低壓膜在工業廢水處理中水回用方面的應用

時間：2006-11-14 來源： 作者：

    一、前言

　　水資源的匱乏、經濟的持續增長、人口的增多，必將導致水價格的不斷提高，因此，大力發展污水回用事業，不僅能節約有限的水資源，緩解日趨突出的用水緊張矛盾，而且能減少污水的排放，減輕對周圍水體的污染，改善人類居住環境，還能節約大量水資源費。污水回用是促進經濟、環境、社會協調發展的重要舉措，存在著巨大的商機。

       采用膜分離技術對經常規劃處理達標排放的工業廢水作進一步的處理，可有效去除廢水中的有機物、色度、硬度和大部分離子，達到回用于生產用水，一方面減少廢水排放，另一方面節約水資源，降低生產成本。

       經本技術處理后的水質可達到工業生產工藝用水標準，可實現廢水回用。這樣既減少廢水的排放量，同時也減少了工藝用水的量，對減輕環境污染、節約水資源和整個行業的可持續發展均具有重要的意義。

       隨著膜分離技術的發展、膜性能的提高和膜分離產品成本的不斷降低，采用膜技術實現廢水的資源化和回用，將成為廢水處理的有效手段之一。

    二、技術介紹及應用現狀

　　本處理工藝主體系采用當今世界流行的膜技術，是利用一種具有半透性能的膜在借助外在壓力推動下實現水溶液中某些組分選擇性透過的分離技術。采用高通量超低壓膜，膜材質為芳香族聚酰胺，可脫除污水中的有機物、細菌、病毒、鹽類，操作壓力0.4-1.0MPa。低壓膜法凈化技術簡稱DCS，它是選用以色列的膜分離技術，用有機類膜經特殊處理、特殊加工后形成的一種復合膜。運用這種技術裝備的凈化設備其性能優良、經濟適用、效果突出、節省投資，運行成本低廉，占地面積小，在污水的深度凈化處理中實現中水的回用，本公司的低壓膜水凈化處理世界領先。

    低壓膜分離凈化技術的特點

    1、低壓膜分離過程是一種引用純物理法進行水凈化處理的技術，它和其他處理方法相比具有能耗低，因此又被稱為節能技術。

    2、低壓膜的分離過程是在常溫下進行的分離，它不僅適用于有機物和無機物的分離，并且還適用于生物學病毒、細菌到微粒的分離。因此其適應性強。

    3、低壓膜分離技術的設備分離裝置簡單，設備緊湊小巧、操作容易，技術過程由：過濾膜、吸附膜、超低壓膜等三種6級膜構成。它通過的效果高，容易進行自動化操作、占地面積小，可以頻繁啟動或停止工作特點十分靈活達到凈化效果。

三、工藝簡介
   工藝說明：

       污水回用處理技術主要有活性炭吸附、臭氧-生物炭、多孔陶粒生物濾池、離子交換、電滲析法、反滲透法、超濾和微濾、過濾以及絮凝沉淀、氧化、消毒等。其中，絮凝沉淀和機械過濾是最基本的回用水處理技術，其余則為深度處理技術。

       本處理工藝分為前處理、預處理、以及低壓膜處理三個部分，前處理采用我公司的專利技術藥劑－高效多元混凝脫色藥劑，去除原水中一部分懸浮物、有機物和色度，以保證后續處理進水的水質穩定；預處理包括粗、細砂過濾、紫外殺菌、保安過濾等，采用逐級過濾，逐級深化的方法，可以把原水中的濁度降到5NTU以下，去除水中的懸浮物、膠體、有機物和細菌類物質，同時可滿足低壓膜處理裝置進水要求，保護低壓膜，延長低壓膜的使用壽命；最后經低壓膜處理出水達到生產回用水的要求。

　　本處理系統效果見下表：

（一）某印染廢水中水回用水中分析數據

監測部門：深圳市環境保護監測站    時間：2004，9，3

    （二）某電子廠線路板沖洗廢水中水回用水中分析數據

監測部門：深圳市環境保護監測站    時間：2004，10，22

（三）某玻璃廠生產廢水中水回用水中分析數據

監測部門：深圳市環境保護監測站    時間：2004，10，22

　　由以上數據可知，經本處理工藝處理之后，出水優于自來水，完全滿足工業企業生產用水的要求。

　　本處理工藝可廣泛應用于工業廢水處理中水回用以及城市生活污水處理中水回用，同時還可應用于廢水中有用物質的回收利用，對于水資源化有著非常廣泛的意義。

    四、工程經濟技術指標

    （一)、設計參數指標

    a) 系統水回收率：≥85％；

    b) 工作環境溫度：5-45℃

    （二）、中水回用工程投資: 1500～2000元/噸水                             

    （三）  運行成本分析

    1、直接運行成本：電費+人工費+藥劑費+行政管理及其它費用之和為污水處理直接運行成本，折合噸水處理費用約0.86元；
　　2、處理總成本：直接運行成本+折舊費+大修基金+檢修維護費之和為污水處理總成本，折合噸水處理費用約1.25元；

    （四）、投資回報預測

    1、預測的基礎數據

    ◆處理規模：中水處理規模為：產水量1000噸/日；

    ◆本項目中，生產用水（自來水）價格按3.0元/噸計算； 

    ◆每年按360天計算；

    2、回收水資源利潤預測

    （1）年回收利潤總額：1000立方米×3.0元×360天-1000立方米×1.25×360天=63.0萬元/年

    （2）投資回收期： 150.0萬元/63.0萬元=2.42年 

    （3）投資回報率：   63.0萬元/年÷152.37萬元＝41.3％ 

    （五）、社會效益分析

    采用中水回用系統以后，可以基本上將廢水全部回收利用資源化，從而減輕了對水資源的消耗，同時也減輕了對環境的污染，將產生良好的社會效益。隨著水資源的日趨緊張，水價的不斷增長，污水回用的潛在效益會更大，并且可減少對周邊環境的污染，為改善生存環境作出了貢獻，環境效益和社會效益也非常顯著。

    （六）綜合分析

    由于該項工藝的技術特點所決定，使其在實際應用上，具有耗能低，工時少，材料價格低廉，處理水準高等優勢。而使運行費用大幅降低，加以回收后，所得利潤可觀。

    在經濟測算方面，雖采取了悲觀值介入的計算方法，但所計算出的回收期還是很理想的，如果將水價上漲，稅收優惠等因素考慮進去，將大大縮短回收期。

    經過該項處理工藝處理后的水，水質優于自來水，達到鍋爐用水標準，無需再進行除鹽軟化，如果按照鍋爐用水的運行成本來考慮（約3.5元/噸水），則噸水回用創利更高。

    五、市場分析及前景預測

　　膜分離技術被稱為“二十一世紀的水處理技術”，自70年代應用于水處理領域后，得到了廣泛的研究和空前的發展，受到世界各國水處理工作者的普遍關注，開展了不同水平、不同層次的理論研究和技術開發、應用。

       隨著膜分離技術的發展、膜性能的提高和膜分離產品成本的不斷降低，采用膜技術實現廢水的資源化和回用，將成為廢水處理的有效手段之一。

       水資源的匱乏、經濟的持續增長、人口的增多，必將導致水價格的不斷提高，因此，大力發展污水回用事業，不僅能節約有限的水資源，緩解日趨突出的用水緊張矛盾，而且能減少污水的排放，減輕對周圍水體的污染，改善人類居住環境，還能節約大量水資源費。對于象印染、造紙等這類用水大戶來說，污水回用是促進經濟、環境、社會協調發展的重要舉措。

       目前，我國印染行業廢水每天排放量為300～400萬m³，基本上經過常規處理后達到國家規定的排放標準后排放，沒有回用到生產上去，而很多印染企業在生產中需要消耗大量的生產用水（一般采用自來水），而現在自來水的價格上漲，促使生產成本上升，因此采用本項技術實現廢水資源化具有廣泛的意義，在印染行業中水回用方面存在巨大的市場。

       同時，本技術還可廣泛應用在造紙行業、電鍍、熱電廠循環用水、石化等工業廢水中水回用方面以及城市污水處理中水回用方面。

       綜上所述，作為世界范圍內的高新技術，其市場前景是極其廣闊的。