污水再生處理電吸附除鹽技術(shù)

工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所需要得水資源大部分是由除鹽系統(tǒng)提供的除鹽水或純水，目前，工業(yè)廢水除鹽工藝主要有離子交換法、蒸餾法和膜分離技術(shù)除鹽等。

1、EST技術(shù)原理及特點(diǎn)

1.1 EST技術(shù)原理

電吸附技術(shù)作為一種新型的脫鹽水處理技術(shù)，原水從一端流入在陰陽(yáng)極相隔組成的空間，然后再?gòu)牧硪欢肆鞒?。原水在陰極和陽(yáng)極之間流動(dòng)時(shí)會(huì)受到其中的電場(chǎng)作用，水中帶電粒子分別向帶相反電荷的電極遷移，被該電極吸附并最終實(shí)現(xiàn)這雙電層內(nèi)儲(chǔ)存的效果。隨著電極吸附帶電離子的不斷增加，帶電粒子在電極表面會(huì)大量富集濃縮，最終實(shí)現(xiàn)與水的分離，從而使原水中的溶解鹽類、膠體顆粒及其帶電物質(zhì)滯留在電極表面，原水淡化后流出，實(shí)現(xiàn)污水除鹽效果。

1.2 EST技術(shù)特點(diǎn)

與離子交換法除鹽不同的是，EST技術(shù)再生不需要使用任何的酸、堿或鹽溶液，只需要通過(guò)電極的放電即可完成，不會(huì)產(chǎn)生其他污染物。EST技術(shù)與蒸餾法相比，在其電吸附過(guò)程中會(huì)將水中的離子分離出來(lái)，并不是先將水分子從原水中分離出來(lái)，因此，具有很高的能量利用率。

（1）耐受性強(qiáng)。

EST核心部件使用壽命長(zhǎng)，不需要經(jīng)常更換部件，運(yùn)行成本較低。

（2）利用率高。

EST技術(shù)廢水除鹽后的水資源利用率達(dá)75%以上，經(jīng)過(guò)其他工藝的組合，甚至可以實(shí)現(xiàn)超過(guò)85%的利用率。

（3）無(wú)二次污染。

EST技術(shù)廢水除鹽系統(tǒng)中不需要添加藥劑，系統(tǒng)本身也不會(huì)產(chǎn)生其他新的排放物，原水處理后可以直接達(dá)標(biāo)排放。

（4）無(wú)結(jié)垢。

原水在設(shè)備中的陰、陽(yáng)離子在不同場(chǎng)所，不會(huì)相互結(jié)合產(chǎn)生結(jié)垢。

（5）操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行成本低。

EST系統(tǒng)無(wú)需膜原件，對(duì)原水水質(zhì)要求不高，大多采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，自動(dòng)化程度高。此外，EST技術(shù)屬常壓操作，無(wú)需太多能耗，運(yùn)行成本較低。

2、中試試驗(yàn)部分

2.1 試驗(yàn)用水

試驗(yàn)用水取自某冷軋廢水處理站達(dá)標(biāo)排放水，要求進(jìn)水的導(dǎo)電率≤1000μS?cm-1，得水率80%，出水作為工業(yè)生產(chǎn)回用水。中水回用標(biāo)準(zhǔn)為：電吸附產(chǎn)水pH6-9，ρ（SS）≤35mg?L-1，COD≤65mg?L-1，ρ（石油類）5mg?L-1，電導(dǎo)率≤300μS?cm-1。

2.2 試驗(yàn)設(shè)備及流

程EST技術(shù)具有操作設(shè)備簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，主要用到的試驗(yàn)設(shè)備有:電吸附模塊EMK，2套，規(guī)模1-2.5m3/h，纖維球精密過(guò)濾器QLG800，精密過(guò)濾器：直徑200mm×1000mm×5mm，精密度6μm、原水泵：流量5m3?h-1，水箱1.5m×2m，2個(gè)。

2.3 試驗(yàn)方法

為保證試驗(yàn)順利進(jìn)行，采用兩級(jí)串聯(lián)運(yùn)行的方式，電吸附模塊分為a、b兩組，其中EST模塊的運(yùn)行周期為60min，工作周期包括受電靜置3min、預(yù)排4min及吸附53min，反洗周期包括灌電靜置3min、短接靜置17min，濃水反洗10min、中水反洗20min，原水反洗10min。a、b兩組交替運(yùn)行。試驗(yàn)期間，通過(guò)改變a、b模塊的工作電壓以及流量來(lái)觀察EST模塊的工作性能，以此來(lái)確定工程中的模塊種類和工作電壓等提供現(xiàn)實(shí)參考。

6月20-22日，以某冷軋廢水排口水樣進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)參數(shù)主要為：6月20日，工作電壓為120v，工作流量為25L?min-1，再生流量為25L?min-1；6月21日，工作電壓為130v，工作流量為23L?min-1，再生流量為23L?min-1；6月22日，工作電壓為140v，工作流量為25L?min-1，再生流量為25L?min-1。

3、結(jié)果與討論

中試試驗(yàn)從6月20日起正常運(yùn)行三天，其中，6月20日工作3個(gè)周期，6月21日和6月22日工作5個(gè)周期。每天安排專人對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，并在22日下午取出水樣，并對(duì)水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析。送檢的指標(biāo)主要有電導(dǎo)率、COD、總堿度、總硬度以及氯化物等。

（1）電導(dǎo)率去除。

水中總鹽量量度為水的電導(dǎo)率，通過(guò)測(cè)量電導(dǎo)率來(lái)得出水的除鹽率。通過(guò)測(cè)算可以看出，原水的電導(dǎo)率平均為3101μS?cm-1，最大小為2885μS?cm-1，最大為3503μS?cm-1；周期產(chǎn)水的平均電導(dǎo)率為1000μS?cm-1，其中，周期產(chǎn)水最小平均電導(dǎo)率為890μS?cm-1，最大為1322μS?cm-1，平均去除率符合產(chǎn)水平均電導(dǎo)率要求。

（2）產(chǎn)水率。

本次中試總進(jìn)水為40立方米，總產(chǎn)水為29.2立方米，產(chǎn)水率為73%。

（3）能耗分析。

本次中試中的能耗主要為電吸附處理過(guò)程中的用電。平均能耗為2.01kWkm3，總體來(lái)看，電耗是符合設(shè)計(jì)要求。

（4）水質(zhì)分析。

對(duì)出水水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)分析，EST技術(shù)中的電導(dǎo)率影響因素主要是廢水中離子鈣、鎂、鐵等有著較高的去除效果，達(dá)45%。

綜上，從試驗(yàn)的工藝流程整體運(yùn)行效果來(lái)看，該工藝運(yùn)行穩(wěn)定，設(shè)備簡(jiǎn)單，出水較為穩(wěn)定，符合廢水處理回用要求，值得在現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用和推廣，具有較好的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值。（來(lái)源：兗礦魯南化工有限公司）