DURAFLOW-DF膜在工业涉重废水处理及回用领域的应用(20120816)

高通量DURAFLOW膜系统在工业涉重废水处理及回用中的应用USDURAFLOWLLC2013年8月16日DF膜---涉重废水专用膜演讲人：陈林虎DURAFLOW公司华东区域经理重金属废水的来源重金属废水的来源很广。电子、电镀、冶炼选矿、钢铁酸洗、表面处理等。这些行业的重金属废水中通常含有的金属包括：铜，锌，铬，镉，镍，铅，锡，铝等等。这些金属在排放水中都需要达到环保标准。这些重金属在废水中部分是以离子状态存在的，也有部分有金属可以成为碰到一些络合物质时变成络合离子溶解在水中。重金属离子和化合物金属离子金属化合物M+2+OH-M(OH)2M+2+S-2MS络合M+2+重捕剂M-药剂不同的金属化合物在一定的pH条件下沉淀析出。常见的涉重废水的处理工艺排放重金属废水反应池沉淀池砂滤罐炭滤罐特点:1、常见的传统化学沉淀过滤工艺，处理流程长，沉淀出水不够稳定，时有细小污泥上浮导致出水超标，导致后段过滤系统容易短期就易失效，出水超标。2、由于需要投加PAM帮助絮凝沉淀，其水质不是非常合适作为反渗透的进水。若后期要考虑回用的话，又要增加其他过滤膜系统，增加投资和占地面积。3、定期需要对过滤系统进行水反冲洗，会产生反冲洗废水，增大整个废水的处理量，增加电耗和药剂费用。且需要定期更换滤料。4、稍大处理规模时，需要建造土建设施，占地空间大，施工周期长，不易搬迁和利用。若计算多出的占地费用，其投资并不低。DURAFLOW系统涉重废水的处理工艺反应池浓缩池DF系统排放重金属废水特点:1、DF工艺流程更短，反应过程中无需投加PAM就能直接过滤，获得更好的出水水质。不仅可以优于沉淀过滤确保达标排放，且可以做为反渗透进水。2、系统无需水反冲洗，没有反冲洗废水产生，满足节水要求，同时减少不必要的能耗和药剂浪费。3、DF膜可长期反复使用，不需要定期更换填料。4、DF系统建造快捷、方便，美观，可设备系统化，减少施工周期，也方便随厂搬迁移动。占地空间极省，是传统处理法的1/3-1/2。管式膜系统工艺流程图微滤产水注解SDISDI4，符合进入RO或EDR系统的要求。NTU浊度1.0，减少污堵，延长RO膜或EDR的使用期。膜系统基本组成清洗箱循环泵DF膜清洗泵浓缩池DURAFLOW膜产品用了5年后的膜管截面DF-404DF-406DF-415DURAFLOW膜系统的特点1、彻底固液分离2、替代沉淀+过滤4、无反冲废水，浓水工业涉重废水高要求处理首选工艺，对金属化合颗粒100%截留去除出水更加稳定高效，节省占地空间，便于搬迁；减少控制环节；3、无需PAM节省药剂，减少对膜的污染，利于清洗，提高出水水质真正实现节省用水；无需要更换滤料5、全自动化控制去除效率极高，满足国家排放标准同时确保进入RO系统的良好水质6、长久使用寿命PVDF材质，能耐强酸、碱及次氯酸钠清洗或浸泡（10%浓度）目前国内业绩证明膜使用寿命在5-10年膜技术的引进目前市场上膜法的应用很普遍，膜的种类也很多：反渗透膜，纳滤膜，超滤膜，微滤膜。顾名思义这些滤膜是根据膜的孔径来称呼的。膜孔径的粗略分层：反渗透（0.0001微米），超滤（0.01微米），微滤（0.1微米）。重金属化合物的颗粒约在0.2–0.5微米左右。不同孔径的膜有其不同的作用。从下面是膜孔径分布图中可以看出重金属化合物的颗粒可以直接从微滤膜过滤，其堵塞膜孔的几率相对甚少。微米分子量膜过滤0.0010.010.11.010100100020020,000100,000500,000100UFMFPFRONF膜法的比较和选择形式种类局限性注解中空纤维超滤，微滤（MBR）膜丝纤细，容易断丝。仅限生化后废水泥水分离,需要定期离线清洗膜丝直径小容易被颗粒堵塞。平板式超滤，微滤局限于应用在生化废水处理上,不适合用于工业废水化学法污泥与水的分离上.仅适用于生化废水,清洗麻烦,难耐持久化学清洗卷式螺旋式反渗透，纳滤，膜层卷成之后使得膜层与膜层空间缩小，无法接纳颗粒悬浮物。主要为脱水中溶解性盐份管束式超滤一般只能用在沉淀,砂炭过滤后,基本不能含有颗粒.膜材一般娇嫩,容易断丝,寿命不长.耐化学清洗强度弱.也称UF,主要过滤一些溶解性大分子物质等管式超滤不能经受较大污泥量,容易造成污泥在膜通道里堵塞.很少见于工业废水泥水分离.耐化学清洗强度较弱.主要用于垃圾渗滤液生化废水中Duraflow(DF)管式能够接纳泥水直接过滤并能接受进水悬浮颗粒范围：TSS2000ppm.并能将2000ppm浓缩到20,000ppm使98%的进水都能得到回用。膜材坚硬,耐化学清洗性能很强,耐化学清洗,寿命长达5-7年以上;非常适用于工业涉重行业的金属沉淀物固液分离,无需加PAM,出水适合回用.微滤对比项目DURAFLOW膜工艺沉淀+砂滤+炭滤+超滤膜工艺寿命[长]一般长达5年以上，国内使用最早的项目已经有7年。[较短]一般用于废水处理中的超滤膜寿命长则两年，短则几个月。膜的强度及耐化学清洗[强]PVDF膜材，强度极高。可经受强酸，碱，次钠等药剂清洗，最高可达10%的浓度，膜不会破裂。[弱]一般非PVDF膜材，强度弱。一般要求小于0.5%的药剂清洗，容易断丝。维护保养[简单]在线循环清洗或浸泡，即可恢复通量。不用时或低温时，冲洗干净放置即可。[麻烦]可在线清洗，有些需要离线清洗，长期使用通量不易稳定维持。不用时需要注入保护液，低温容易造成膜丝损坏。投资及性价比[略高]设备一次投入略高，但未计算节省占地费用，且是与国产超滤膜法工艺对比。寿命是后者2-4倍。[略低]主要投资在土建及设备上，但占地面积大，若采用国外超滤膜法工艺，其成本则较高。运行成本[略低]DF工艺电耗略高，但膜折旧等费用比后者低。药剂成本更低。[略高]填料频繁更换，膜寿命较短指示膜折旧费用较高。反冲洗等废水致使处理量变大，增大处理成本。出水水质[好]因为膜基本不会受损，DF工艺产水很好且稳定。不引入PAM，不仅可排放，也适合回用。[不稳定]沉淀池时常有细小污泥浮出。砂炭滤料易吸附饱和，超滤膜容易断丝，导致出水不稳定。DF膜与其他膜法的区别对比表1对比项目DURAFLOW膜工艺沉淀+砂滤+炭滤+超滤膜工艺工艺流程[短]由于DF系统可以取代沉淀池、砂炭过滤、超滤，大为节省工艺流程。[长]不仅主体有沉淀池、砂炭过滤、超滤，还需要为其配套其他设备才能构成整个处理系统。控制环节[少]只有循环泵和清洗泵[多]涉及到提升泵、反冲洗泵、化学清洗泵，且有多套单元系统，需要配备较多电动控制阀门。反冲洗废水和浓水[基本无]DF系统不存在浓水排放，浓水通过不断浓缩的污泥进压滤机变成泥饼.没有反冲洗废水.[有]砂炭过滤系统每天需要需要反冲洗,产生反冲洗废水.超滤时刻有至少10%的浓水排放需要再处理.系统建造[优点多]DF系统建造快捷，施工周期短，整套系统可标准化，系统化。方便搬迁挪动。占地空间很小。[一般]土建建造速度慢，施工周期长，基本不可再做搬迁挪动。占地空间大。总评[好]工艺先进，投资略高，运行费用低，出水水质好，膜材坚硬，使用寿命长。节省占地面积，适合新建及各种改造型项目。[一般]技术一般，针对性不强，投资略低，运行费用高，出水水质一般。膜材娇嫩，寿命不长，工艺流程长，控制环节多，占地面积大。DF膜与其他膜法的区别对比表2管式膜技术的应用（实例一，上海伯乐电子铜镍废水项目）上海伯乐电子有限公司(PARLEX)废水回用项目采用“DF+RO”联合工艺技术处理和回用电镀废水。一期工程：废水水量：800吨/天的铜,镍废水主要污染物：铜,镍,COD金属(ppm):Cu=10–100，Ni=5–30原有水处理：传统工艺系统不能做到稳定性达标排放，重金属超标。DF+RO回用：2007年安装启动了DF管式微滤膜系统处理重金属废水，DF系统的产水进入RO系统纯化成为纯水送往生产线的用水点回用。废水回用率：480吨/天的回收水再利用，回收率为60%。管式膜技术的应用（实例一，上海伯乐电子铜镍废水项目）废水处理工艺：DF管式微滤膜系统运行情况：排泥产水DF膜支数/组数共36支膜，3组膜系统每组膜的产水量每组产水12-18吨/时每天运行时间16–18小时/天DF出水的金属含量Fe，Zn，均可达0.1ppm膜系统清洗频率7–9天一次（污染程度）严重污染后膜管浸泡1–2个月（可用酸，碱，氧化剂浸泡）DF产水进入EDR纯化废水分流油污，高COD，高有机物预处理酸洗清洗水含重金属化学反应池1pH=5–6,加药剂化学反应池2pH=8，金属化合物析出浓缩池进入膜系统过滤，浓水循环经济效益每天可以节省700元，一年约计总数210,000元。成本主要计算：电耗+药剂+人工环境效益该厂实行了废水回用在赢得一定经济效益的同时：减少了每天的排污量控制了自来水的索取量节约了自然水源的供给量从废水中回收可利用的水的价值比较项（天）之前DF+EDR系统处理成本21003300工厂排污费600300自来水制作RO水10000自来水费用6000总费用（RMB/天）43003600EDRDF浙江晋亿实业有限公司实例二，酸洗磷化废水项目广西南丹吉朗铟业公司（实例三，湿法冶炼酸性废水项目）废水类型：湿法冶炼酸性含金属废水处理规模：450立方/天（20支DF415）重金属类型：Cu，Zn，Hg，Pb，Cd，Cr等排放标准：《铅锌工业污染排放标准》GB25466-2010建造年限：2012年（2013年9月启动运行）广西环江金泰矿业（实例四，干法冶炼酸性废水项目）废水类型：干法冶炼酸性含金属废水处理规模：400立方/天（18支DF415）重金属类型：Cu，Zn，Hg，Pb，Cd，Cr等排放标准：《铅锌工业污染排放标准》GB25466-2010建造年限：2012年（启动时间待定）系统建造时间:2005年处理量:36吨/小时废水类型:含铝，磷废水广州安费诺电子有限公司（铝氧化）化学加药预处理DF膜系统RO系统系统建造时间:2007年处理量:240吨/小时废水类型:含镍,铜废水深圳富士康(FOXCONN)化学加药预处理DF膜系统RO系统涉重废水工厂的Duraflow膜系统（1）120吨/时2008年120吨/时2010年60吨/时2009年144吨/时2009年24吨/时2008年24吨/时2009年涉重废水工厂的Duraflow膜系统（2）48吨/时2008年PLOTECH24吨/时2009年MOLEX36吨/时2007年36吨/时2009年48吨/时2009年常见传统回用工艺说明：回用工艺中，红色部分设备都是可以通过DF系统设备来取代的。DURAFLOW小试装置照片针对每一个不同的工厂废水，进行针对性的DF试验，现场确认处理效果，根据DF试验再编制废水项目处理工艺流程及方案。对于重金属废水处理与回收来说高通量微滤膜是一项耐用可靠的，具有经济和环保效益的技术。据统计已有500多套这样的高通量微滤膜系统在北美，南美，欧洲等国家为重金属废水的处理和回收所用，许多系统已经有超过25年的运行历史且仍然在运作。在国内也有100多个这样的的系统应用在印制电路板，电镀，冶炼选矿涉重行业的废水处理和回用中服务于环保。DURAFLOW,谢谢！By：陈林虎（TigerChen）Tel:[phone]Email:[e-mail]