反渗透浓水处理现状与研究进展
反渗透技术及其应用
保积庆研究了山西铝厂工业废水经RO膜处理成 初级纯水再送离子交换处理，使热电厂化学车间生产 水全部为优质水(Na+<35mg／L)，降低产水成本， 大幅度减少树脂再生次数及废水量。 中南大学张启修用RO杂化膜技术从铜棒加工厂 废液中回收铜：利用RO、NF及离子交换等组成的杂 化胶工艺从铜棒加工酸洗废水(含少量铜)中回收酸及 铜，既增加了效益又解决了环保问题。
反渗透技术最早被应用于航天领域，宇航员将各种太空 中的生活废水收集起来，然后通过RO膜处理后循环使用，从 而使太空船不必运载大量的饮用水。1953年，美国佛罗里达 大学的Reid等人最早提出反渗透海水淡化，1960年美国加利 福尼亚大学的Loeb和Sounrirajan研制出第一张高分离效率和 高透水量的反渗透膜。1995年美国海德能公司的反渗透膜产 品进人国内市场后，已在电力、石油、化工、冶金、电子、 医药、 食品等行业以及市政给水、直饮水等民用方面得到了 广泛的应用。 我国反渗透技术开发始于20世纪60年代，80年代进行反 渗透复合膜的研究开发，开始步人产业化。近年来，反渗透 技术已广泛应用于海水、苦咸水淡化，纯水、超纯水制备， 化工分离、浓缩、提纯等领域，反渗透技术达到成熟。
基本原理
反渗透技术的基本原理是 在高于溶液渗透压的作用下， 使其它物质不能透过半透膜而 将这些物质和水分离开来，有 效地向进行，把原 水中的水分子压到膜的另一边 变成洁净的水，最终达到除去 水中盐分及其他物质的目的 。
1.反渗透技术的发展
4.4.在冶金工业的应用研究
冶金工业是利用矿物资源提取金属或金属化合物 的行业，其目的是将所需金属或金属化合物从矿物资 源中分离出来，反渗透技术在分离时可以截留离子而 让溶剂水通过。其过程分离特性如图所示：
如何处理反渗透高盐浓水
如何处理反渗透高盐浓水反渗透（RO）是一种广泛应用于水处理领域的技术，可以从含盐水中除去盐和其他污染物。
高盐浓水是指含盐量较高的水，通常需要特殊的处理方法才能降低盐浓度。
在处理高盐浓水时，以下是一些常见的方法和步骤：1.了解水的盐含量和特性：在处理高盐浓水之前，首先需要了解水的盐含量和特性。
可以通过盐度计或将水样送往实验室进行化验来确定盐含量。
此外，还需要了解水中存在的其他污染物的种类和浓度，以选择合适的处理方法。
2.使用预处理方法：在进行反渗透处理之前，通常需要使用预处理方法来去除或减少水中的固体颗粒、悬浮物、沉淀物和生物物质等杂质。
常见的预处理方法包括沉淀、过滤、混凝和消毒等。
3.选择适当的反渗透膜：反渗透过程是通过半透膜将水从含盐水中分离出来的过程。
选择适当的反渗透膜是处理高盐浓水的关键。
根据水的盐含量和特性，可以选择不同的反渗透膜类型，如螺旋式膜、平板膜或空心纤维膜等。
4.设计合理的反渗透系统：根据处理要求和水的特性，设计合理的反渗透系统是确保高效处理高盐浓水的必要步骤。
反渗透系统通常包括进水泵、预处理设备、反渗透膜组件、压力管道、压力调节阀、控制系统和残留浓水处理装置等。
5.控制反渗透操作条件：在进行反渗透处理时，需要控制一些操作条件，如进水压力、反渗透膜元件的通量和截留率、水的流速和温度等。
这些条件的控制可以影响反渗透系统的处理效果和运行稳定性。
6.处理反渗透浓水：在进行反渗透处理之后，产生的反渗透浓水（含有高盐浓度和其他污染物）需要进一步处理。
可以采用不同的方法进行浓水处理，如再生使用、混合排放、盐分回收或固化处理等。
7.监测和维护：为了确保反渗透系统的正常运行和处理效果，需要定期监测和维护系统。
监测包括检测进水和出水的水质、反渗透膜元件的性能和压力等。
维护包括清洗反渗透膜、更换损坏的膜元件、调整操作条件和保养设备等。
总之，处理高盐浓水是一个复杂的过程，需要综合考虑水的特性和质量要求，选择适当的方法和设备进行处理。
反渗透膜净水研究
浓水 回流是 指将排 放的浓 水部 分回流 与原水 混
直接影响到过程经济性的因素．因此，实验选择操作压
合后再作为反渗透的进水．对小型卷式反渗透膜装置 力、时间和进料液流量作为考察对象，对水进行常规
采取浓水回流措施，可提高水 利用率、节 约用水翻． 作者 项目分析、总溶解性固体浓度和电导率等项目测定．根
和有机物，经扩散作用可去除 离子型无机 物【11．具 有清 洁、高效、无污染等优点，已在海水淡化、城市给水处
1- 2实验方法
理、纯水和超纯水制备、城市污水处理及利用、工业废
由于 操作压力 和进料 液流量 是影响 膜通量主 要
水处理、放射性废水处理等方面得到广泛的应用．
因素圆，并在实际操作中易于调控，而操作时间是一个
112
式中，Cf 为进水溶质浓度，mg／L；Cv为净水溶质浓度，mgn．
2) 膜通量五／( mL／m2·mi n)
，
I，
厶2百’
式中，y为净水体积，mL；S为反渗透膜传质面积，m2 ；O
为操作时间 ，ra i n．
3) 水的回收率y
y_鲁 × 100％ =且 qp+Q． × 100％ -
式中，Qf 为进水流量，ml Jmi n；Q，为净水流量，mL／mi n；Q。 为浓水流量，m13mi n．
渗透 系统处理 效果明显 ．反渗 透膜的脱 盐率和净 水流量 保持相对 稳定；膜 通量随着 操作时 闻的增加 呈缓慢下 降趋势 ，并且在 运行30r a i n
后趋 于稳定； 操作压力 为0．4MPa的 净水流 量波动明 显，而操 作压力 为0． 5MPa的净 水流量 基本保持 不变；反 渗透膜 脱盐率超 过92％； 产
小型反渗透 净水装置一套( 浙江杭州言 实科技有 限公司) ，其相关参数如下：纯水通量为10 l _／h，膜面积 为0．4 m2，脱盐率为90％。97％，操作压力为0．6 MPa．
反渗透设备浓水的回收技术应用
反渗透设备浓水的回收技术应用反渗透水处理设备的工作原理为：原水先经过盘式过滤器粗滤后，在高压泵施加的压力(大于原水与淡水之间的渗透压)下，纯水部分透过膜组件流入到淡水(产品水)侧压力容器，再汇入到产品水管网系统中；而膜组件外的剩余部分(浓水，即离子浓度含量高的水)则汇集到浓水管网系统中。
反渗透水处理设备主要技术参数为：产品水生产能力100t/h，回收率75%，脱盐率R≥97%。
也就是说每小时在消耗原水约133t的前提下，能得到产品水100t，也就意味着每小时约有33t的浓水产生；在此过程中无论是盘式过滤器的粗滤，还是反渗透装置膜组件的精滤，产品水和浓水均没有经过有害物质的二次污染。
其COD,BOD,SS等指标均在污水排放达标范围之内(已经过我公司化验员对浓水水质化验的进一步确认)，故此浓水不仅可以不经过污水处理而直接排放，而且可以完全满足锅炉麻石水膜除尘器的用水水质要求。
使用现状反渗透水处理系统产生的浓水使用现状原水先经盘式过滤器粗滤、反渗透膜精滤后汇入到产品水管网系统中，以供使用部门使用；而反渗透膜外的浓水(离子浓度高的水)则汇集到浓水管网系统中，直接排入厂区下水道，经污水处理站处理后，排入厂区外城市地下管网，这样既造成了水的大量浪费，也增加了污水处理费用。
麻石水膜除尘器为我公司设备用水大户。
现在我公司4套麻石水膜除尘器的用水全部为原水。
其中20t/h锅炉(2台)配套的麻石水膜除尘器耗水量为每台5.5-8t/h;lOt/h锅炉(2台)配套的麻石水膜除尘器耗水量为每台4.0-5.5t/h。
以每天平均使用20t/h锅炉和10t/h锅炉各1台来计算，则麻石水膜除尘器平均每小时的耗水量约12t，即每天耗原水约280t左右。
大量的原水经过麻石水膜除尘器吸附烟尘后，直接排放到厂区外城市地下管网中。
采取措施通过以上分析并结合我公司的实际情况，于2023年初，利用啤酒生产淡季，对我公司反渗透水处理系统产生的浓水进行回收，直接供给4台锅炉的麻石水膜除尘器，经吸附烟尘后排放。
反渗透浓水用于循环水的处理方案
技术方案天津**钢铁有限公司反渗透浓水用于发电循环水系统处理方案北京奥博水处理有限责任公司2016年1月19日天津荣程联合集团钢铁有限公司反渗透浓水用于发电循环水系统处理方案一、前言：当今，环保形势的日益紧迫，地下水及地表水也日益匮乏，废水回用迫在眉睫。
北京市奥博水处理有限公司多年来一直致力于工业循环冷却水处理药剂和废水回用技术的研究，已取得了多项发明专利和研究成果。
在当前形势下，奥博公司愿为荣程钢铁健康发展助一臂之力。
特作出循环冷却水系统处理方案如下：二、基本情况：1、25MW机组一台，循环水系统保有水量2400m3，循环量5000m3/h。
2、循环水系统结垢、腐蚀情况不详。
3、换热器材质：不锈钢。
4、废水水质三、处理目标：将反渗透浓水全部用于循环水系统，，通过投加发明专利药剂，得到常年不结垢不腐蚀，而且零排放。
四、处理理念：1、循环冷却水系统是废水深度处理的最佳设施。
①循环冷却水系统具备了废水处理所需的厌氧、好氧及无限循环的最佳环境。
废水停留时间长，直到变成水蒸气为止。
②循环水中具有好氧、厌氧、产气、产酸、产碱的多种微生物群落，对废水中的有机物、氨氮、酚、氰等有害物质的降解更全面、更充分、更彻底。
③循环水系统保有水量大，抗废水冲击能力强，对废水有很好的稀释作用，有利于各种微生物的生长繁殖和对有机物的代谢及降解。
④循环水在通过循环泵后的加压和换热器的加温过程中，对有机物的氧化还原反应起到了促进或催化作用。
⑤循环水中的Mg2+、废水中有NH3-N、药剂中有PO43-，有利于形成MgNH4PO4沉淀析出，是废水脱氮的最佳补充方法。
2、未经深度处理的废水是循环水的最佳水源。
①废水中的重金属离子本来就是腐蚀性因素，可是被多功能阻垢缓蚀剂络合后却能在设备表面沉积预膜。
金属离子膜可抵御循环水中高CI-、高SO42-的腐蚀。
②循环水系统零排放情况下，溶解性结垢物质达到超饱和状态时会析出成垢。
但是，多功能阻垢缓蚀剂作用于结垢物质的析出过程，并改变其晶体形态，使之成为水渣，因而循环水系统可长期不结垢。
反渗透法脱除地下水中硝酸盐
生物反硝化
化学法
离子交换
地下水脱硝技术
more 反渗透
项目背景1 项目背景
脱硝技术
离子交换法
具有设备简单、投资小、运行管理方便等 具有设备简单、投资小、 IE技术是让含硝酸盐水通过充填有阴离子 IE技术是让含硝酸盐水通过充填有阴离子 优点 交换树脂的树脂床， 交换树脂的树脂床，硝酸盐被氯离子或碳酸 氢根离子交换，直到树脂的交换容量耗尽。 氢根离子交换，直到树脂的交换容量耗尽。 会产生含盐量很高的再生废液， 会产生含盐量很高的再生废液，且该废液 缺点 很难处置
实验难点： 实验难点：浓水处理
研究内容及目标
反渗透装置
本实验用反渗透装置由上海佳 尼特净水设备有限公司生产， 尼特净水设备有限公司生产， 型号为RO 500GPD（见图1 RO型号为RO-500GPD（见图1）， 浓水回 其中装载的是聚酰胺复合卷式 流 低压反渗透膜，其型号为LP LP低压反渗透膜，其型号为LP5µ 1µ 活性炭 反渗透 原水箱 原水泵 高压泵 3020（见图2）。该反渗透装 3020（见图2）。该反渗透装 PPF过 过滤器 PPF过 膜组件 滤器 置的设计纯水产量为500GPD 500GPD， 置的设计纯水产量为500GPD， 图滤器 反渗透膜组件 2 79L/h（25℃），其流程框 或79L/h（25℃），其流程框 纯水回 流 图如图3所示。 图如图3所示。为了能在实验 图 3 反渗透脱硝酸盐工艺流程简图 室内较长时间地运行反渗透试 验装置， 验装置，反渗透产生的纯水和 图1 反渗透试验装置 浓水除少量作为样品用于分析 测试外， 测试外，其余全部回流至原水 箱。
研究内容及目标
研究内容
项目研究内容
1、反渗透装置的设计与加工 、 2、反渗透脱硝酸盐效果的评价 、 3、反渗透工艺条件的优化 、 4、延缓反渗透膜表面结垢的措施 、 5、反渗透浓水处理技术研究 、
浓水中总硬度及钙镁离子的去除实验研究
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太原理ｌ：火学硕士研究生学位论文
本实验利用活化沸石的离子交换特性和活性氧化铝的吸附特性对浓水 中的总硬度及钙镁离子的去除进行研究，使硬水得到软化，提高反渗透浓 水回收率的同时也减少了浓水的直接排放量。
活化沸石是去除总硬度及钙镁离子的一种有效方法。在静态实验条件 下，讨论了单因素包括粒径、投加量、时间、振荡速度及ｐＨ对钙镁离子去 除的影响规律，同时结合正交试验讨论了ｐＨ、投加量和时间对人造沸石与 钙镁离子交换的影响效果。实验结果表明，ｐＨ对活化沸石的实验研究影响 最大。随着ｐＨ的增大，去除率增大。ｐＨ在２～４和１ Ｏ～１３的范围内，总硬 及钙镁离子的去除率增加较快，而在４～１０范围内，对总硬、钙离子去除率 变化增加较慢，且镁离子去除率几乎不变；粒径越小，对总硬、钙镁离子 的去除率越高；随着投加量的增加，时间的延长，振荡速度的增大，总硬、 钙镁离子的去除率均得到提高，在一定的范围条件下离子交换趋于稳定， 逐渐达到平衡。通过对正交试验数据的分析，综合考虑人造沸石对总硬度
签 名：
歪晕
日期： 珈．ｆ矿
导师签名：掘二 导师签名：—ｊ缸壁警幺Ｌ日期日期：： ．２ｏｌ多、彳·７
浓水中总被鹏龋确去除实验研究掣燃鼎
摘要
当前的水处理体系中，膜技术被广泛使用。在各种膜分离技术中，反 渗透技术是近年来应用最成功、发展最快、普及最广的一种。采用反渗透 膜工艺处理污（废）水，会产生约１／３的浓水，这就使得反渗透浓水的产生 量剧增，浓水中含有大量的难生物降解的有机物质，它的高含盐量也成为 资源化处理的最大难题，是浓水回收利用的最大障碍，不仅破坏生态环境 还危害人类健康。
反渗透浓水处理
集众家所长于我身
国外RO浓水处理方式
1. 回流法 试验表明,当回流率为80%时,膜装置运行正常。指出反渗透的回流率 最高可达90% , 但易导致结垢现象。成本较高
2. 直接或间接排放 • ① 排入地表水或海水。该法是处理浓水最常用的方法,高效价廉,但RO浓水
中的有害物质及离子会影响到受纳水体的水生环境或对水源产生污染。 • ② 排入污水处理系统。远离含盐水体的淡化厂可将浓水排入污水处理系统,
环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之间者，酿泉也。峰回/路转，有亭/翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之
在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于《岳阳楼记》的千古名篇——《醉翁亭记》。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学提示】结合前文教学，有利于学生把握本文写作背景，进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一：认识作者，了解作品背景作者简介：欧阳修(1007—1072)，字永叔，自号醉翁，晚年又号“六一居士”。吉州永丰(今属江西)
作过滤装置的反冲洗水、除尘水、冲灰冲渣水、冷却水;或经过简单 处理后混入原水回收。如果浓水中含环境优先控制污染物,则需慎重 使用。 3. 资源化利用。可采用水力涡轮增压器、功交换器和压力交换器等利 用余压产能;海水淡化厂的RO浓水用于制盐,可节约盐田,缩短晒盐周 期;预处理后适当勾兑,可用于海产品养殖。 4. 蒸馏浓缩。浓水回收率> 95%,但目前经济、高质量的疏水微孔膜尚 未研发成熟。
反渗透浓水的处理工程实例
反渗透浓水的处理工程实例摘要：本文针对煤化工污水处理后产生的反渗透浓水的处理工程进行研究，并提出了相关事例。
根据研究发现，经过废水处理工艺，反渗透浓水处理后CODCr质量浓度低于50mg/L，并且各项数据均符合黄河流域污水一级排放标准。
文中详细介绍了工艺特点以及相关流程，以期对相关部门分渗透浓水处理工作有所帮助。
关键词：反渗透浓水；废水处理；流砂过滤前言：随着我国城市化进程的不断加快，大型工厂污水排放量逐渐增加，是我国国内污水排放标准逐渐严格。
目前在工业污水处理方面，我国广泛使用的是反渗透（RO）技术。
这种技术可以是水体脱盐，并且效率较高，可以提高水体质量。
通过使用这种技术，贯彻可持续发展的理念，从而实现污水零排放。
但是使用这种技术，会同时产生难以讲解的反渗透浓水，对土壤及周围环境产生不利影响，本文以下将介绍处理反渗透浓水的工艺组合流程。
一、工程概况以某煤化工工厂为例，该企业在生产过程中会产生大量气化污水，并且在进行污水处理后，产生了一部分反渗透浓水。
这些反渗透浓水的各项指标都严重超标，并且工厂脱盐水站采用了相关工艺产生了脱盐水反渗透浓水，这种反渗透浓水中含有大量的CODCr，难以达到国家标准，以下将根据该企业的回用水反渗透浓水以及脱盐水反渗透浓水的特点，运用氧化技术以及生物膜技术进行无害化处理[1]。
二、废水处理工艺（一）工艺简介由于该企业所排放的反渗透浓水含盐量较高，并且排放量较大，因此可以采用以下几种方式进行反渗透浓水中有机污染物的清理工作，包括高级氧化技术。
电化学技术，工艺耦合等多种技术。
由于煤化工工厂的反渗透浓水中的含盐量较高，并且有许多有机污染物，可以使用催化氧化技术处理。
通过这种方式不仅能够快速的去除反渗透浓水中的有机污染物，还可以使用生化脱氮法去除污水中的大量氮元素。
这种方法不仅操作简便，并且有着较低的运行成本，与其他工艺相比有着较大优势。
（二）工艺流程根据工艺特点以及反渗透浓水的水质情况，工艺流程可以大体概述为首先进行异相氧化催化，并且等待絮凝沉淀。
反渗透浓水处理回用技术
反渗透浓水处理回用技术超高回收率(UHR)膜系统介绍一般膜处理系统的回收率是75-80%,因为对于许多用户,20-25%的进水排放掉是可以接受的.但是对于排放水量较大的用户,它们正在寻找一种成本较低的方法减少他们的废水排放量.从膜系统排放的浓水一般含盐量非常高.这部分”盐水”经常被考虑回收.有时,这部分水在没有另外预处理的情况下进入另一个RO 进行回收.很多时候,需要预处理来降低水中能导致膜结垢的污染物,如硬度和硅.渗透压RO 浓水的回收率是由另一个RO 进水的含盐量和浓水中允许的含盐量决定.也就是说,如果RO 浓水中溶解性盐TDS 是5000ppm,由另外一个RO 浓缩后能到10,000mg/l,或者1%,这时渗透压大约为1000psi.渗透压指的是驱使水透过RO 膜的驱动压力.为了确定可以浓缩到的浓度,必须对进水进行具体的分析,然后用计算软件确定另一个RO系统需要的驱动压力和可以达到的回收率.一些水要求达到和传统”苦咸水”系统一样的400psi 设计压力.一些要求压力高达600-1000psi.1000psi 的RO 通常用在海水淡化上,是市场上压力最高的RO.超高回收率膜系统西门子水处理部有提高水回收率的超高回收率系统(UHR)。
它包括关键的两部分，微滤软化和反渗透。
UHR 技术可以用新的RO 系统，或者对已有的RO 系统的浓水处理。
标准规模是25、50 和100GPM 的进水流量（来自最初的膜系统浓水）。
典型的最初系统流量是50-400GPM.软化微滤系统用管式微滤膜降低RO 浓水的硬度。
硬度降低后，进一步用RO 处理没有膜结垢的风险。
通过TMF 单元处理的水，硬度、硅和浊度很低，也可以直接作为工厂的动力用水。
将溶解性固体转化成不溶性固体（污泥）对TMF 单元是必要的。
下面的案例显示了UHR 技术能把回收率由传统的90%提高到几乎98%。
在过去的20 年里，西门子（USFilter）已经安装了300 多套TMF 单元。
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述评与讨论反渗透浓水处理现状与研究进展赵春霞, 顾 平, 张光辉(天津大学环境科学与工程学院,天津300072)
摘 要: 采用反渗透膜工艺处理污(废)水,会产生约1/3的浓缩水(浓水),浓水中多含有危害人类健康和生态环境的难生物降解有机物质,其污染问题亟待解决。讨论了浓水中的主要污染物,国内外对反渗透浓水的处理途径及方法,分析了各种处理方法的优、缺点,并展望了电化学法处理反渗透浓水的前景。 关键词: 反渗透; 浓缩水; 难生物降解; 电化学法中图分类号:X703.1 文献标识码:B 文章编号:1000-4602(2009)18-0001-05
CurrentStatusandResearchDevelopmentofReverseOsmosisConcentrateTreatmentZHAOChun2xia, GUPing, ZHANGGuang2hui(SchoolofEnvironmentScienceandTechnology,TianjinUniversity,Tianjin300072,China) Abstract: Theconcentrateproducedbyreverseosmosis(RO)processforwastewatertreatmentis
approximatelyathirdofthetotalvolumeoftherawwater.Itisdischargedintowaterfrequentlywithoutconsideringitsenvironmentalpollution.Therearelotsofbiorefractoryorganicpollutantsintheconcen2trate,whichwillthreatenhumanhealthandecologicalenvironment.ThepollutionproblemsshouldbesolvedurgentlyalongwiththewideapplicationofROtechnology.Themainpollutantsintheconcentrate,sometreatmenttechnologiesandmethodsarediscussed.Thepotentialelectrochemistrytreatmentmethodsareprospectedbasedonananalysisofthoseconcentratetreatmenttechnologies. Keywords: reverseosmosis; concentrate; biorefractorypollutant; electrochemistry
城市污水厂采用反渗透(RO)工艺制备回用水的过程中会产生浓水,其中含有各种有机和无机污染物,若直接排放可能会对土壤、地表水、海洋等产生污染;若排入市政污水处理系统,过高的总溶解性固体对活性污泥的生长也非常不利。将海水淡化厂被高度浓缩的RO浓水以及由清洗剂、阻垢剂引入的化学物质直接排入环境,也必然会产生不利影响。1 RO浓水中的污染物① 溶解性有机物(DOM)PeterM.C.研究了美国环境保护署公布的129种优先控制污染物的水质判断、污染物在水环境中的归宿、理化性质等方面的文献资料,指出其中45
种主要富集在水中。DOM中对人类和环境危害重大的污染物有:a.内分泌干扰物,Nghiem等[1]通过试验指出NF/RO工艺产生的浓水和清洗水会浓缩大量的内分泌干扰物;b.药物,Radjenovic等[2]发现饮水厂的纳滤和反渗透浓水中可检测到每升几百纳克的药物残留,而这些浓水被排入附近的一条河流;
c.病原菌,Ivnitsky等[3]指出微生物种群、胞外聚合
物的形成和累积对降低膜的渗透性影响很大,而病原细菌生物膜的形成会影响浓水的安全排放,以及回用水的可持续利用。
・1・
第25卷 第18期2009年9月 中国给水排水CHINAWATER&WASTEWATER Vol.25No.18Sep.2009② 总溶解性固体(TDS)TDS是溶解在水里的无机盐和有机物的总称。主要成分有钙、镁、钠、钾离子和碳酸根离子、碳酸氢根离子、氯离子、硫酸根离子和硝酸根离子。TDS值越大,说明水中的杂质含量越大,水的电导率值也越大;反之,杂质和电导率就小。2 国内RO浓水处理方式① 回流法。RO浓水回流可提高回收率,增大膜表面冲洗流速,减少污堵;但回流率过高,又会使进水盐度升高,增加膜的负担,影响膜寿命。② 回用作生产用水。由于RO浓水中无悬浮物,含阻垢剂且有压力,可用作过滤装置的反冲洗水、除尘水、冲灰冲渣水、冷却水;或经过简单处理后混入原水回收。如果浓水中含环境优先控制污染物,则需慎重使用。③ 资源化利用。可采用水力涡轮增压器、功交换器和压力交换器等利用余压产能;海水淡化厂的RO浓水用于制盐,可节约盐田,缩短晒盐周期;预处理后适当勾兑,可用于海产品养殖。④ 蒸馏浓缩。膜蒸馏(MD)技术是一项新技术,在常压下利用温差可将浓水尽可能地回收(回收率>95%)甚至结晶化,但目前经济、高质量的疏水微孔膜尚未研发成熟。国内RO浓水处理实例见表1。表1 国内RO浓水处理实例Tab.1 MethodsofROconcentratetreatmentinChinam3・h-1分类公司/企业制水量浓水量处理方式回流海晶化工集团[4]200501∶3混入原水河南汇源化工[5]13233回收率为75%～80%生产用水唐钢股份公司[6]18060过滤器反冲宣化新钟楼啤酒[7]10033锅炉除尘水中铝山东分公司[8]20065回收神华神东大柳塔[9]10～50循环冷却水资源化石家庄海阔科技公司[10]能量回收机舟山大中型海岛海水淡化厂[11]制盐、养殖蒸馏内蒙古达拉特发电厂[12]膜蒸馏浓缩3 国外RO浓水处理方式美国饮用水工业调查分析了产水量>95m3/d的137个膜装置的类型和浓水处理方式(如表2所示),其浓水的处理程度很低,故寻求更经济和环境友好的浓水处理技术迫在眉睫。表2 美国膜技术调查数据[13、14]Tab.2 SurveydataofAmericanmembranetechnology%膜装置种类及所占比例浓水处理方式及所占比例种类比例处理方式比例盐水RO73排入地表水体48
纳滤11污水处理厂23
电渗析11土地处理13
海水RO5
深井注入
蒸发塘10
6311 回流法
Lew等[15]的浓水回流试验表明,当回流率为
80%时,膜装置运行正常。NingRY等[16]指出反渗
透的回流率最高可达90%,但易导致结垢现象。Figueruelo等[17]的试验表明当体积浓缩因子为2.5
(浓水回流比为60%)时,能维持稳定的出水量。
Singh[18]指出苦咸水淡化厂通过增设浓水回收膜系
统,可使淡水总回收率从75%上升至87%～90%。312 直接或间接排放① 排入地表水或海水。该法是处理浓水最常用的方法,高效价廉,但RO浓水中的有害物质及离子会影响到受纳水体的水生环境或对水源产生污染[19]。将RO浓水排放口设在远离海岸的地方,会减小其对海岸及海洋环境的影响[20、21]。若利用潮汐周期规律排放浓水,稀释扩散效果更好,但需要浓水储存池,只适于小型海水淡化厂[22]。② 排入污水处理系统。远离含盐水体的淡化厂可将浓水排入污水处理系统,但浓水的流量不宜过大,否则会影响污水厂生物处理工艺的稳定运行。③ 深井注入地下。将浓水注入土地的场所要慎重选择,注入管应做防腐处理,还需在线监测周围的土壤。Ning等[23]将RO浓水混凝、沉淀、过滤处理后一部分排入沙漠深井,另一部分回流,继续处理。④ 排入垃圾填埋场。浓水可作为液体废物处理,也可加入凝固剂后作为固体废物处理,减少渗滤液的渗透和泄漏,从而减轻环境危害[13]。313 综合利用① 资源回收。浓水有时比渗透液更有价值,
尤其是食品行业,在化学和制药工业也常用压力驱动膜来浓缩有机溶剂。Allegre等[24]用过滤/中和/
纳滤/反渗透工艺处理染料废水,纳滤排出的浓缩染
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第25卷 第18期 中国给水排水 www.watergasheat.com料、反渗透排出的浓缩盐水可多次回用,既减少了原料投入,又减少了废水排放量。② 灌溉用水。浓水可灌溉耐盐度高的植物、产籽类作物,还可作为生态景区的补充水,但当地的地质也必须适合浓水灌溉,需要密切监测地下水或受纳水体的污染情况。Fiona等[25]用海水灌溉油籽类盐土植物,生长季过后植物生长良好。314 蒸发浓缩浓水的蒸发塘法适用于气候炎热、蒸发率高、年降雨量低、土地广袤、地价低廉的地区[26、27],且要做好防渗工作,保护地下含水层。315 污染物的去除① 吸附。颗粒活性炭预处理主要去除疏水性和可生物降解性的DOM[28](减少80%～90%的DOM),使膜渗透稳定、渗透液质量提高。② 生物法。厌氧生物系统可以降解多种染料,在纺织废水和浓水处理方面也是可行的。然而,厌氧法处理RO浓水的研究尚处于开始阶段,需解决高盐度和有机组分抑制或毒害微生物等问题。③ 焚烧。含高浓度有机物的垃圾渗滤液可焚烧处理,且这种方法能从废水中获取能源,但危险废物焚烧必须在回转窑焚烧炉中进行[13]。④ 高级氧化。臭氧和过氧化氢氧化高效但昂贵;Fenton试剂法对一些有机物有效,但氧化程度较低;TiO2光催化氧化法高效且经济,但催化剂回收难。VanHege[29]等研究了城市污水和纺织废水混合处理厂的RO浓水的处理,结果表明,电化学法可有效去除RO浓水中的氨氮、COD和色度。4 电化学法411 电解法电解法处理RO浓水的优点有:高盐度确保了良好的电导率,从而降低了电耗;氯化物含量高有利于电解产生强氧化剂(如次氯酸盐),增强间接氧化的效果;氧化氨氮和难降解有机物可以同时进行。此外,当溶液呈酸性且有氧气存在时,阴极上还会产生类Fenton反应,可以利用・OH的强氧化性来降解有机物。电解法广泛地应用于纺织、染料、酿酒、制革、制药等工业废水的处理,以及垃圾渗滤液和城市污水的治理。BadruzzamanM等[30]采用电解产氯技术处理污水厂的RO浓水,副产品次氯酸钠和氢气的回收可显著降低运行成本。Hege等[31]使用硼掺杂金刚石电极处理RO浓水,结果显示浓水中的难降解有机物和氨氮能得到有效的去除。采用不同电极降解各种废水的能耗统计见表3。表3 采用不同电极降解各种废水的能耗统计Tab.3 Energyconsumptionofelectrolysismethodsfortreatmentofwastewaters
项 目电化学法阳极,阴极初始COD/(mg・L-1)COD去除率/%