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云南MBR膜一體化污水處理設(shè)備優(yōu)質(zhì)廠家
一體化污水處理設(shè)備是將一沉池、I、II級(jí)接觸氧化池、二沉池、污泥池集中一體的設(shè)備,并在I、II級(jí)接觸氧化池中進(jìn)行鼓風(fēng)曝氣,使接觸氧化法和活性污泥法有效的結(jié)合起來,同時(shí)具備兩者的優(yōu)點(diǎn),并克服兩者的缺點(diǎn),使污水處理水平進(jìn)一步提高。
云南MBR膜一體化污水處理設(shè)備優(yōu)質(zhì)廠家
云南MBR膜一體化污水處理設(shè)備優(yōu)質(zhì)廠家
面對(duì)日益嚴(yán)格的污水排放和回用規(guī)范,很多現(xiàn)有污水處理廠的改建,規(guī)定不增大占地面積而增大處理水量,提升出水水質(zhì)。雖然MBR法的基建開支高于以往活性污泥法,易發(fā)生膜污染問題,但其占地面積小,有機(jī)物去除率高,還能夠強(qiáng)化脫氮除磷效應(yīng),解決水質(zhì)優(yōu)異,這使其在城市污水脫氮除磷應(yīng)用中具有較大的潛力,也符合我國污水處理廠提標(biāo)改擴(kuò)造的要求。因此,MBR在水廠改擴(kuò)建項(xiàng)目中發(fā)展前景良好。
與傳統(tǒng)的處理工藝相比,MBR工藝初期基建、維護(hù)管理費(fèi)較高,通過MBR處理的污水,可以直接中水回用。在水資源緊缺的大背景下, 污水也是重要的水資源,今后對(duì)污水處理再利用的需求將會(huì)逐步提高,”高水高用,低水低用”。因此,MBR工藝也將會(huì)成為大規(guī)模污水處理廠的選擇方案。另外,在過去的十幾年里,MBR工藝的不斷改進(jìn),單位面積制膜成本下降,這使膜組件的管理運(yùn)行、基建費(fèi)用降低。目前, 國內(nèi)正處于市政污水處理設(shè)施建設(shè)期,這也為MBR工藝提供了機(jī)會(huì)。綜上所述,MBR在處理城市污水、工業(yè)廢水、中水回用及污水處理廠改擴(kuò)建等方面都具有廣闊的應(yīng)用前景。
MBR突出的特征是占地面積小,耐沖擊負(fù)荷,出水水質(zhì)優(yōu)良,自動(dòng)化程度高容易管理,但MBR工藝現(xiàn)在仍然存在的某些問題。
3.1 處理能力降低的風(fēng)險(xiǎn)
MBR通常在恒定通量下進(jìn)行,為了持續(xù)運(yùn)行要求MBR不能超過極限通量,超過這個(gè)極限會(huì)產(chǎn)生膜污染,那么多余的水就無法通過膜孔徑,產(chǎn)水率下降。很多MBR工藝在實(shí)際運(yùn)行過程中隨著時(shí)間的積累,其處理能力不斷下降,很多水廠的處理能力甚至不足設(shè)計(jì)之初的50%。美國環(huán)保局認(rèn)為,如果MBR工藝的進(jìn)水峰值流量超過平均流量的1.5~2倍,就需設(shè)置流量調(diào)節(jié)池,或者備有大量的膜組件以保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。
3.2 投資成本與運(yùn)行成本較高
如今,膜組件是MBR處理系統(tǒng)中主要組成部分,同時(shí)也是技術(shù)含量及價(jià)值大的部分,其成本占據(jù)整體設(shè)備投入的多部分。此外,MBR需要*的設(shè)備以滿足其自動(dòng)化的要求,這也增加了其成本。浸沒式MBR工藝,需加大曝氣強(qiáng)度,造成能耗上升。另外,膜組件壽命有限,達(dá)到一定使用年先后需更換膜組件。據(jù)分析,國內(nèi)MBR投資成本在2000~2500元/m3,是傳統(tǒng)活性污泥法項(xiàng)目建設(shè)成本的1. 5倍左右。
3.3 預(yù)處理與自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)不足而產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)
在時(shí)代高速發(fā)展的今天,氨氮可謂是日益猖狂,肆虐無數(shù)。成為危害生態(tài)環(huán)境以及人類健康的一大要素!
國家對(duì)這貨的要求也日益嚴(yán)格,所以今天要講的就是消滅高濃度氨氮的技術(shù)。(氨氮濃度質(zhì)量大于500mg/L屬于高濃度氨氮廢水)
高濃度氨氮廢水
一、怎么來的?
高氨氮廢水主要來源于垃圾滲濾液、味精生產(chǎn)、煤化工、有色金屬冶煉等行業(yè),其氨氮含量達(dá)到1000~10000mg/L。
二、怎么處理?
高氨氮廢水成分復(fù)雜,毒性強(qiáng),不能采用生物法、土壤灌溉法處理,主要處理技術(shù)如下。
1、磷酸銨鎂沉淀法
a、原理
在弱堿的情況下,向含高濃度氨氮的廢水中加入含Mg2+ 和PO43- 的藥劑, 使污水中的氨氮和磷以鳥糞石(磷酸銨鎂)的形式沉淀出來,同時(shí)回收污水中的氮和磷。其反應(yīng)過程如下:
Mg2++NH4++HPO42-+6H2O→MgNH4PO4·6H2O+H+(KSP=2.5×10-13,25℃)
理論上,每去除1gNH4+-N就有17.5gMgNH4PO4·6H2O沉淀生成。
b、該反應(yīng)主要的影響因素有:合適的鎂鹽、磷酸鹽、適當(dāng)?shù)膒H。
多選用MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O作為沉淀劑,磷酸銨鎂為堿性鹽,在pH>9.5的溶液環(huán)境中,結(jié)晶會(huì)溶解。因此控制好反應(yīng)pH至關(guān)重要。
c、特點(diǎn)
目前MAP法多研究用于垃圾滲濾液的預(yù)處理,其不受溫度影響,操作簡單,投資設(shè)計(jì)成本較低,可應(yīng)用于各種濃度氨氮廢水的處理。
運(yùn)行成本主要是添加的鎂鹽和磷酸鹽,若企業(yè)能因地取材,尋找到廉價(jià)的沉淀劑,如含鎂或者含磷廢水,以廢制廢,綜合利用,則可大大降低處理成本。
若單獨(dú)添加沉淀劑,廢水沉淀后多余的鎂和磷殘留,不僅處理成本增加,而且引入磷污染物,容易造成二次污染。而生成的磷酸銨鎂沉淀物因有可能夾帶廢水中的有機(jī)物、重金屬,可否作為復(fù)合肥料使用還需進(jìn)一步研究,其應(yīng)用價(jià)值還有待開發(fā)。
因此,MAP法要廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)中必須解決兩個(gè)關(guān)鍵問題:
2、吹脫法/汽提法
a、原理
吹脫法已廣泛應(yīng)用于化肥廠廢水、垃圾滲濾液、石化、煉油廠等含氨氮廢水。吹脫法用于脫除水中氨氮。
即將氣體通入水中,使氣液相互充分接觸,使水中溶解的游離氨穿過氣液界面,向氣相轉(zhuǎn)移,從而達(dá)到脫除氨氮的目的。
常用空氣作載體(若用水蒸氣作載體則稱汽提)。
吹脫塔常采用逆流操作,塔內(nèi)裝有一定高度的填料,以增加氣—液傳質(zhì)面積從而有利于氨氣從廢水中解吸。
常用填料有拉西環(huán)、聚丙烯鮑爾環(huán)、聚丙烯多面空心球等。廢水被提升到填料塔的塔頂,并分布到填料的整個(gè)表面,通過填料往下流,與氣體逆向流動(dòng),空氣中氨的分壓隨氨的去除程度增加而增加,隨氣液比增加而減少。
pH是影響游離氨在水中百分率的主要因素之一。當(dāng)pH大于10時(shí),離解率在80%以上,當(dāng)pH達(dá)11時(shí),離解率高達(dá)98%。
b、主要影響因素
控制吹脫效率高低的關(guān)鍵因素是水溫,氣液比、pH。
在水溫25℃,吹脫的氣液比控制在3000~3800左右,pH控制在10.5,可使吹脫效率大于90%,為了保證出水質(zhì)量,吹脫法適用于處理氨氮為500~1000mg/L的廢水。
溫度也會(huì)影響吹脫效率,吹脫法水溫低時(shí)處理效率很低,不適合在寒冷的冬天使用,廢水溫度升高,游離氨的比例增加,其處理效率升高。
因此汽提法是吹脫法的改進(jìn)版。其采用蒸汽為載體,提高氨氮處理效率。汽提塔更適用于處理氨氮為2000~4000mg/L的廢水。但汽提塔運(yùn)行一段時(shí)間后,汽提塔內(nèi)會(huì)結(jié)垢,從而影響處理效率。
c、優(yōu)缺點(diǎn)
吹脫法、汽提法其工藝簡單,效果穩(wěn)定,投資較低;但能耗大,處理成本高,處理成本約20~30元/噸水。出水氨氮大約為50~200mg/L,無法達(dá)到排放要求,必須增加后續(xù)的深度處理才能達(dá)標(biāo)排放。
其吹脫出的氨氣采用水淋洗吸收,氨水濃度低(1%左右),回用價(jià)值低,易揮發(fā),容易造成二次污染;使用等酸性溶液吸收,生成銨等其他銨鹽,需做進(jìn)一步的處理,工藝流程較長,必定增加投資成本,且終生產(chǎn)的銨產(chǎn)品,價(jià)格低廉,銷售困難。
3、汽提精餾法
基于吹脫與簡單的汽提方法處理氨氮廢水存在二次污染,運(yùn)行成本高等問題,現(xiàn)階段多家環(huán)保設(shè)備研發(fā)機(jī)構(gòu)通過改良,采用精餾塔蒸氨回收氨水方法,廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)中處理氨氮廢水。
a、原理
氨與水分子相對(duì)揮發(fā)度存在差異,通過在精餾塔內(nèi)進(jìn)行多次氣液相平衡,將氨氮以分子氨的形式從水中分離,然后以氨水或液氨的形式從塔頂排出,并被冷凝器冷卻到常溫成為高純濃度氨水進(jìn)行回收,可回用于生產(chǎn)或直接銷售。
塔釜出水pH控制在10以上,脫氨后的廢水氨氮濃度可降至10mg/L以下,可直接排放或處理后回用于生產(chǎn)。
b、汽提精餾回收氨水法成本
投資成本:120~600萬元,回收的氨水濃度:16%~22%濃氨水。運(yùn)行成本:5~10元/噸,運(yùn)行成本受原水氨氮濃度、pH影響較大,高氨氮高pH的廢水,回收的氨水越多,運(yùn)行成本越低。
c、優(yōu)缺點(diǎn)
該方法投資成本及運(yùn)行成本處于中等水平,但是回收的氨水濃度較高,可根據(jù)企業(yè)情況選擇回用于生產(chǎn),也可以外售。其氨水回用或者外售盈利的錢基本可以抵消工藝設(shè)備的運(yùn)行成本,且出水效果較好,氨氮濃度可降至10mg/L以下,省去為了達(dá)標(biāo)排放而進(jìn)行二次脫氨的投資和運(yùn)行成本。
其缺點(diǎn)就是為了保證出水達(dá)標(biāo),其出水pH必須控制在10以上,造成堿的浪費(fèi),還必須加酸回調(diào)至中性,才能達(dá)標(biāo)排放。另外,此方法尤其適用于氨氮濃度7000mg/L以上的高濃度氨氮堿性廢水,否則氨氮濃度低,同等條件下其回收的氨水較少,氨水回用或外賣的效益低,整體的運(yùn)行成本就會(huì)上升。
4、氣態(tài)膜法
氣態(tài)膜,又稱支撐膜,膜吸收。目前已應(yīng)用于水溶液中的揮發(fā)性反應(yīng)性溶質(zhì)如NH3、CO2、SO2、H2S、Cl2、Br2、I2、HCN、胺、苯酚的脫除,回收富集和純化。
氣態(tài)膜具有比表面積,高傳質(zhì)推動(dòng)力,操作彈性大,氨氮脫除效率高,無二次污染等優(yōu)勢。
氣態(tài)膜脫氨技術(shù)采用疏水性的中空纖維微孔膜作為含氨廢水和吸收液的屏障,這時(shí)膜一側(cè)是待處理的氨氮廢水,另一側(cè)是酸性吸收液,疏水的微孔結(jié)構(gòu)在兩液相間提供一層很薄的氣膜結(jié)構(gòu)。
廢水中游離態(tài)的NH3在廢水側(cè)通過濃度邊界層擴(kuò)散至疏水微孔膜表面,隨后在膜兩側(cè)NH3分壓差的推動(dòng)下,NH3在廢水和微孔膜界面處氣化進(jìn)入膜孔,然后擴(kuò)散進(jìn)入吸收液側(cè)與酸性吸收液發(fā)生快速的不可逆的反應(yīng),從而達(dá)到氨氮脫除的目的。
氣態(tài)膜脫氨一般用稀作為吸收劑,但是對(duì)于很多企業(yè)來講,生成的銨存在銷售價(jià)格低廉等問題,并非理想回收產(chǎn)品,而很多企業(yè)更傾向于回收一定濃度的氨水自用或者銷售。
因此采用氣態(tài)膜+精餾技術(shù)組合受到關(guān)注,其原理主要是利用一種可再生吸收劑在膜兩側(cè)吸收氨,飽和的吸收劑采用精餾的方式進(jìn)行精餾回收15~18%氨水,出水氨氮可達(dá)到15mg/L以下,吸收劑可重復(fù)利用。
此方法用于廢水氨氮在3000~6000mg/L之間的處理,飽和吸收劑可將氨氮濃度提高到10000mg/L以上,精餾消耗的蒸汽大幅下降,處理成本較其他處理方法低,其綜合效益。
而對(duì)于氨氮為8000mg/L以上的廢水,采用氣態(tài)膜的方法就沒有明顯的成本優(yōu)勢了。
但是由于廢水的復(fù)雜性、膜材料的研發(fā)更新?lián)Q代、可逆吸收劑的研發(fā)適用性以及后續(xù)副產(chǎn)品的生產(chǎn)應(yīng)用等多種原因,氣態(tài)膜法脫氨工業(yè)化進(jìn)程很慢,國內(nèi)生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)例較少。