納濾係統在廢水處理時的預處理工藝您選對了嗎?

  • 發布日期:
  • 來源:

納濾技術被廣泛地用於回用水RO濃水、焦化廢水、煤化工廢水、垃圾滲瀝液及化工製藥廢水等高COD難處理廢水的達標排放及回用深度處理。該類型廢水的COD值一般都遠大於100mg/l,通常為200-500mg/l甚至更高。

為了控製與高COD值相關的有機物汙染,通常采用降低膜係統進水的COD作為基本的預處理措施。由於上述列舉各類高濃度難處理廢水的COD成分的可降解性一般都比較低,臭氧催化氧化、芬頓法等高級氧化技術成為工藝設計者樂於采用的高效COD去除工藝。

那麼我們該選擇怎樣的技術對納濾係統的難降解高COD水進行預處理呢?

為什麼純粹的催化氧化法不適合作為以降低COD為目標的預處理工藝?

芬頓法作為納濾係統進水的預處理工藝有何弊端?

催化氧化消除COD的原理是將難降解的有機物COD成分轉化為無機碳。但將數百mg/l的難降解有機物直接氧化分解成二氧化碳,無疑要付出較高的成本。較為經濟的方式是采用臭氧BAF或臭氧活性碳將催化氧化與生化處理相結合,首先由催化氧化過程將難降解的較大分子破碎為小分子,再由BAF及生物活性碳等進一步降解為無機碳。

對於納濾及华体会hth登录入口廢水應用來說,采用純粹的催化氧化法及芬頓法作為以降低COD為目標的預處理工藝並不可取。其主要有以下原因:

1.更容易發生微生物汙染

生物汙染是各種中水及汙水應用納濾及华体会hth登录入口係統所麵對的首要挑戰。芬頓法或臭氧催化氧化雖然能夠有效降低難處理廢水的排放COD值,但在COD降低的那部分有機物被直接分解為無機碳的同時,水中依然殘留的COD反映的可能是原來較大分子量的難降解有機物被破碎後的小分子有機物。因此,在水質指標上反映為COD降低BOD增加,所以會加劇納濾和华体会hth登录入口係統中的微生物汙染。

NF微生物汙染

2.納濾的COD截留率會明顯降低

由於難處理廢水中的難降解COD都是分子量較大的有機物,如腐植酸、富力酸等,納濾膜對生化出水的COD脫除率在85-95%,TOC截留率一般都在95%以上,當較大分子量的有機物被破碎之後,納濾的COD截留率自然會降低。

以華東某焦化廢水工程為例:該項目采用芬頓預處理工藝作為UF+NF深度處理工藝的預處理,芬頓工藝將COD從300-400mg/l降到~100mg/l,納濾膜實測COD隻有50%左右的截留率,而在其他未采用氧化預處理的焦化廢水納濾項目上,COD去除率一般都在85%以上。由於目前項目設計是將納濾作為华体会hth登录入口的預處理,主要目的在於去除COD,這樣顯然達不到工藝設計的預期,同時加重了下遊RO係統的生物和有機物汙染負荷。

3.芬頓反應會導致嚴重的鐵膠體汙染

芬頓反應采用硫酸亞鐵作為催化劑,過氧化氫作為氧化劑來氧化降解廢水中的COD有機物。與臭氧工藝相比,芬頓法的成本較低,因此在許多高濃度有機廢水處理中得到了廣泛應用。廢水經芬頓法處理之後,一般會殘留>1mg/l的亞鐵離子。由於亞鐵離子為溶解性成分,在UF+NF/RO的雙膜法工藝中,溶解性的亞鐵離子會一直透過所有的過濾介質直到納濾進水池。而由於控製微生物的需求,我們需要在進水池中保持一定的餘氯,於是,亞鐵離子會被餘氯部分氧化,形成難溶的氫氧化鐵。這一點是對納濾最大的危害。

氫氧化鐵膠體在保安過濾器濾芯以及納濾的進口端膜元件上會快速形成嚴重的棕紅色鐵氧化物膠體累積,致使係統完全無法運行。在華北某焦化廢水工程中,曾經發現過超濾產水的濁度~0.1 NTU,而再次從納濾進水箱抽出來後,濁度達到了1-2NTU,其結果是第一支膜元件嚴重膠體顆粒物汙染,稱重達40kg。

膜嚴重汙染

綜上所述,純粹的催化氧化預處理工藝,雖然能夠有效降低COD指標,但對於下遊的納濾膜係統不僅不能降低有機物汙染傾向,反而會加劇微生物汙染、明顯降低納濾膜的COD 去除率。特別需要強調的是,芬頓反應殘留的鐵會導致下遊膜係統的嚴重汙染。

講到最後,催化氧化預處理改如何正確使用才能達到去除難降解COD的真正目的呢?SUEZ-WTS專家推薦:

作為降低納濾進水COD的措施,催化氧化法必須與生物炭、BAF等生化方法結合起來,如果沒有後續的生化工藝,催化氧化非但不能減輕納濾膜的汙染,反而是一種汙染源,並使得納濾膜的COD去除率大大降低,對於納濾後續工藝不利

Baidu
map