微絮凝-超滤工艺处理洗浴废水
洗浴废水是一种污染程度较轻的建筑生活污水,主要污染物指标有COD、浊度、阴离子洗涤剂(LAS)、氨氮(NH4+-N)和臭味等,处理难度相对较小.同时,洗浴废水还具有水量较大(住宅占30%~40%左右,宾馆饭店占70%~80%左右)、水质稳定、易于收集等特点。因此,将其进行处理后回用,不但可以减少对水环境的污染,也是实现污水资源化、缓解水资源紧张的有效途径。
在我国,对洗浴废水的处理工艺主要以生物-物化组合和物化处理工艺为主。所采用的生物处理工艺主要为生物接触氧化和生物转盘工艺;物化处理工艺主要以混凝沉淀为主,另外还有活性炭吸附、臭氧氧化、过滤及膜分离等工艺。对于微絮凝-超滤工艺处理洗浴废水的应用还较少。
与常规的混凝-沉淀-过滤工艺相比,超滤具有出水水质稳定、去浊率高、能有效去除水中病原体生物等优点,但它对有机物的去除效果不是很理想,而水中有机物又是膜的主要污染源,膜污染直接关系到超滤工艺制水成本。微絮凝过滤不仅可以有效去除有机物,缓解膜污染,且省去沉淀单元,工艺更简单。因此采用微絮凝-超滤组合工艺,以有效去除废水中的有机物、浊度和病原体生物,具有广阔的应用前景。
1研究现状
目前国内外很多的工程实例采用的都是混凝-沉淀-超滤工艺,这样就没有充分发挥超滤对浊度和颗粒物去除率高的优势,而且增大了构筑物的投资建设成本。因此,为了省去混凝-沉淀的庞大构筑物,人们又开始研究微絮凝-超滤工艺。采用混凝-超滤工艺的缺点是对水中低分子有机物和痕量有机物的去除效果有限。在目前应用混凝-超滤工艺的例子有2003年新加坡运行的一座2.7万/d的超滤水厂。它实际上采用的是微絮凝-超滤工艺,以铝盐做混凝剂,超滤出水水质好而且稳定,且占地面积小,相当于每平方米占地面积产水能力为190m3/d。
2工艺原理
2.1超滤的分离机理
超滤的分离机理通常可以描述为与膜孔径大小相关的筛分过程.以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力作用下,当水流过膜表面时,只允许水、无机盐、小分子物质透过膜,而阻止水中悬浮物、胶体和微生物等大分子物质通过。这种筛分作用通常造成污染物在膜表面的截留和膜孔中的堵塞,随着过滤时间的增加,逐渐形成超滤动态膜。形成的超滤动态膜也能对水中污染物进行筛分。虽然物理筛分作用是超滤的主要分离机理,但其它作用也不能忽略,水中污染物的特性和膜材料的物理、化学性质也对膜分离产生很大影响。水中污染物对膜表面和膜孔具有吸附作用,从而造成比膜孔径小的分子也可能被膜分离。超滤对水中溶解质的分离过程主要有:①在膜表面的物理筛分作用;②在膜孔中的阻塞作用;③在膜表面及膜孔内的吸附作用。
2.2微絮凝-超滤工艺原理
微絮凝预处理的目的在于将水中溶解态的有机物转化成颗粒态有机物,使之容易在后续的超滤工艺中去除。微絮凝-超滤工艺去除有机物的机理如下。
(1)通过微絮凝作用,使小分子有机物形成微絮体,并在膜表面被截留,改善了其分离性,降低了污染物在膜孔中吸附引起的膜污染。
(2)通过超滤膜的机械筛分,使水中大分子有机物和已形成微絮体的有机物得到最大限度的去除;而微絮体在膜表面沉积形成滤饼层成为主要过滤过程,从而使超滤保持高渗透通量。
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