第五章-2-超滤的应用

1、1超滤技术在水污染控制超滤技术在水污染控制和水回用中的应用和水回用中的应用 2 水回用与深度处理 含油废水 食品废水 造纸废水 纺织印染废水 膜生物反应器领域 其它工业废水超滤的应用超滤的应用3水回用及深度处理工艺水回用及深度处理工艺 4北京二七机车厂再生水回用工程北京二七机车厂再生水回用工程超滤单元超滤单元: 水回收率70,中空纤维聚砜膜,截留分子量30000处理规模处理规模:35m3/h（ 840m3/d ）项目项目COD石油类石油类SS原水1502002030200300出水200.515工艺: 砂滤超滤工艺原水: 污水处理厂二级出水膜装置: 聚丙烯腈,中空纤维膜,膜面积315m2系统水

2、回收率: 80Hodges:When I play this on my computer, the crossbones come up immediately, obscuring the text. 441.24.9005101520253035404550CODBOD总氮大肠菌群注:出水水质（除大肠菌群外,单位为mg/L）6Hodges:I think this is where the “theme” begins Methyl-mercury is the problem for TMDLs. We then set the stage for expanding on proce

3、sses of methyl-mercury, difficulty in understanding rates, methlyation location, and why monitoring total Hg levels doesnt work哈尔滨炼油厂污水站哈尔滨炼油厂污水站二级出水深度处理二级出水深度处理絮凝沉淀纤维丝过滤臭氧石英砂过滤活性炭吸附消毒精密过滤器过滤超滤膜过滤二级出水4000m3/d回用水 回用到动力装置70%30% （中空纤维）7深圳某针织毛衣厂洗涤废水处理及回用 240m3/d8Hodges:We might try to make this slide so

4、mehow emphasize that the digestion is the primary bioaccumulation path and danger to both ecology and humans atmospheric and water levels of elemental and inorganic levels are generally too small to be a concern. 采用工艺采用工艺:混凝沉淀砂滤超滤 处理水量处理水量:4m3/h 膜材料膜材料: 聚砜中空纤维膜运行参数运行参数:运行压力0.1-0.15MPa,每天定时低压循环清洗UF膜组

5、件30min,每2-3个月对UF装置进行化学清洗水回收率水回收率:60-704041.917907.4527.2020406080100120140160180200SSBODCOD原水出水910UF作为作为RO的预处理的预处理首钢的工业废水回用项目中考虑用UF作为RO的预处理北小河污水处理厂二级出水也计划采用UF作为RO的预处理11 UF技术在水回用领域的应用技术在水回用领域的应用有了一定进展有了一定进展 但在应用中也暴露出一些问题:膜污染仍然是限制超滤应用的主要原因。由于膜污染造成膜水通量下降,直接影响运行成本。膜工艺工程投资总体高于传统工艺。这些不利因素均影响膜工艺的应用和规模 。12含

6、油废水含油废水 钢铁厂冷轧乳化液废水 金属切削液 金属清洗液 油田采出水等13本钢供水厂冷轧含油废水处理 处理水量处理水量: 12m3/h 原水原水: 含油浓度为0.5-5 出水出水: 超滤出水含油量8mg/L 浓缩液浓缩液: 油水比为1:1,通过高速离心 机进一步处理,最终油中含水 率20 效益: 全年回收废油600-800t 另外,上海宝山钢铁总厂冷轧厂采用内压管式超滤膜处理乳化油废水,运行多年,效果较好。14大众汽车公司卡塞尔厂含油污水处理膜面积膜面积: 180m2处理水量处理水量:13m3/h效果效果: 对废水中的油份进行浓缩,超滤浓缩液在进行离心分离和解吸塔,产品油可直接出售处理水量

7、处理水量:100m3/d原水原水: 含油1.0出水出水: 产水水量98m3/d,含油0.005%浓缩液浓缩液: 含油40,浓缩液可直接用于燃烧国外某厂乳化油废水处理15辽河油田曙光采油厂低渗油层石油废水处理试验处理水量: 6m3/h进水温度: 约50膜材料: 磺化聚砜膜(极限使用温度为90)水通量: 15-20 L/m2.h。16 含油废水膜污染严重,膜清洗频率和运行费均较高。 超滤处理油田废水国内目前多处于中试研究阶段。 由于处理水量大,需进一步开发性能优良的膜材料和研究膜污染控制技术,以降低工程投资和运行成本。 17食品工业废水食品工业废水 18哈高科大豆食品有限公司大豆乳清蛋白废水处理工

8、程前处理前处理超滤超滤纳滤纳滤反渗透反渗透原水原水(340t/d)乳清蛋白200020000高纯度低聚糖300700饲料添加剂出水回用或排放灭菌、去除悬浮物等8040卷式，1500m28040卷式，1000m28040卷式，700m219苏州市味精厂味精废水UF处理 处理规模: 25t/d 膜材料: PAN,9根901000 原水: 菌体1-2,含糖85。 25纺织印染废水纺织印染废水 26上海新风色织厂染料废水处理原水: 染缸下脚及第一道水洗槽排放的染料废水膜材料: 丙烯腈-聚氯乙烯超滤膜膜水通量: 60 L/m2.h染料截留率:99100 27昆明玻璃纤维厂玻纤拉丝废水处理膜面积: 2.5

9、m2膜运行压力:0.20.3MPa运行效果:每年可以回收浸润剂80余吨项项 目目COD(mg/L)SS(mg/L)石油类石油类(mg/L)浊度浊度(NTU)原水原水141231678883500出水出水220351.115去除率去除率()98.498.497.997.998.898.899.699.628洗毛废水常州市羊毛衫毛条厂洗毛废水处理常州市羊毛衫毛条厂洗毛废水处理 处理水量: 68m3/d 膜: 外压套管式UF-48型超滤组件 膜面积: 68m2 膜面流速: 3m/s 膜水通量: 3540 L/m2.h 项项 目目COD(mg/L)羊毛油脂羊毛油脂(mg/L)原水原水680001450

10、0出水出水3000500010030029VSEP处理洗毛废水 北京市环科院近年采用美国New Logic公司开发的振动剪切波强化过滤装置(VSEP装置)并采用DS-5纳滤膜进行了处理洗毛废水的研究。研究结果表明,该工艺在大大提高了出水水量和水质的同时,有效降低了能耗,吨水能耗仅为2.63 kW.h。该处理方法为其它高浓度废水的处理探索了一条新的途径。 30膜生物反应器领域膜生物反应器领域31323334实现反应器水力停留时间和污泥龄完全分离,使运行控制更加灵活稳定。有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留和生长反应器中能维持高浓度的微生物量,处理装置容积负荷高,占地省。353637383940

11、414243444546474849南非Meyerton磨坊厂玉米加工废水处理工艺工艺: 厌氧上流式污泥床换热器超滤工艺处理水量处理水量: 500m3/d系统形式系统形式: 分体式膜面积膜面积: 688m2膜材料膜材料: 聚醚砜系统运行参数系统运行参数:污泥浓度921g/L,水力负荷2.9kgCOD/(m3.d),运行温度35,膜内平均流速1.6m/s处理效果处理效果: 原水COD15000mg/L,出水COD400mg/L,COD去除率9797。15个月内膜水通量由37 L/m2.h降至8 L/m2.h。 50日本某工厂羊毛洗涤废水处理 工艺工艺: 厌氧固定床超滤工艺 处理水量处理水量:70

12、m3/d 系统形式系统形式:分体式 膜材料膜材料: 聚丙烯腈,截留分子量13000,内径1.4mm 组件形式组件形式:中空纤维 膜面积膜面积: 80m251通用汽车Mansfield配件厂排放工业废水处理 系统形式系统形式: 分体式MBR 膜组件膜组件: 管式超滤组件 处理水量处理水量: 116m3/d 系统运行参数系统运行参数: MLSS 28.7g/L,容积负荷 6.3kg COD/(m3.d) 处理效果处理效果: 原水COD 14184mg/L,出水COD 799mg/L,COD去除率 94 52东京住友双楼大楼排水处理 工艺工艺:曝气池平板超滤活性炭pH调节 水量水量:215m3/d

13、电耗电耗: 3.7kW.h/m3中水 处理效果处理效果: 项项 目目 原原 水水(mg/L)出出 水水(mg/L)去除率去除率()COD450213 97.199.6BOD30099.67SS50099.853超滤处理人粪尿 (日本)58 m3/d 102m3/d （管式聚烯烃膜（管式聚烯烃膜）54项项 目目人粪尿人粪尿化粪池污化粪池污泥泥1级和二级级和二级生化反应生化反应器器超滤混凝超滤混凝出水出水pH8.46.67.48.18.0氨氮氨氮25801450.10.10.1总氮总氮32505305.64.01.3总磷总磷29677.3-0.02SS442061705.10.60.6BOD579

14、03880211600出水出水250.41.542356北京汇联食品有限公司食品加工废水处理工程 (2503 /d,一体式MBR) 清华大学东区浴池中水回用工程 (2003/d,一体式MBR)57其它工业废水的处理其它工业废水的处理 58印钞废水国内某印钞厂采用国内某印钞厂采用UFUF处理印钞擦版废液处理印钞擦版废液 处理水量:180t/d 工艺: 印钞废水经机械处理后进入UF系统。UF透过液进入配水系统作为擦板液返回印刷台循环使用,浓缩液排入后续处理工段 膜面积: 480m2 运行条件:温度3550,运行压力99.9%,色度去除率99.9%59电镀废水北京工业大学利用超滤技术处理碱性镀北京工

15、业大学利用超滤技术处理碱性镀锌废水锌废水 处理水量:363L/h 膜型号:外压式中空纤维超滤膜,截留分子量为10000 原 水: Zn2+浓度为10-40mg/L 膜操作压力:0.12MPa 浓缩倍数:9-19倍 超滤出水:Zn2+浓度为0.48mg/L60重金属离子废水处理重金属离子废水处理 目前尚处于试验阶段目前尚处于试验阶段徐振良等利用三种单皮层PEI中空纤维超滤膜对水溶液中重金属离子镉和铅脱除进行了胶束强化超滤研究,结果表明镉和铅的截留率可达99以上,渗透通量可达1.8310-10m3/m2.s.Pa。张永锋等研究了络合超滤耦合过程处理重金属工业废水。试验采用PVC超滤膜,膜截留分子量50000,利用聚丙烯酸为络合剂。 61结结 语语与国外差距与国外差距: :膜材料抗污染性膜强度等前景前景: :水资源日益短缺对水重复利用的迫切要求新型耐污染型超滤膜的研制UFUF将有广阔的发展前景将有广阔的发展前景62Comparison of Hydrophobic/Hydrophilic Mem