RO与离子交换树脂的方案比选.docx

两级DTRO处理出水进一步深度处理工艺的选择 经过两级DTRO系统处理后的清水，能够满《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889-2008）标准的相关要求，但还达不到本项目《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准的要求，主要表现为氨氮和总氮超标，因此两级DTRO处理系统后出水还需进行进一步的深度处理。经过两级DTRO处理后的出水水质相对比较好，目前用于这种水质较好的两级DTRO处理后出水的的深度处理的工艺主要有“卷式反渗透（RO）工艺”和“离子交换工艺”，二者均能够很好的去除水中的氨氮，使出水达到一级A标准。 1．卷式反渗透（RO）工艺 利用卷式反渗透RO系统对两级DTRO处理系统处理出水进行进一步的处理。通过计算RO处理系统对两级DTRO产水进一步处理后的出水能够达到城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准的要求，通过标准化排放口直接排放。保安过滤+卷式反渗透（RO）工艺具体流程如下： 图1 卷式反渗透（RO）工艺简图 工艺说明： 经过两级DTRO处理后的出水进入单级卷式反渗透（RO）系统进行深度处理，在卷式反渗透膜的选择透过性的作用下，进一步截留水中的CODcr、BOD5、NH3-N等，使出水水质从《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889-2008）标准提高到业主要求的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准。 保安过滤系统： 反渗透装置前配置保安过滤器，以防止颗粒进入高压泵及RO膜组件，损伤高压泵部件和划伤反渗透膜表面。这样不仅提高了过滤精度，还提高了滤芯使用寿命，保护后端的卷式反渗透膜系统（RO），防治清洗水、溶液中的杂质对RO系统膜片的破坏。保安过滤系统主要为芯式过滤器，过滤精度可达5μm，能够保护高压泵及后端膜片的安全。 卷式反渗透系统： 为提高反渗透回收率，同时克服膜污染，卷式反渗透也采用浓缩内循环模式，即在RO膜组件前端增压泵的作用下，部分浓水直接回到该组件或该段的进口，并与进水相混合，从而保证膜表面过滤流速及回收率，经过部分浓缩液回流的方式后反渗透回收率可达到90%以上；剩余RO浓水则回流至两级DTRO前端进行处理。 反渗透系统的停机冲洗： 膜组件的冲洗在每次系统关闭时进行，在正常开机运行状态下需要停机时，一般都采取先冲洗后再停机模式。系统故障时自动停机，也执行冲洗程序。冲洗的主要目的是防止渗滤液中的污染物在膜片表面沉积。冲洗分为两种，一种是利用进水冲洗，一种是利用净水冲洗，冲洗时间一般为1~2min。 反渗透系统的化学清洗： 当膜系统的产水量明显下降或运行压力明显上升时，说明膜片受到了一定程度的污染，为保持膜片的性能，膜组应该定期进行化学清洗。清洗剂分酸性清洗剂和碱性清洗剂两种，碱性清洗剂的主要作用是清除有机物的污染，酸性清洗剂的主要作用是清除无机物污染。清洗时，清洗剂溶液在系统内循环以出去膜片表面沉积的污染物质，化学清洗的周期长短取决于进水污染物质的浓度，由于反渗透RO的进水为两级DTRO的产水，因此，化学清洗的平率很低，一般3~4个月化学清洗一次。 清洗水箱→清洗泵→清洗过滤器→反渗透装置 反渗透工艺的优点: * 连续运行，产品水水质稳定 * 无须用酸碱再生 * 不会因再生而停机 * 节省了反冲和清洗用水 * 以高产率产生超纯水(产率可以高达95%) * 无再生污水，不须污水处理设施 * 无须酸碱储备和酸碱稀释运送设施 * 减小车间建筑面积 * 使用安全可靠，避免工人接触酸碱 * 减低运行及维修成本 * 安装简单、安装费用低廉 * 工艺简单、操作方便、易于自动控制、无污染、运行成本低等 反渗透工艺的缺点： * 预处理要求较高、初期投资较大 2．离子交换工艺 离子交换处理方案主要利用离子交换树脂对氨氮进行吸附。离子交换树脂利用螯合在阳离子交换树脂表层的铜离子对氨分子的亲和作用，吸附废水中氨分子，并与之结合形成稳定的铜氨络合物，以达到去除水中氨氮的目的。经过两级DTRO处理后的废水氨氮浓度已经比较低，进入离子交换注内，经离子交换树脂处理后，出水中氨氮含量可低于5mg/l，低于一级A标准要求。离子交换工艺采用的是对NH4+具有很强吸附能力的阳离子交换树脂对水中的氨氮进行吸附，粒子交换法具有出水率高，选择性好，设备较简单，容易实现自控操作，树脂可再生后重复使用等优点，具体工艺流程见下图： 离子交换树脂对氨氮的去除动力来源于化学势能反应方程式如下： 树脂吸附： R + NH3 → R-NH3 树脂再生： R-NH3 + H+ → R + NH4+ 处理过程： 离子交换树脂对氨的吸附过程，将经过DTRO处理后的低浓度氨氮废水调整PH10.5，然后依次通过除氨氮离子交换树脂塔，通过塔内离子交换树脂的吸