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1、过滤吸附技术在废水深度处理上的应用过滤吸附技术在废水深度处理上的应用1 前言前言工业、生活污水大量排放，导致我国水环境总体恶化，水环境污染的加剧，已严重地影响到人类的身体健康和生活水平的提高，限制了工农业及城市的可持续发展。2008 年以前，大多行业废水排放标准均遵循污水综合排放标准（GB8978-1996） ，随着环境管理要求的提高、执法力度不断增加，特别是各行业新产品、新工艺不断涌现，污染因子不断增加，原先的综合排放标准已不能满足环保要求。为适应环境管理需要，2008 年国家针对制浆造纸行业、电镀行业、制药行业等 18 个行业颁布了新的污染物排放标准，大幅度提高了行业废水排放的各项指标，新
2、标准的颁布意味着很多企业需要进行现有废水处理系统的改造升级，即进行废水深度处理才能达到新的污染物排放标准，而现有大多废水处理系统均为生化处理，污染物浓度很难被进一步降低，使出水无法满足新排放标准。在选择废水深度处理技术时，不仅要考虑技术上是否可行，还要考虑投资、运行成本是否能够被大多数企业所接受。我公司从美国引进过滤吸附技术用于废水的深度处理，经过小试、中试及工程应用，证明企业在原有污水处理设施的基础上采用我司的过滤吸附技术进行深度处理后，均能达到国家新颁布的行业废水排放标准，而且该技术具有处理效率高、运行费用低、占地面积小、且系统运行稳定、无二次污染等优势，更使该技术在废水深度处理中有实际应
3、用价值和竞争优势。2 过滤吸附技术原理及工艺流程过滤吸附技术原理及工艺流程2.1 技术原理技术原理过滤吸附技术作为一种新兴的污水深度处理技术，主要是利用过滤吸附料颗粒之间的空隙截留废水中的悬浮物，同时利用废水中污染物的疏水特性、及与过滤吸附料的高度亲和力，通过一系列交换吸附、物理吸附、化学吸附等过程，从而去除水中污染物，使废水得到净化，能够有效的完成污水二级处理不能达到的目的，对未达标的水质指标有很好的去除效果，并最终实现废水资源化利用。2.2 过滤吸附料的选择过滤吸附料的选择过滤吸附料是过滤吸附技术的重要组成部分，其性质及性能直接关系到过滤吸附工艺运行效果的好坏，选择合适的过滤吸附料是该技术
4、的关键。我司采用的过滤吸附料是以褐煤为主要原料研制出的一种具有吸附剂和催化剂双重性能的粒状物质活性焦，它具有活性炭的特点，吸附和催化性能良好、化学性质稳定、能够再生、可重复利用。同时，又克服了活性炭价格高、机械强度低、易粉碎等缺点，使活性焦成为高性价比的过滤吸附料。2.3 工艺流程工艺流程利用过滤吸附技术对废水进行深度处理的典型流程见图 1。图图 1 工艺流程工艺流程废水经过格栅、生化物化系统处理后的出水提升至以活性焦为过滤吸附料的过滤吸附系统，当废水流过过滤吸附系统时，废水中的有机物、悬浮物等通过活性焦的过滤、吸附过程实现污染物与水体的分离，使污水转化为清水。其中过滤吸附系统可以根据不同企业
5、排出的废水污染物浓度的不同，设置不同处理级数，即将多组过滤吸附机组串联着使用。2.4 活性焦再生系统活性焦再生系统过滤吸附料经过一段时间使用成为饱和过滤料，机组通过自控系统将过滤料从过滤吸附机组中排出，输送到过滤料再生处理系统的热解室内进行处理后重新使用。活性焦再生工艺包括有机物热解、活性半焦再生、可燃气回收利用、烟气余热回收利用等部分，具体再生工艺流程见图 2。格栅 井生化、物化等前端处理系统 井废水 井过滤吸附系统 井达标排放 井图图 2 活性焦再生工艺流程活性焦再生工艺流程过滤吸附料在再生处理过程中，有机物和悬浮物等在热解过程中完全与空气隔绝的条件下，发生裂解、气化转化成水蒸汽、甲烷、乙
6、烷、碳氢化合物等成分组成的混合气，通过将混合气输送到混合气净化分离机组中进行分离处理，将混合气中的水蒸汽分离出来成为冷凝水，同时将混合气中的甲烷、乙烷、碳氢化合物等可燃成分分离出来输送到活性焦再生处理机组，作为机组的燃料。3 过滤吸附技术优势过滤吸附技术优势3.1 过滤材料过滤材料活性焦生产成本低且可以再生利用活性焦生产成本低且可以再生利用以煤化工企业的筛下废弃物-焦粉为原料即可以生产低成本的活性焦。而达到吸附饱和的活性焦又可以通过我司研制的活性焦再生机组实现再生后重复利用于过滤吸附系统。3.2 处理费用低，能被大多数企业所接受处理费用低，能被大多数企业所接受利用以活性焦为过滤吸附料的过滤吸附
7、技术进行废水深度处理，技术上可行的同时，处理费用也能被企业所接受。处理费用主要包括电费、活性焦费用及管理费等。而相对于其他深度处理技术需要大量耗电来说，过滤吸附技术仅废水提升泵工艺段需要耗电，可为企业节约废水处理电力消耗量约 90%，如果按每天处理 0.5 万吨废水，每吨废水处理降低 0.6kw/h 电能消耗，仅废水处理每天即可以为企业节省电力消耗约 3000kw/h，每年可为企业节省电力消耗 100 多万 kw/h。具体处理费用见表 1。饱和活性焦 输送设备输送设备 活性焦冷却装置有机物热解/活性焦再生机组混合气分离净化装置沼气冷凝水烟气余热回收装置烟气环保排放装置可燃气体再生活性焦斗式提升
8、机水处理设施储料仓活性焦输送机冷凝水池水处理机组水泵表表 1 过滤吸附技术处理费用统计过滤吸附技术处理费用统计其中，处理费用包括电费、工资福利费、维修费、活性焦补充和再生费用、折旧费。3.3 占地面积小占地面积小以采用过滤吸附技术深处理规模为 0.5 万吨/d 的造纸废水工程为例，原水COD500 mg/L，出水 COD50 mg/L、色度5 倍，浊度3FTU，处理设施的占地面积 1300 平方米，吨水处理设施占地仅约 0.26 平方米。3.4 处理效率高，系统运行稳定、维护简单处理效率高，系统运行稳定、维护简单过滤吸附技术在十多年的开发过程中，针对电镀废水、城市污水、造纸中段废水等十多个行业
9、近百种污水、废水进行了小试、中试及工程应用，经过相关权威检测机构检测，上述行业的废水、污水采用过滤吸附法深度处理后，均能达到国家新颁布的行业污染物排放标准。过滤吸附系统运行对水量、水质波动的适应能力强，并且不受水温、气候、温度变化的影响，管理人员日常工作主要为水质检测、活性焦更换、再生和设备维护等，且活性焦更换、再生实现机械化，工作强度大大降低。3.5 废水分级处理，实现零排放废水分级处理，实现零排放利用过滤吸附技术进行废水深度处理，可以根据不同企业进水水质和对处理出水水质的要求采用多套机组串联使用。企业可以根据各工序对水质的不同要求，可在多套串联使用的机组中，抽取不同水质的水用于生产。通过这
10、种方式对废水进行处理和利用，可以节省废水处理时间和处理成本，减少废水处理设施投资。3.6 实现废水资源化处理与循环经济实现废水资源化处理与循环经济经过滤吸附系统处理后的废水不仅可以达标排放，还可以使企业实现 “清水生产、生活废水、污水过滤吸附机组清水生产、生活”流程模式的水资源良性循环。即使是该系统中的过滤吸附料活性焦也可以通过“过滤吸附料过滤污水种类污水种类进水进水 CODCOD 出水出水处理费用处理费用垃圾渗滤液深处理回用600mg/l80mg/l3.5 元造纸中段废水深处理回用300mg/l50mg/l1 元制药废水深处理300mg/l50mg/l1 元吸附机组饱和过滤吸附料过滤吸附料再
11、生加工机组过滤吸附料过滤吸附机组（水处理）”流程模式实现循环使用。3.7 不产生二次污染不产生二次污染该技术是在密闭的设备内进行，不产生臭气、废气、噪音等二次污染，不对污水厂周围环境造成不良影响。被活性焦吸附的污染物输送到再生机组的热解室进行热处理，有机物、悬浮物等通过裂解、气化转化成甲烷、乙烷等可燃性混合气，直接回用于再生机组，实现了将废水中污染物转化为资源利用，不会如常规污水处理技术产生污泥等类似固废物，杜绝了二次污染。4 结论结论随着各行业污染物新排放标准的颁布，企业被要求实行越来越严格的废水排放标准，在许多现有污水处理设施无法满足废水新的排放要求的背景下，利用我司的过滤吸附技术进行废水深度处理，使出水水质达到新的污染物排放标准，为企业解决废水处理难题，为企业实现环保与经济的双重效果。
