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反渗透浓缩液:市政污水再生回用面临的新挑战(二)

来源:北极星水处理网      点击:49      时间:2021-02-07
ROC后处理技术
 
高级催化氧化工艺NBA投注软件NBA投注软件,包括UVNBA投注软件、光催化NBA投注软件、臭氧氧化、FentonNBA投注软件、电化学氧化等可被用于市政污水回用产生的ROC中难降解有机化合物和新型微污染物的处理NBA投注软件NBA投注软件。例如NBA投注软件,Fenton、光催化、电化学氧化等可去除市政污水回用中产生的ROC中50%以上的有机物,臭氧可将ROC中有机物的生物降解能力提高1.8~3.5倍等NBA投注软件NBA投注软件NBA投注软件。然而NBA投注软件NBA投注软件,高级催化氧化技术不能有效地去除ROC中的TDS和营养物质NBA投注软件,而高盐分对高级氧化的效率也会产生负面影响NBA投注软件。因此ROC的后处理工艺中还需进一步考虑盐分的去除NBA投注软件NBA投注软件。RO、电渗析(ED)和频繁倒极电渗析(EDR)工艺等可以对ROC进行脱盐处理。例如NBA投注软件NBA投注软件NBA投注软件,对电导率为3.90至4.14 mS/cm的ROCNBA投注软件,在30–50 A/m2的电流密度下NBA投注软件,ED可去除约80%的盐度NBA投注软件NBA投注软件。与ED相似NBA投注软件,EDR可以通过周期反转电极NBA投注软件,去除离子交换膜上的膜污染NBA投注软件。臭氧-生物活性炭-电容去离子(CDI)工艺可也有效降低ROC的盐度。正向渗透(FO)NBA投注软件NBA投注软件、压力延迟渗透(PRO)NBA投注软件NBA投注软件、膜结晶、膜蒸馏(MD)和蒸馏技术(机械蒸气压缩NBA投注软件、多级闪蒸、多效蒸馏)等对ROC的处理NBA投注软件NBA投注软件,也引起了越来越多的关注NBA投注软件。由于这些除盐技术具有较高的能耗,多用于高浓度盐分的去除NBA投注软件,然而对于市政污水回用过程中产生的ROCNBA投注软件NBA投注软件,其处理的工程可行性和经济可行性尚待探索NBA投注软件NBA投注软件。文章第三节详细介绍了适用于市政污水再生工艺中产生的ROC后处理的工艺,并通过对比ROC后处理的能量需求NBA投注软件NBA投注软件,考虑市政污水再生工艺中产生的ROC的TDS的浓度范围NBA投注软件,认为RO和ED/EDR似乎是在当前可用的脱盐工艺中的最实际可行的选择。
 
由于ROC的后处理过程需要不同的工艺组合,因此工艺的选择需要根据ROC的特征和所需处理的要求而定。需要注意的是,与ROC后处理相关的环境和经济成本必须系统评估NBA投注软件NBA投注软件NBA投注软件,并纳入总体污水再生成本中。
 
AnNFMBR-RO工艺耦合EDR和臭氧氧化技术:为实现闭合水循环提供了可能
 
从表2可以看出NBA投注软件,ROC的后处理改变了市政污水再生的运行能耗。据此,文章认为提高主流市政污水处理工艺中RO的产水率NBA投注软件NBA投注软件,以减少ROC体积,无疑将有助于ROC的后处理NBA投注软件NBA投注软件NBA投注软件,在可接受的能源需求下最终实现零液体排放NBA投注软件NBA投注软件?NBA投注软件NBA投注软件;诖?,文章提出了一种新型厌氧纳滤膜生物反应器(AnNFMBR)-RO工艺以实现市政污水的主流处理回用NBA投注软件,并利用EDR和臭氧技术处理ROCNBA投注软件NBA投注软件NBA投注软件,使其回流到主流处理工艺NBA投注软件,实现闭合水环路(图1)。此工艺可将市政污水进水中的COD直接在AnNFMBR单元中转化为沼气以回收能源NBA投注软件,通过NF对二价离子和大分子有机物的出色截留NBA投注软件NBA投注软件,使得AnNFMBR的出水具有较低浓度的有机物和盐类,也有助于减少后续RO膜污染。RO单元可进一步截留AnNFMBR出水中95%的残留有机物NBA投注软件、养分和主要盐分,并累积在ROC中NBA投注软件。
 
在TDS浓度小于5000 mg/L的情况下NBA投注软件,EDR作为ROC的后处理技术更具成本效益NBA投注软件。与RO相比NBA投注软件,EDR具有以下优点:更长的膜寿命NBA投注软件NBA投注软件、更高的膜阻垢性能、更强的化学清洗药剂(含氯药剂等)抵抗力。市政污水再生回用产生的ROC中的TDS平均浓度为2500 mg/LNBA投注软件,假设EDR的水回收和脱盐率为90%NBA投注软件NBA投注软件,则EDR渗透液中的TDS可以降低至250 mg/LNBA投注软件。但是ROC同时含有较高浓度的难生物降解COD,因此EDR渗透液需进一步通过臭氧处理,以提高残留COD的生物降解性能NBA投注软件NBA投注软件,同时杀死或破坏细菌NBA投注软件NBA投注软件、病毒和抗性基因等NBA投注软件。经过臭氧进一步处理的ROC可返回到主流生物处理单元NBA投注软件NBA投注软件。剩下的1.0%的高盐度浓水可通过盐水结晶等工艺进行最终结晶NBA投注软件。同时,文章第五节对AnNFMBR-RO与EDR和臭氧化技术相结合工艺的能耗进行了分析估算NBA投注软件。这为实现市政污水处理的零液体排放提供了重要参考与借鉴。
 
展望
 
面对全球水资源日益短缺的严峻形势NBA投注软件,市政污水作为一种潜在的宝贵资源可通过可再生循环成为新兴水源NBA投注软件NBA投注软件NBA投注软件。然而,在市政污水再生过程中产生的ROC因其TDSNBA投注软件NBA投注软件NBA投注软件、难降解的有机物NBA投注软件NBA投注软件、养分NBA投注软件NBA投注软件NBA投注软件、新兴的微污染物等高含量逐渐成为新的污染源,对水资源的环境可持续性提出了新的挑战。因此NBA投注软件,针对ROC的后处理势在必行NBA投注软件NBA投注软件。但是NBA投注软件,随着ROC的后处理NBA投注软件,不可避免地会增加与市政污水再生相关的总体设备与运行成本NBA投注软件。解决ROC的可行工程方案是通过提高RO的水回收率,以便最大程度地减少ROC的体积。在这一理念的基础上NBA投注软件NBA投注软件NBA投注软件,文章所提出的新型的厌氧AnNFMBR-RO结合EDR和臭氧化技术,有望能实现99%的水循环利用NBA投注软件NBA投注软件,最终实现近零液体排放。随着各国大力推进清洁能源的开发与利用,可以预见在不久的将来RO和EDR可以由可再生能源(例如太阳能)提供动力NBA投注软件,大大减少对化石燃料的依赖NBA投注软件NBA投注软件NBA投注软件。同时,富含各种矿物质的EDR浓缩液可视为一种可持续的资源NBA投注软件,以实现最大化的资源回收。
 
综上NBA投注软件NBA投注软件NBA投注软件,本文关于ROC的思考可为未来城市构建闭路水循环系统提供重要的参考,助推城市的可持续性发展NBA投注软件。
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