工业废水深度处理主要专利设备介绍

  一、电化学装置

  LEM电化学装置电絮凝部分利用金属电极电解时产生的化学物质与水体中污染物发生一些列复杂的电化学反应,或被氧化去除,或被解离析出,或被次生的气体带出水体,或出现还原反应等等,更终实现污染物的去除。其工作原理是在一定的电流-电压条件下,一方面金属阳极溶出Fe2+、Al3+等离子在水中水解而发生絮凝作用,另一方面阴阳两极产生H2和O2等大量气泡而产生良好的气浮效应,同时O2对水体中的污染物也有氧化效果。通过以上一系列的电化学综合作用后,再通过后续浸没式膜分离的方法,去除这些吸附了污染物的絮体,实现水体净化。

  相对于一般的物理、化学处理手段而言,LEM电化学装置其优势在于:

  1)整合氧化、吸附、絮凝、气浮、固液分离等多种预处理手段,比传统分置式的工艺流程大大缩短,也极大节省了系统占地;
  2)采用电源控制手段实现水体的污染控制,可根据水体中污染含量高低选取不同的电压、电流,操作灵活,水质适用范围广;
  3)由电极所产生的氢氧化物絮凝活性强,吸附效率高;形成的絮体大而密实,不会发生回溶;
  4)对处理水体的pH范围和碱度适应性广,宽容度大;
  5)设备结构紧凑,操作自动化程度高;
  6)产生污泥量少,固废处理费用低。

  相对于传统电化学处理,LEM电化学装置其优势在于:
  结合复极式和推流式的特点,严格杜绝设备内部返流现象,增加电流效率、减小反应器体积;

  二、LEM电化学装置-气浮池

  LEM电化学装置气浮部分采用竖流式斜板气浮池,较平流式气浮池,我司的竖流式斜板气浮池集沉淀池与气浮池于一体,底部设置泥斗收集沉淀的污泥,上部设置浮泥排出装置,排出溶气气泡带上来的浮泥,集沉淀和气浮功能于一体不需要单独设置沉淀池,且废水从底部向上扩散,水力条件较好优于平流式气浮。较传统的竖流式气浮,采用斜板设计后,上升流速高,设备直径小,并且沉淀效果好,出水水质优于传统竖流式气浮。

  浸没式IMF膜过滤

  采用浸没式PVDF膜分离废水中的颗粒物,为RO系统提供进水可靠保障。将PVDF膜置于废水中,通过抽吸泵将水抽出,颗粒物被截留在膜表面,实现固液分离,过滤一定时间后,用滤清液对膜进行反洗和气擦洗,将膜表面的颗粒物清除,当废水中截留的颗粒物达到一定浓度,将部分废水排入浓缩池,经板框脱水后得到固体废弃物,板框滤清液返回系统继续处理。本系统分别采用IMF膜分离装置过滤循环水的外排浓水,为后续的反渗透单元提供SDI保证。

  三、IMF膜过滤的优势:

  1)采用高强度和抗氧化性极佳的聚偏氟乙烯(PVDF)材料,保证其使用寿命,特殊海绵体结构保障过滤精度和大通量;过滤精度可达0.08um,产水水质高。
  2)IMF膜过滤核心设备:膜组件采用专为无机过滤系统设计的专利结构:中间为导泥槽设计,即使在高浓度下过滤也能使滤饼和杂质不在组件中累积;保障运行通量和膜的寿命,膜框架采用标准化设计,方便安装和维修;

  IMF膜框架

  IMF膜底部导泥槽

  3)浸没式超滤为开放式的系统,过流通道宽,对预处理的要求低,对高悬浮物高有机物的进水有很强的抗污堵能力,对进水水质不稳定的进水也有很强的抗冲击负荷能力;
  4)中空纤维超滤膜的过滤精度可达0.08um,产水水质高;
  5)浸没式超滤是在较低的负压状态下运行,利用泵抽吸方式将水由外向内进行负压抽滤,实现低跨膜压差、适度膜通量的平稳运行的直流式全量过滤,这使得其整体能耗成本低于压力式膜过滤。
  6)IMF对预处理要求低,相对于压力式超滤预处理需要多介质过滤器、自清洗过滤器等设备,IMF预处理设备只需简单固液分离设备,投资少、占地小、操作维护简单,相对于压力式超滤,不需要对预处理设备进行反洗、更换滤料等繁琐操作。

  四、RO膜浓缩单元

  RO膜的主要作用有两个:一是脱盐,二是浓缩。从整个水处理系统的工艺来看,为了降低运行费用必须尽量提高RO浓缩单元的水回收率,以减少后续蒸发单元的水量,从而达到降低运行费用的目标。

  我公司RO系统的优势:

  1)系统回流设计,避免浓差极化,提高回收率;
  2)采用复配阻垢剂,在高浓缩倍数下有效阻止系统结垢;
  3)浓水检测装置,预警浓水结晶析出;
  4)特有膜污染清洗检测装置,快速确定清洗方案;
  5)运行过程如因操作导致RO损伤,可提供独有的在线膜修复技术;

  在本项目中RO系统采用系统内循环设计,使产水回收率达到80%。

  反渗透膜经过一段时间的运行,进料液体中的有机物或微溶物质会造成RO膜组件的污堵,这时就需要进行化学清洗来恢复膜的性能,化学清洗剂的类型是根据污堵物而定的。更为常用的是低pH清洗液,它用来去除无机盐类污堵。高pH清洗液用来去除油类、生物类物质和有机物污染。
  若由于操作失误导致预处理未到达预期效果或因进水水质偏离设计水质较大,导致RO膜污染较严重时,常规的清洗方法没有效果。我们可提供RO膜解剖、测试、污染物分析,确定污染程度及污染物组成,从而提供针对性的清洗方案。
  我司可提供完整的反渗透系统,包括保安过滤器、高压泵、反渗透组件、配套仪表、阀门、管系及本体组架等。

  五、ALS加速反应器

  ALS加速软化器工作的原理是基于传统石灰法除硬度的理论,即在硬水中加入烧碱和纯碱,使Ca2+、Mg2+分别以CaCO3和Mg(OH)2的形式沉淀出来,从而使水软化。
  ALS加速软化器的先进之处在于能包容较大范围、极大浓度的钙硬、总硬,还能去除水中的SiO2,并且能能有效预防后续反渗透的污堵。
  与传统的石灰软化器相比,ALS加速软化器通过巧妙的结构设计达到较高的上升流速,使反应器中能保持较高的晶种浓度,从而更有效、更充分地加速反应的进行,也减小了设备体积与占地。ALS加速软化器去除硬度的同时,能有效地使结晶发生在小具体表面,使晶体不断长大,不但利于沉降、压滤,而且能完全消除析出的小颗粒物因为堵住膜孔,造成不可逆的膜污堵,而这个正是其他膜工艺失败的主要原因。也就是说,ALS加速软化器作为反渗透的预处理,能够有效消除膜工艺的某些弊端。
  ALS加速软化器其中轴流循环泵能在独特的水利循环设计下对水体做充分的混合,又能很好地控制一股排渣流体进入污泥池,来有效控制反应器内的晶体浓度。污泥池的上层清液自流回ALS反应器。

  另外,ALS系统还配置有自动加药设备和排泥控制设备等,结晶反应完的水体与排泥泵、污泥收集池之间有一个更优的平衡值,能保持反应器内颗粒物浓度在一个更佳反应状态下。
  ALS加速软化器的特点:
  破坏阻垢剂:加速软化法使用石灰等软化药剂率先吸附、去除水体中含有的阻垢剂,可破坏阻垢剂的效果,使出水钙浓度更低。
  加速反应:在加速软化器设计中,维持较高的上升流速,保持较高的晶种浓度,能更有效地加速反应的进行和颗粒长大,并可减小设备大小和占地。
  减小污泥量:加速软化的反应产物均在原有晶种表面生成,更终的污泥颗粒较大、较密实,更易于压滤,污泥量较传统石灰法少。
  提升系统回收率:加速软化出水含有残余钙镁可达到接近理论值,如后续串联反渗透等系统,可大大提升整体工艺的水回收率。

  六、AER电吸附再生装置

  本项目中AER吸附再生装置用于去除废水中残留的有机物,滤料吸附饱系统自动转移至再生罐进行电氧化再生,再生完成后自动将滤料转移至吸附罐正常运行,无需人工装卸滤料,操作简单方便

  AER吸附再生装置优点:

  装置简单;占地小;流程短;
  自动化操作;
  运行成本低;
  可因来水水貭变化调整再生周期;出水水质稳定;
  吸附剂寿命长;
  再生中没有二次污染废水产生;

  AER是一种针对废水中的有机物去除和降解的高效处理系统;此系统中的特殊导电吸附材料使其具备吸附和电化学再生的功能,以经济有效去除水中有机物,可重覆使用吸附剂、降低运行成本,无二次污染排放。
  此系统将吸附和电氧化技术进行结合,采用具有高吸附性能的导电颗粒,并在其上负载催化剂使其更大发挥电氧化的作用,导电吸附剂有效吸附水中有机物,再以电化学方法利用催化剂将此导电颗粒上吸附的有机物进行电氧化并再生,达到重复吸附的功能;由于电氧化的电流完全作用于吸附在导电颗粒表面上有机物,此时的电流效率更高,反应完全而且时间很短;一般30分钟即可完全恢复;可以经济有效地去除水中有机物;此技术具有以下特点:

  特殊的有机物吸附剂再生工艺,降低消耗;
  采用独特的设计,可利用废热,降低能耗;
  简化工艺、设备,降低总投资;
  优化的设备设计和布置,占地面积小;
  操作简单、管理方便;
  多台设备并联,提高操作弹性;