电解液废水处理DTRO工艺

  文章介绍了DTRO膜在电解液废水处理中的应用,DTRO膜的主要优势如下文所述。

  (1)膜的更换和维护。

  DT膜柱的维护非常容易:当松开拉杆的固定螺母,即可轻易地移出盘片及膜片。膜柱的无损伤打开方式使得客户可以采用低成本即可实现滤膜的更换。卷式膜则无法进行此类更换,一旦无法清洗或遭到破坏后,就必须整支膜进行更换。同时,当DTRO膜组件受到污染或损坏时,单元内所有的单个部件均可以单独更换,过滤膜片更换费用相对较低。

  (2)膜的结垢和耐受污染性。

  DT膜组件具备开放式宽流道和独特的带凸点导流盘结构,滤液在组件中形成湍流状态,膜表面结垢、污染及浓差极化得到了最大程度的减缓,DTRO膜组件即使在120bar高压操作压力下也可以保有较好的性能。DT膜即使SDI高至6.5仍可正常工作,因此可以简化预过滤,COD极高的垃圾渗滤液原液只要简单的出悬浮物后就可以直接进DTRO膜进行处理,其他卷式膜无法做到。

  (3)膜的清洗效果及膜寿命更长。

  DTRO组件入水流道短,流动连续产生180°转向(每个标准膜柱共转向338次),从而消除了浓度极化;膜片通道宽所以膜寿命长,同时易于清洗,清洗后膜通量恢复良好。

  1、工程项目概况

  东莞某超电容生产项目,产生20m3/d的电解液废水,该废水主要含有乙腈和四氟硼酸四乙胺,为难降解有机物,依照环保要求需要零排放,因此设计选用了DTRO处理工艺。

  1.1 废水进水水质检测

  通过实地取样检测,废水水质溶度见表1:

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  1.2 设计废水进出水水质浓度

  项目要求,废水回收率为95%以上,出水水质要求达到《地表水环境质量标准》IV类标准。因此设计进出水水质见表2:

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  2、工艺选择对比

  零排放膜处理工艺对比:由于传统卷式反渗透膜结构的限制,因此对进水的水质要求通常很严格,包括TDS/COD/SS/使用压力等均有相应的进水限制指标。且在使用中易于产生膜污堵、不易清洗等现象,造成膜元件的寿命只有2~3年。而DT膜柱的开发则完全突破了传统反渗透膜结构的缺点,可用于进水COD高达上万的应用中,并获得TDS高达120g/L(以氯化钠计)的浓水渗透压。在业界公认的最难处理的垃圾渗滤液废水的处理的行业中获得了普遍的成功。

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  众多国内外参考资料证实,DT膜柱被成功使用在被专家称为废水处理中的“最糟情况”的废水处理领域中。因此本项目选用DTRO膜工艺处理本电解液废水。

  3、项目运行情况

  3.1 项目实施说明

  (1)废水首先通过DTRO进水泵提升压力,后面设置保安过滤器,防止大颗粒杂质进入膜内;

  (2)在管路中投加阻垢剂,加酸,防止高价态离子的高倍浓缩而结垢;

  (3)然后通过高压泵进一步提升压力,满足反渗透的过滤要求;

  (4)加压后进入DTRO装置进行浓缩,产水回用于车间;

  (5)DTRO浓液至浓水箱,浓水交由相关资质单位处理;

  (6)DTRO系统设计膜通量10.64lmh,设计运行最大压力80bar,回收率约66.7%;采用DFM品牌DTGE-HP9405型膜组件,膜数量为2支,单支膜面积9.405㎡;

  (7)DTRO系统设置一套冲洗和清洗系统。

  3.2 运行效果

  本电解液项目深度处理及浓缩处理单元一期于2017年9月投入试运行,废水进水TDS质量浓度在2000~3500mg/L波动,处理能力为20m3/d,产水回收率≥95%,产水水量控制为1m3/h,出水稳定达到《地表水环境质量标准》IV类标准。浓水产水量小于100L/d,进入后继蒸发系统蒸发。本系统运行稳定。

  3.3 膜清洗再生方案

  在废水运行过程中膜受到有机物、盐分结垢等物质污染,在平时运行中,先对膜组件进行物理反洗,可以暂时恢复部分膜通量。若产水反洗效果变差,则需判断污染状况,根据污染物的类别进行化学清洗。

  本项目的污染主要是金属氢氧化物产水结构,在运行过程中,分别选用酸洗和碱洗对膜进行清洗,具体结果见表4,通过化学清洗,膜通量得到了有效恢复,酸洗通量由16L/(㎡.h)恢复到35.6L/(㎡.h),碱洗通量可恢复到37.5L/(㎡.h),可见对于本项目,酸性清洗的效果要优于碱性清洗。

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  3.4 温度对产水的影响

  根据以往运行经验,进水温度对膜性能有着明显的影响,温度越高膜通量会越大,水温每升高1℃,产水量便会增加2.5%左右。但超过35℃后膜将变得不稳定,强度也减弱。

  本系统位于广东省东莞市,进水温度控制在20~35℃,水温变化较小,因此未做温度的数据分析。

  4、结束语

  卷式反渗透膜作为水处理技术中的先进技术得到广泛应用,但膜污染物及膜劣化,以及产水回收率不高的问题长期制约着其在废水中的应用。相反,DTRO膜在废水处理应用中体现的优势,很好地弥补了卷式反渗透膜的缺点,在本电解液废水处理中得到很好体现。( >

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