WSZ-A-F-4m3/h地埋式污水處理設備

時間：2023-09-05

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ED在高鹽廢水“零排放”中的應用

1.1 ED在鹽濃縮工藝中的應用

ED作為一種的鹽濃縮技術，目前已被廣泛應用于高鹽廢水的濃縮過程當中，以實現高鹽廢水中水和鹽的回收和利用。為了降低鹽濃縮工藝的能耗和提高水的回收率，ED通常會和反滲透(RO) 進行集成或耦合，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢。Mcgovern 等對單個ED、ED-RO 簡單集成和 ED?RO循環(huán)集成進行了研究和比較。當產水鹽濃度為350mg/kg時，進水鹽濃度**3000mg/kg，則EDRO簡單集成過程比單個ED過程較節(jié)能，且隨著進水鹽濃度的降低，節(jié)能效果越明顯;進水鹽濃度在3000～6000mg/kg 之間時，單個 ED 過程與 ED-RO簡單集成能耗相當。當進水鹽濃度為 3000mg/kg，RO 水回收率控制在 50% 時，產水鹽濃度**300mg/kg，則ED-RO簡單集成過程比單個ED過程較節(jié)能;產水鹽濃度在 300～1000mg/kg 之間，則單個 ED 過程比 ED-RO 簡單集成過程比節(jié)能。對ED-RO循環(huán)集成過程，ED能耗相對于簡單集成過程有明顯降低，這是因為在循環(huán)集成過程中大量的水是從RO過程中產出。相應地，ED-RO循環(huán)集成過程中 RO 能耗相對于簡單集成過程較高。此外，Mcgovern 等也指出，當對產水純度要求較高時，ED-RO循環(huán)集成過程比ED-RO簡單集成較具有優(yōu)勢;如果對產水純度沒有過高要求時，ED-RO循環(huán)集成過程并不一定比ED-RO簡單集成較具有優(yōu)勢。因此，在實際生產過程中，應綜合考慮進水鹽濃度和對產水鹽濃度的要求去優(yōu)選單個ED、ED-RO簡單集成和ED-RO循環(huán)集成過程中的一種，充分發(fā)揮電滲析的優(yōu)勢，以達到整個過程的處理效果和的運行成本。

1.2 ED在不同操作模式下的應用

在鹽濃縮過程中ED的操作模式一般可分為間歇式、溢流式和連續(xù)式。在連續(xù)式操作過程中，料液只經過 ED 膜堆一次即排出。實際使用時，為了增加料液的脫鹽率，可采用多級式操作方式。因為多級式操作方式需要大量的膜堆，所以多級連續(xù)式ED過程比較適合工業(yè)化大規(guī)模使用。間歇式批次處理一般適合小規(guī)模使用，操作過程中待脫鹽的料液在膜堆中不斷循環(huán)，直至達到脫鹽要求再排出，更換新的料液。溢流式操作模式中，待脫鹽料液連續(xù)循環(huán)通過膜堆，濃縮液由于儲罐體積較小，所以ED濃縮一定時間后濃縮液儲罐會產生溢流，同時鹽濃度逐漸增高，直至達到所需的值。溢流式操作模式一般適合中型或大型規(guī)模的應用。Zhang等在研究ED濃縮RO濃水時，先通過間歇式批次操作優(yōu)化操作參數，再通過溢流式操作模式進行長期運行，驗濃縮過程的穩(wěn)定性。在長期運行過程中可通過酸化 RO 濃水和 ED 濃水來降低膜污染，保證膜堆的穩(wěn)定運行。同時，結果表明RO-ED集成系統(tǒng)可實現高達95%的水回收率。此外，Zhang等對ED濃縮RO濃水也進行了經濟衡算，得出操作費用可低至0.19EUR/m3，表明ED處理RO濃水是可行的，具有較高的經濟效益。針對ED濃縮RO濃水的效果和能耗問題，Reig等通過溢流式操作模式開展了相應的研究，得出ED濃縮性能與進料溫度和操作電流密度有關，溫度越低，電流密度越高，ED濃縮性能越好，但是能耗會有一定的增加。在操作條件下，即電流密度為350A/m2，l 濃度可濃縮至185g/L，能耗僅為0.12kW · h/kgl。

兼顧 SRT 矛盾及“碳源競爭”工藝

1、新型雙污泥脫氮除磷工藝

新型雙污泥脫氮除磷工藝(PASF)工藝也可謂是傳統(tǒng) A2/O 與曝氣生物濾池(BAF)的組合工藝，是以分相培養(yǎng)為基礎的雙泥系統(tǒng)，能較好地滿足各功能微生物對環(huán)境、營養(yǎng)物質及生存空間的需求。

在工藝設計及運行過程中，通過縮短 A2 /O 工藝好氧區(qū)的 HRT，將硝化過程從中分離而順序“嫁接”于二沉池后端的 BAF。

對于 PAOs 的厭氧釋磷而言，因的污泥單元不承擔硝化功能，在理想條件下外回流污泥中不含有鹽，為 PAOs 釋磷創(chuàng)造了良好的“壓抑”環(huán)境，使其**利用原水中的 VFAs 類物質合成 PHAs 并釋放磷;

再者，也因長 SRT 硝化菌以生物膜形式固著生長在填料表面而短SRT 的 PAOs 和反硝化菌呈懸浮態(tài)生長在的污泥單元，實現了硝化菌與反硝化菌、PAOs 等功能微生物的 SRT 分離，緩解了 SRT 矛盾。

決定缺氧區(qū)反硝化效果的因素主要有2個：進入缺氧區(qū)的碳源(VFAs 和 PHAs)含量及來自 BAF 的內回流硝化液中的鹽含量。

當進水 C/N 較高時，鹽成為反硝化的限制因子，隨著內回流比的增大缺氧區(qū)異養(yǎng)反硝化效果也相應提高，但升高幅度卻呈遞減趨勢;

而當進水 C/N 較低時，因碳源成為反硝化的限制因子，根據異養(yǎng)反硝化菌和反硝化 PAOs 對電子受體的競爭機制，適當提高內回流鹽負荷的方式刺激反硝化聚磷菌(DPAOs) 的優(yōu)勢生長，使其以鹽為電子受體，并以 PHAs 為電子供體進行同步反硝化脫氮除磷，實現“一碳兩用”，同時可節(jié)省系統(tǒng)的能耗，減少污泥產量。

2、雙循環(huán)兩相生物處理工藝

雙循環(huán)兩相生物處理工藝(BICT)是在序批式活性污泥法的基礎上，增設獨立的生物膜硝化反應器，使自養(yǎng)硝化菌與反硝化菌、PAOs 等異養(yǎng)菌分相培養(yǎng)，以克服脫氮與除磷間的 SRT 矛盾及鹽、 DO 干擾釋磷而開發(fā)的污水處理新工藝，其主體單元由厭氧生物選擇器、序批式懸浮污泥主反應器、生物膜硝化反應器組成。

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詞條
詞條說明
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