[发明专利]一种用于工业污水固液分离的处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理设备技术领域，尤其涉及一种用于工业污水固液分离的处理工艺。

背景技术

随着近代工业，尤其是有机化工、石油化工、染料、医药、农药等化工产业的迅速发展，各种难降解有机废水日益增多，这些废水普遍具有污染物浓度高、毒性大、可生化性差的特点，严重污染水体环境、危害人体健康。这类工业废水经过常规的物化、生化处理后，废水中仍含大量有毒、生物难降解有机污染物，需要进一步深度处理才能达到排放标准或回用要求。因此，开发工业废水深度处理技术对节水减排和环境保护意义重大。

膜分离技术是产生于20世纪初，于20世纪60年代后获得迅速发展的一门分离技术。膜分离技术由于兼具分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等优点，目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。膜分离技术中所用的膜是一种具有特殊选择性分离功能的无机或高分子材料，它能把流体分隔成不相通的两个部分，使其中的一种或几种物质能够透过该膜，而将其它物质分离出来。高效、节能、环保、分子级过滤、过滤过程简单、易于控制的膜分离技术已被公认为21是世纪最重大产业技术之一，是一种新兴的绿色工业科技。

陶瓷膜(ceramic membrane)又称无机陶瓷膜，是以无机陶瓷材料经过高温烧结等特殊工艺制备而形成的非对称膜。由于具有独特的强度及耐腐蚀性，其一进入市场便成为膜领域发展最为迅速、也最有发展前景的品种之一。陶瓷膜过滤器是一种应用陶瓷膜分离技术对液体物料进行分离、纯化的过滤净化设备，广泛应用于食品、制药、化工、冶金、水处理等多个技术领域。其具有优良的热稳定性和孔稳定性能。不但强度高，耐化学腐蚀，清洗再生性能好，而且具备高效过滤与精密过滤的双重优点。

陶瓷膜分离技术是基于多孔陶瓷介质的筛分效应而进行的物质分离技术，采用与传统“死端过滤”、“滤饼过滤”等过滤方式截然不同的动态“错流过滤”方式：即在压力驱动下，原料液在膜管内侧膜层表面以一定的流速高速流动，小分子物质(液体)沿与之垂直方向透过微孔膜，大分子物质(或固体颗粒)被膜截留，使流体达到分离浓缩和纯化的目的。陶瓷膜过滤设备在使用一段时间后，由于COD成分在膜表面的沉积，必须进行反冲洗处理，而反冲洗处理对于改善由于有机质导致的膜过滤效率下降的效果并不明显；而在有机膜的使用过程中，同样面临COD成分沉积导致的过滤下降以及膜寿命缩短的情况。

工业废水深度处理方法主要包括固定化生物技术、混凝沉淀法、吸附法和超滤、反渗透等膜处理法。

第一种固定化生物技术可选择性固定优势菌种，同时能有针对性地处理含有难降解有机物废水。但此技术对菌种的要求高，适合处理一些特定的难降解废水。

第二种混凝沉淀法是在生产过程中用混凝剂比如铝盐、铁盐、聚铁、聚铝及聚丙烯酰胺等来加强沉淀效果，同时要调节好pH值，使废水中悬浮物在混凝剂作用下能够加快聚集、下沉，达到固液分离，从而可以去除废水中悬浮有机物，有效地降低废水浊度，但该技术对废水的pH值要求高。

第三种吸附法利用固体表面具有吸附溶质、胶质的能力，因此，当废水通过比表面积很大的吸附剂时，其中的污染物就可能会被吸附到固体颗粒上。这种方法可以获得较好的效果，但只适合处理含有固体颗粒较多的废水，且吸附剂用量大、费用高，容易产生二次污染。

第四种超滤、反渗透等膜处理法通过超滤除去废水中的大多数浊度、有机物，减轻对反渗透膜的污染，可延长膜的寿命，减少运行成本。反渗透膜不仅能去除废水中的有机物，而且还可以进行脱盐、脱色，出水水质好，可直接为生产循环用水，可实现能源化工废水的零排放和能源化工清洁生产。但是，超滤、反渗透等膜处理法对进水水质、膜的要求高，不可直接适用于所有废水的处理，并且反渗透膜分离技术存在膜污染、堵塞、腐蚀、使用寿命短等问题，尤其是当给水TDS高于6000mg/L时，其脱盐率会急剧下降，膜处理成本也会提高。

能量回收装置的作用就是把反渗透系统高压浓海水的压力能量回收再利用，从而降低反渗透海水淡化的制水能耗和制水成本。能量回收装置有不同的应用方式：

1.回收的能量可直接用于提高海水给水的压力；

2.可用于提高第二段给水的升压，以提高或均衡第二段膜组件的产水量；

3.制备含盐量更低的淡水，用于第二级反渗透的给水升压。不同的能量回收装置回收效率不同，回收效率低的约为35％～70％，回收效率高的可达90％～95％。