胡河山

摘 要：在冶金企業(yè)中廢水處理是十分重要的工作內(nèi)容，直接影響著企業(yè)環(huán)保管理工作目標能否實現(xiàn)，為此，加強對冶金廢水深度處理技術(shù)的研究應(yīng)用是十分必要的。本文圍繞冶金廢水深度處理技術(shù)問題進行了探討，重點論述了反滲透膜在廢水處理技術(shù)的應(yīng)用，供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：冶金廢水處理技術(shù);反滲透膜技術(shù);環(huán)保

1、引言

冶金生產(chǎn)中的廢水含鹽量較高，且廢水中含有銅、鉛、鋅、鎘、鎳、砷等金屬離子，是一種較難處理的廢水。在冶金廢水處理工藝中，一般采取預(yù)處理工藝、達標處理工藝和深度處理工藝相結(jié)合的方式，用以減輕廢水后續(xù)處理負擔，實現(xiàn)較理想的廢水處理效果。在深度處理工藝中最常用的是反滲透膜技術(shù)，本文主要圍繞該技術(shù)進行論述，希望給業(yè)內(nèi)人士帶來思路和啟發(fā)。

2、反滲透膜技術(shù)概述

反滲透膜技術(shù)是膜分離技術(shù)的一種，通過膜的選擇透過性以及膜兩側(cè)的壓力差對廢水中的離子或小分子物質(zhì)進行截留，從而實現(xiàn)廢水的深度處理目標。反滲透膜技術(shù)的應(yīng)用效果受到多方面因素的影響，主要包括溫度、壓力、膜污染三個方面。當溫度發(fā)生變化時，反滲透膜的產(chǎn)水量會因電導(dǎo)率的變化而發(fā)生變化，通常來說，當溫度上升一度時，反滲透膜的產(chǎn)水量提高2.5～3.0%。當壓力發(fā)生變化時，反滲透膜的產(chǎn)水量也會受到影響，隨著壓力的增加，膜的密實壓力增大，在不考慮膜污染堵塞的情況下，壓力的適當提高有利于反滲透膜產(chǎn)水量的提升;而當廢水中鹽的透過量恒定的情況下，壓力的增加導(dǎo)致的產(chǎn)水量增加還會稀釋水中的鹽，有利于促進廢水脫鹽效率。另外，膜污染是影響反滲透膜技術(shù)應(yīng)用效果的另一因素，常見的膜污染包括金屬污染、微生物污染、膠體污染等，膜污染因素會降低反滲透膜處理效率和處理效果，因此需要做好反滲透膜的防污染措施。相對于普通的深度處理技術(shù)，反滲透膜技術(shù)具有突出的優(yōu)勢。首先，反滲透膜技術(shù)需要的能耗低。其次，反滲透膜技術(shù)對廢水處理的條件溫和，如能夠?qū)崦粜晕镔|(zhì)進行分離。其三，反滲透膜工藝結(jié)構(gòu)緊湊，操作運行簡單，同時還具有較高的自動化性能，能夠較好的解放人工勞動力。其四，反滲透膜技術(shù)不引起二次污染。其五，反滲透膜技術(shù)能夠?qū)o機物、有機物等多種物質(zhì)進行分離，適用性廣泛。這些優(yōu)勢是支撐反滲透膜技術(shù)得到日益廣泛應(yīng)用的重要前提。

3、反滲透膜技術(shù)在冶金廢水深度處理中的應(yīng)用

反滲透膜技術(shù)應(yīng)用在冶金廢水深度處理的工藝流程如圖 1所示：

在反滲透工藝中，廢水從原水池經(jīng)過泵進入到一體化沉降池，在一體化沉降池中加絮凝劑進行絮凝沉降，沉降池上清液溢流至中間水池，底層污泥經(jīng)排泥泵排至儲泥罐。儲泥罐中的污泥經(jīng)污泥螺桿泵送至板框壓濾機，板框壓濾機產(chǎn)生的清水流至中間水池，泥渣運送至固定處理點。中間水池的水經(jīng)過過濾器提升泵提升至多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器，經(jīng)過兩級過濾后能夠去除廢水的70～80%的渾濁物，出水進入到過濾器產(chǎn)水池;超濾提升泵將過濾器產(chǎn)水池中的水提升至超濾裝置，超濾裝置過濾掉廢水中的膠體、微生物及顆粒物，超濾裝置能夠產(chǎn)出清水量為80～90%，濃水10～20%，超濾產(chǎn)生的濃水回流至原水池，清水流至超濾產(chǎn)水池;納濾提升泵將超濾產(chǎn)水池中的水提升至納濾裝置，納濾裝置去除廢水中的硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸鋅等高價金屬鹽，納濾裝置能夠產(chǎn)出清水量75～80%，濃水量20～25%，產(chǎn)生的濃水中仍舊含有金屬離子，納濾產(chǎn)生的清水流至納濾產(chǎn)水池，濃水流至濃水反滲透供水池;RO膜反滲透提升泵將納濾清水池中的水提升至RO膜反滲透裝置，進一步去除廢水中的重金屬離子、細菌、病毒等，產(chǎn)出清水量75～80%，濃水量20～25%，RO膜反滲透裝置產(chǎn)生的清水流至回用水池，濃水流至濃水反滲透供水池;濃水反滲透供水池中的水經(jīng)提升泵提升至濃水反滲透裝置，濃水反滲透裝置能夠產(chǎn)生清水量88～90%，濃水量10～12%，清水流至納濾產(chǎn)水池，濃水流至高濃水池;高濃水池中的水可外排或真空蒸發(fā)處理，實現(xiàn)冶金廢水零排放的目標。為了確保設(shè)備保持良好的運行效率和運行效果，兩級過濾器要定期進行正反洗及氣洗，膜裝置要定期用次氯酸鈉、鹽酸、氫氧化鈉等對膜進行反沖洗，降低膜污染和堵塞概率。

反滲透膜技術(shù)在冷軋濃鹽水處理中的應(yīng)用：鋼鐵冷軋生產(chǎn)廢水中主要包括酸、堿、乳化液、油等有機物，是處理難度較大的一類廢水。利用反滲透膜處理技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)70～75%的回收效率，可被用作循環(huán)冷卻水補給水進行再利用，另一部分反滲透濃鹽水中COD和總氮含量往往超標，因此需要進一步去除濃鹽水中的硝酸鹽，降低COD值，實現(xiàn)水質(zhì)達標。在傳統(tǒng)的處理工藝中，因反滲透濃鹽水中的有機物具有較差的可生化性，因此很難直接被微生物降解，需要通過投加葡萄糖或甲醇等物質(zhì)來促進生化反應(yīng)，提高處理效率，這就使廢水處理的成本提高，也容易導(dǎo)致出水水質(zhì)COD值偏高，影響廢水中COD和總氮的去除效果。為了解決上述問題，可對反滲透膜工藝進行優(yōu)化，將冷軋廢水反滲透濃鹽水通入硝酸根吸附樹脂柱，先去除濃鹽水中的硝酸根離子，然后再將出水泵送至活性炭吸附再生裝置去除濃鹽水中的有機物。該反滲透膜工藝能夠去除濃鹽水中的硝酸根離子和有機污染物，有效降低廢水COD值，而且硝酸根吸附液可以作為活性炭電化學(xué)再生時的電解液，實現(xiàn)了樹脂脫附和再生液的循環(huán)利用，在實現(xiàn)水質(zhì)達標的同時，降低工藝成本。

4、反滲透膜技術(shù)在應(yīng)用中的注意事項

反滲透膜的科學(xué)選擇：反滲透膜選擇是否科學(xué)直接影響到反滲透工藝技術(shù)的應(yīng)用效果和運維成本。目前市場中的反滲透膜品牌越來越多，但是質(zhì)量卻參差不齊。企業(yè)及技術(shù)人員在選擇反滲透膜的環(huán)節(jié)中應(yīng)注意以下幾個方面：一是反滲透膜的抗污染性能;二是反滲透膜對廢水成分的適應(yīng)性;三是反滲透膜產(chǎn)水量大小;四是反滲透膜的材質(zhì)壽命。由于廢水成分和濃度有差異，因此在選擇反滲透膜的過程中還要考慮到冶金廢水的實際情況，如廢水中酸堿的含量、廢水的氧化性、廢水的生化性、廢水濃縮倍數(shù)等指標或參數(shù)。通過對上述多個方面進行綜合考慮，選擇出科學(xué)合理的反滲透膜。

反滲透系統(tǒng)的運行條件優(yōu)化：反滲透系統(tǒng)的運行過程中，應(yīng)保持反滲透膜保安過濾器的安全設(shè)置。保安過濾器是反滲透系統(tǒng)的安全防護裝置，能夠在廢水進入到反滲透裝置之前過濾掉直徑在5微米以上的物質(zhì)，為反滲透系統(tǒng)減輕處理負擔，避免反滲透膜表面堵塞、結(jié)垢等，從而提高反滲透產(chǎn)水量和處理效果。反滲透膜在實際應(yīng)用中會受到廢水pH值、溫度以及壓力的影響，因此應(yīng)做好反滲透裝置入水口處的廢水相應(yīng)指標檢測，嚴格控制廢水pH值、水溫、水壓，以實現(xiàn)較好的反滲透處理效果。

反滲透膜故障處理：當反滲透裝置中存在殘余氣體時，一旦水壓過高極容易形成氣錘造成膜的損壞，因此在反滲透裝置運行時，應(yīng)首先確保在較低的壓力下將反滲透裝置中的氣體排盡，然后再逐步升壓運行。當高壓泵接頭處的密封性不好時也會因設(shè)備真空而從外界吸入部分空氣，需要工作人員及時檢修或更換，確保管路密封情況良好，不發(fā)生氣體滲入現(xiàn)象。另外，微生物污染膜的問題也是應(yīng)用中常見的問題。為了避免膜污染，技術(shù)人員可從以下方面入手來防治和解決：一是加強預(yù)處理水質(zhì)控制。入水水質(zhì)必須經(jīng)過合格的預(yù)處理工序，達到反滲透裝置入水水質(zhì)指標，這樣能夠降低膜污染的幾率，使膜保持良好的性能，延長膜使用壽命。二是定期對膜進行清洗。隨著反滲透裝置運行時間的增加，膜表面會逐漸積聚污垢，導(dǎo)致膜發(fā)生堵塞，降低產(chǎn)水量，因此應(yīng)根據(jù)產(chǎn)水量的大小及時的對膜表面進行清洗，適當延長每次清洗時間，及時清洗掉膜表面污垢。三是注意膜清洗條件的優(yōu)化。根據(jù)冶金廢水的實際處理情況結(jié)合膜表面污染物的化學(xué)性質(zhì)，找到最佳的清洗劑和清洗方法。

5、結(jié)語

綜上所述，在冶金廢水深度處理工藝中，反滲透膜技術(shù)因其特有的技術(shù)優(yōu)勢得到日益廣泛的應(yīng)用。在實際的應(yīng)用中，冶金企業(yè)及技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合冶金廢水處理的實際情況科學(xué)選擇反滲透膜，并做好反滲透裝置運行條件的優(yōu)化以及做好反滲透膜的故障處理，這樣才能更好地發(fā)揮出反滲透膜技術(shù)的優(yōu)勢，保障冶金企業(yè)環(huán)保管理目標的順利實現(xiàn)。

參考文獻

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