由城市废水净化后的再生水可以有多种用途,概括归纳为:工业用水、农业灌溉用水、生活杂用水、地下回注用水、景观河道用水。农业灌溉用水要求较低,一般直接采用二级处理出水,而地下回注水因种种潜在风险在我国应用还不多,因此上我们主要从工业用水、生活杂用水和景观方面介绍过滤在污水再生回用中的应用。
随着我国经济的发展水污染的程度和范围扩大,将污水进行深度处理,以达到回用的目的,是减排的一个重要措施和手段。在常规工艺流程中,水经过二级处理后,水中的大部分悬浮物、胶体被去除,外观上变得透明,但仍残留有少量细小的悬浮颗粒、胶体等。污水再生回用处理的常用工艺有以下三种:(1)混合 沉淀 过滤;(2)气浮 过滤;(3)直接过滤。在污水的再生回用处理过程中常采用过滤工艺,它是污水再生回用的主要处理单元之一。
过滤作为一种固液分离方式,在污水再生回用处理领域应用非常广泛。目前,按过滤材料的性质可分为以下五种形式:(1)传统自然材料:如、无烟煤、果壳类等。石英砂是应用较为广泛的一种。(2)人工合成材料:目前采用的人工合成滤料有聚苯乙烯滤料珠、聚氯乙烯珠、聚丙烯珠等。(3)纤维过滤:纤维过滤采用一种新型的软填料—纤维束或纤维球作为过滤单元。它们的过滤效率和截污容量均优于传统的滤料,适用于以浊度为主的过滤工艺中。(4)膜过滤:污水再生回用中常见的膜过滤主要有:微滤、超滤、纳滤、等,每一种膜技术都有特定的性能和适用范围。(5)改性材料:改性滤料是通过化学反应在滤料的表面涂上改性剂,从而改变原滤料表面的物理化学性质,以提高滤料的截留吸附能力,改善出水水质。
过滤技术在污水再生回用中的应用
再生水回用于工业用水
工业用水在城市用水中所占的比例很大,其中的冷却水、洗涤冲洗水以及某些生产工艺的低质用水都可以用回用水代替。再生水回用于工业用水,尤其是生产工艺用水时,对回用水质要求2.2 再生水回用于景观环境及杂用水
随着人们对美好生活环境的不断追求和节约用水这一可持续发展战略重要措施的深入人心,景观灌溉或杂用成为再生用的重要方面。
秦皇岛东港城市污水再生回用将污水厂二级处理出水进行再生(工艺流程见图3),出水用于海港煤码头喷洒降尘。设计进水水质指标:悬浮物固体为20 mg/l,氨氮45 mg/l,cod100 mg/l,bod 20 mg/l;其出水悬浮物固体<5 mg/l,氨氮<10 mg/l,cod<35 mg/l ,bod<10 mg/l,浊度<5。其中纤维球滤速为20 m/h,对去除悬浮固体有机物的作用明显,对陶粒滤池出水cod 去除率为11.99 %,对陶粒滤池出水浊度的平均去除率为21.17 %,对氨氮的去除效果不明显。运行实践表明,该工艺出水水质达到了业主所定回用水,而且运行成本低,节水经济效益显著。
过滤技术最早应用于给水处理工艺中,因其对悬浮物去除效果较好,后来又被逐渐应用于污水再生回用处理工艺中,因为再生回用进水一般为二级处理出水,其水质情况较好,因而可用过滤方式进行处理。研究结果表明,过滤对去除ss 十分有效,还可去除部分cod 和bod,但直接过滤工艺对于溶解性物质、色度、总磷去除不高,并且很难使出水浊度达到回用值,而在过滤前设置生化处理设施,尤其是过滤与生化功能兼备的生物滤池的应用,使得出水水质稳定,过滤前大量去除ss 提高了过滤周期。此外过滤主要去除的是物理性的污染物,对化学性污染物的去除率较低,所以在回用处理前加生化处理也可去除大部分的有机污染物质。
同时对水质要求比较严格的回用水大多采用膜过滤,膜过滤前常常设置砂滤或纤维过滤以保证膜系统的安全稳定运行,而且为满足ro系统要求一般会在前设置超滤装置。砂滤滤速大约为5~10 m/h,滤料截污量2~4 kg/m3,纤维过滤器的滤速和截污量均为砂滤的2~3 倍,但其反冲洗周期要小于砂滤,一般为砂滤的1/3。因城市污水水量、水质较工业废水稳定可靠,所以可将城市二级处理出水作为大规模再生回用工艺的原水。
因此常采用膜过滤技术,并以纤维等其它过滤方式作为膜系统的工艺。