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微絮凝

微絮凝简介

 微絮凝综述

  一滴水公司研发成功的微滤系统受到市场的认可,攻克了许多行业内的技术难题,但还是有许多问题不能解决,因为尽管过滤精度可以达到0.1微米,但也仅仅是物理性过滤,对于溶解性物质没有作用,例如不能脱色,如果和添加絮凝剂配套则应用范围会大大增加和扩展。    加药----絮搅----拌凝----沉淀----砂滤是很成熟的工艺。搅拌是药剂和水的均匀化和留有反应时间,沉淀是为了降低浊度满足砂滤要求(≤10NTU,砂滤是为了去除SS(悬浮物),对于污水来讲,SS去除越彻底,COD越低。这些都是业内公认的基本原理。但一个前提是:需要搅拌池,沉淀池,砂滤池,需要配套的反洗水泵机组和水源。需要一整套占地面积和设施。

 

而微絮凝+微滤工艺则省略了搅拌池,改为了泵前加药,利用叶轮进行搅拌,省略了沉淀池,改为直接进入微滤系统,实际上是将沉淀反应区移动到了微滤罐的上部,这对微滤罐提出了很高的要求,因为事先沉淀可以去除大部分悬浮物,仅仅取上清液(≤10NTU)进行过滤,而直接进入微滤,则微滤罐上部的SS高达数千NTU ,一滴水的节能微滤罐已经攻克了高浊度进水的难题。

传统的砂滤需要在清水池设置反冲洗本泵机组,一般为2—3台。反洗水大约为产水量的7—10%,例如产100立方水,则要用7—10立方水进行反冲洗。而且消耗较大的能耗,反洗强度要达到15L/.s,例如直径3米的砂滤罐,反洗水泵为22KW,采用节能微滤罐反洗强度只有1--2 L/.s,例如同样直径3米的砂滤罐,反洗水泵仅为2.2KW,当有两个以上的微滤罐时,则完全省略了反洗水泵。仅用A罐的部分产水冲洗B罐,用B罐的部分产水冲洗A罐,这样即节约了设备投资又节省了占地面积。

因此,在有微滤罐配套的前提下,微絮凝技术是一种新型的节能水处理方案,由于无需建设絮凝搅拌池和沉淀池,从而不但节省占地面积还缩短了设备投资周期,将需要几个月的水泥施工周期改为仅仅数天的成套设备系统。同比节约了设备投资,采用节能反洗方式,同比传统砂滤降低80%的反洗水耗与能耗。

 微絮凝原理

 

  传统的絮凝方式为:搅拌器搅拌后进入沉淀池,多年来出现了各种加快沉淀的方式或方法,这对于提高水处理效率,缩短沉淀时间无疑是正确的。但是在生产实践中,还往往将已经沉淀的絮体又返回了搅拌池,理由是进一步发挥剩余药剂的作用,或者说絮凝剂在第一次并没有完全用尽,从节约絮凝剂的角度又再次使用或不断积累使用。根据絮凝原理和上述生产实践总结的经验,微滤+微絮凝系统可以更好的实现上述的工艺过程。

   采用泵前加药,利用叶轮搅拌从而节约搅拌器投资和设备占地面积,同时无需沉淀池,因为快速沉淀与充分提供时间利用药剂相互矛盾,只能取舍而不能两全其美。泵送出水直接进入微滤罐,在微滤罐滤层上部形成高浓度的絮凝剂集聚区,这比泵送回流既节约了水泵投资又降低了运行费用。高浓度絮凝剂集聚区可以使药剂的作用最大化,同时也是一个过滤层,起到了预先过滤作用,关键问题是微孔陶瓷滤料能否保证高浓度絮凝剂集聚区稳定存在。一滴水公司开发的微滤+微絮凝系统圆满的解决了这一难题。

 

 

 微絮凝药剂

絮凝药剂分为:有机类絮凝剂,无机类絮凝剂,生物类絮凝剂,超细粉絮凝剂,催化氧化剂,根据不同的水质和处理要求,添加上述药剂或复配后添加,絮凝效果不但与药剂种类有关,还与加药的时间,搅拌方式,反应时间有关,微滤罐根据絮凝的基本原理,尽量满足整个絮凝过程的最佳条件,同时又提供了高精度的截留方式,因此,是传统絮凝加药---搅拌---沉淀过滤工艺的技术提升和小型化,浓缩化,高效化。一滴水公司有自己的药剂数据库,筛选市场上各种高效经济的絮凝剂,有的直接使用,有的结合自己的技术进行复配,业内人士大多有这样的体会或经历,同样的生产工艺,同样的废水,但是不同的企业在污水处理工艺和加药种类上还是有所区别,一滴水工程师具有丰富的理论知识和实践经验,可以为用户提供上门服务,以其取得最好的处理效果。

 微絮凝应用

 低温低浊水

很多水质浊度并不高,例如冬季的水库或表面水,浊度只有5—10NTU,但是直接使用却不能满足要求,必须进行处理,采用直接过滤效果不好,因为水中几乎没有悬浮物,加药絮凝是理想的工艺,但是在低温条件下(例如北方的冬季),絮凝效果难以保证,而微滤+微絮凝工艺则很好的解决了这一难题,因为在微滤罐的上部形成了高浓度的絮体聚集区,将低浊转变为高浊度,然后采用高精度的微滤工艺滤除。

 

●    二沉池深度处理

污水处理二沉池出水越来越多采用了深度处理工艺,例如化学除磷,采用复合絮凝剂+微滤系统可以得到很好的处理效果。特别是大多数污水处理厂原始设计没有考虑二沉池后期处理,预留场地有限,如果采用沉淀+砂滤工艺,一是占地面积大,二是砂滤运行费用高,需要大量的反洗用水,这样就增加了污水处理总量,当然也有其他处理方式,但是就综合性价比分析:微絮凝+微滤技术工艺具有很强的可选性,特别是微滤的高精度(≤1微米)可以最大限度去除悬浮物从而达到理想的水处理效果。由下图可以看出,二沉池出水经过提升泵,再泵前加入絮凝剂,经过水泵的叶轮搅拌,然后直接进入微滤系统,提升泵采用低扬程大流量,一般仅需10米扬程即可,折合每立方水的耗电大约0.04度左右,按每度电0.6元则为每立方提升电费为0.03—0.04.作为污水处理,一般设计很少采用过滤工艺,主要是运行费用高,反洗水量大,但是在微絮凝工艺中,配置的微滤罐无需单独配置反洗水泵,因此大大节约了电耗。

 

由图可以看出,反洗利用另一个微滤罐出水,主要反洗动力来于压缩空气,折合每立方水反冲耗电大约为0.001度,如按照每度电0.6元,则0.001/ m³*0.6/=0.0006元。

例如每天处理10000立方污水,则每天提升泵的费用+反洗耗电费用为:

提升泵:10000 m³*0.04度=400度   400度*0.6/=240/

反冲泵:10000 m³*0.001度=40度   40度*0.6/=24/

  计:240+24=264/

●      工艺水回用

工业生产过程中有许多工艺水经过适当处理回用,不但节约水之源,而且还减少了污水处理成本,但是处理技术必须能满足生产工艺需要,一滴水的节能微滤技术和微滤罐可以满足一部分中水回用的需要,例如清洗液的过滤回用,但是仅仅物理过滤尽管精度高还是不尽人意,例如难以脱色或除油,也难以去除溶解性物质,微絮凝可以在不增加占地的条件下,通过投加适当的絮凝剂,分解或转化水中的溶解物,然后通过微滤工艺滤除。

 

由上图可以看到,仅配置数个微滤罐和一套加药装置,即可节决很多工艺中水回用问题。

●    城中河道治理

 

可以轻易找到关于城中河道污染的报道,未经处理的污水直接排入河中,散发着异味而影响附件群众日常生活,说是河道,实际上很少与自然水补充,因此大多成为敞开的污水沟,但是又不能完全封闭,因为城中河道承担着行洪重任。建设污水厂当然是理想之选,但是首先是雨水污水分开,以及污水的收集和输送,这不但受制于资金场地和搬迁,也受制于老城的地下设施对新建设施的影响。这不是一个部门和短时间内可以完成的工作,但又是人们迫切需要解决的当务之急。

如果将污水厂称之为点源治理的话,对河道的直接水处理则可以称之为流域治理,点源治理和流域治理相结合则会大大改善水环境,微絮凝+微滤技术可以在这方面可以发挥重要作用。主要方式是:

将沿河未经处理的排污口分段用管道收集起来,不再直接接入河道。

在河道上空架桥或在沿岸分段设置高效污水处理系统,这样避免了征地费用。

利用河水流动的位差或辅助动力实现曝气充氧,减轻河道底泥的厌氧状态,从而消除异味。

用微絮凝去除溶解性物质和异味.

用微滤罐去除絮体和悬浮物。

利用集水池和水塔实现中水供应沿岸绿化或清洗,根据需求自动实现分质供水。

采用上述方式可实现河水还清,河水基本无异味,实现了部分中水应用,提高了沿岸生活品质和土地升值。

 超滤预处理

随着中水回用的需求不断加大,很多污水处理工艺中增加了深度处理,这其中也包括了膜处理,膜处理具有理想的水质,但是膜通量的下降较快,堵塞,清洗后难以恢复的难题阻碍了其普及推广应用。

分析认为:主要原因在于水中含有一定的粘性物质,这些粘性物质来于混合在或微溶于水的生化微生物及代谢物,来于微量絮凝剂残留或其他粘性物质,尽管含量不大,但是运行中会在膜内不断积累,膜组件工艺上有错流,但是错流的剪切力不足以将膜内壁的积累粘性物质剥离或冲刷掉,从而造成水通量逐渐下降,或者不得不频繁启动药洗程序,影响正常运行,

因此,水中微量的粘性物质带来了液体表面张力的提高,改进的技术思路是降低液体表面张力,也就是去除液体中的粘性物质。去除的方式或思路是:微滤+微絮凝工艺,在微滤设备进水泵之前加入絮凝剂,这种絮凝剂不再是聚合氯化铝或类似无机产品,而是一种矿物质超细微粉,采用这种工艺的目的在于聚合溶于水中的胶体物质,然后通过微滤设备截留去除,这样会比单纯的物理过滤具有更好的效果,一般的实施工艺是:在二沉池出水后面连接微滤+微絮凝系统,作为超滤膜的预处理工艺。对于非二沉池出水或者水中粘性物质含量不多,也可以直接进入微滤设备,后面接超滤膜组件。

微滤则是采用表面多微孔的陶瓷颗粒作为过滤材料,这些微孔的表面积同比石英砂高数百倍,水流和这些陶瓷颗粒接触,其中的粘性物质会被吸附在颗粒表面,由于滤层具有很长的深度(2米左右),每经过1mm路径的滤层都会有少量的胶体被吸附。而整个滤层具有2000个垂直微滤层,具有数万个弯曲路径,因此,同比石英砂会有明显的吸附截留胶体和截留细微悬浮物作用。因此,微絮凝和微滤配合可以很好保护超滤膜正常工作。

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