态下发生不可逆转性变化等物理因素造成的劣化;生物性劣化通常是由于处理料液中微生物的存在,导致膜材料发生生物降解反应等生物因素造成的劣化。膜劣化会导致膜性能的变化。化学性和生物性劣化使膜的透过流速增加,而截留率降低;物理性劣化使膜的透过流速降低,而截留率增加。
反渗透脱盐系统的设计:反渗透脱盐系统的设计是依据原水水质、产水水质及水量要求、排放水量的要求及场地情况等原始资料,选择合理的水处理工艺流程,选择适当的膜元件,确定膜元件数量及组件的排列方式、选择高压泵等。设计工作是水处理系统建造的重要环节,往往对工程质量、投资、制水成本等起这决定性作用。1、设计依据的资料水源水质资料是反渗透系统设计的重要依据,它决定了反渗透系统选用的膜类型及所要求的预处理工艺系统;在进行反渗透系统设计时,不仅要有正确的水源水质分析数据,还要对水源水质可能的变化趋势资料进行分析,使设计的水处理系统能适应可能的水源水质的变化。产水水质的要求则是进行反渗透脱盐系统膜的选型、组件的排列方式以及后处理系统设计的依据。2、基本流程反渗透脱盐系统的基本流程包括予处理、反渗透、后处理三道工序。予处理通常采用杀菌、混凝沉降、多介质过滤、活性炭过滤、微滤等工艺。经予处理后原水中的污染物质被减少和控制,达到反渗透膜元件对给水(进水)水质要求。反渗透装置是反渗透脱盐过程的核心部分,在反渗透装置中进水的大部分盐类被出去,同时出去的还包括有机物、细菌等。后处理工序则根据用途需要设置,如脱CO2、离子交换除盐、电去离子除盐(EDI)等。
反渗透与其他除盐设备的组合系统:反渗透与离子交换联合组成的除盐系统是目前使用较为广泛的除盐水处理系统。在这种系统中,反渗透作为离子交换的予脱盐系统,可以出去原水中约95%的盐分和绝大部分的其他杂质,如胶体、有机物、细菌;等;反渗透产水中剩余的盐分则通过后继的离子交换系统除去。与单纯的离子交换除盐水处理系统相比,这种系统的特点是:(1)系统对进水水质的适应范围广;(2)出水水质好(对胶体、有机物、硅的去除率高);(3)延长了离子交换设备的运行周期;(4)大幅度降低了离子交换树脂的再生用酸碱消耗量;(5)酸碱废液排放减少。
反渗透-离子交换联合除盐系统的具体组合形式,是由系统进水水质、反渗透装置产水水质及要求的系统出水水质确定的。在锅炉补给水处理中常用的系统组合形式有:(1)预处理----反渗透-----脱碳器----混合离子交换器;(2)预处理----反渗透-----脱碳器----阳离子交换器-----阴离子交换器-;(3)预处理----反渗透-----脱碳器----阳离子交换器-----阴离子交换器-----混合离子交换器;
反渗透--EDI系统 反渗透与EDI系统联合组成的除盐系统的基本组成形式为:预处理----反渗透-----EDI。在这种系统中,预处理通常采用微滤或其他过滤等方式,原水经预处理后,达到反渗透进水的要求;在反渗透装置中,进水中的绝大部分、有机物和其他各种杂质被除去;在EDI装载中,反渗透产水中的剩余盐分被除去。反渗透---EDI除盐系统的特点是:(1)真正实现了制备高品质的除盐水不需要酸碱;(2)简化了除盐水处理系统,设备占地面积小,操作简单;(3)对原水水质变化的适应性强;(4)出水水质好,出水电导率可以稳定在0.1s/com以下;(5)系统维护工作量小,但要求较为严格。
水平所限,难免存在一些偏颇和不足。凯能愿意成为广大同仁学术交流的平台,在争论与切磋中不断提高我国水处理工艺和装备制造水平。 |