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工業(yè)廢水深度處理主要專利設(shè)備介紹

一、電化學(xué)裝置

 LEM電化學(xué)裝置電絮凝部分利用金屬電極電解時(shí)產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)與水體中污染物發(fā)生一些列復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)，或被氧化去除，或被解離析出，或被次生的氣體帶出水體，或出現(xiàn)還原反應(yīng)等等，最終實(shí)現(xiàn)污染物的去除。 其工作原理是在一定的電流-電壓條件下，一方面金屬陽(yáng)極溶出Fe2+、Al3+等離子在水中水解而發(fā)生絮凝作用，另一方面陰陽(yáng)兩極產(chǎn)生H2和O2等大量氣泡而產(chǎn)生良好的氣浮效應(yīng)，同時(shí)O2對(duì)水體中的污染物 也有氧化效果。通過(guò)以上一系列的電化學(xué)綜合作用后，再通過(guò)后續(xù)浸沒(méi)式膜分離的方法，去除這些吸附了污染物的絮體，實(shí)現(xiàn)水體凈化。

 

相對(duì)于一般的物理、化學(xué)處理手段而言， LEM電化學(xué)裝置其優(yōu)勢(shì)在于：

1）整合氧化、吸附、絮凝、氣浮、固液分離等多種預(yù)處理手段，比傳統(tǒng)分置式的工藝流程大大縮短，也極大節(jié)省了系統(tǒng)占地；

2）采用電源控制手段實(shí)現(xiàn)水體的污染控制，可根據(jù)水體中污染含量高低選取不同的電壓、電流，操作靈活，水質(zhì)適用范圍廣；

3）由電極所產(chǎn)生的氫氧化物絮凝活性強(qiáng)，吸附效率高；形成的絮體大而密實(shí)，不會(huì)發(fā)生回溶；

4）對(duì)處理水體的pH范圍和堿度適應(yīng)性廣，寬容度大；

5） 設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，操作自動(dòng)化程度高；

6）產(chǎn)生污泥量少，固廢處理費(fèi)用低。

相對(duì)于傳統(tǒng)電化學(xué)處理， LEM電化學(xué)裝置其優(yōu)勢(shì)在于：

結(jié)合復(fù)極式和推流式的特點(diǎn)，嚴(yán)格杜絕設(shè)備內(nèi)部返流現(xiàn)象，增加電流效率、減小反應(yīng)器體積；

二、LEM電化學(xué)裝置-氣浮池

 LEM電化學(xué)裝置氣浮部分采用豎流式斜板氣浮池，較平流式氣浮池，我司的豎流式斜板氣浮池集沉淀池與氣浮池于一體，底部設(shè)置泥斗收集沉淀的污泥，上部設(shè)置浮泥排出裝置，排出溶氣氣泡帶上來(lái)的浮泥，集沉淀和氣浮功能于一體不需要單獨(dú)設(shè)置沉淀池，且廢水從底部向上擴(kuò)散，水力條件較好優(yōu)于平流式氣浮。較傳統(tǒng)的豎流式氣浮，采用斜板設(shè)計(jì)后，上升流速高，設(shè)備直徑小，并且沉淀效果好，出水水質(zhì)優(yōu)于傳統(tǒng)豎流式氣浮。

 

浸沒(méi)式IMF膜過(guò)濾

采用浸沒(méi)式PVDF膜分離廢水中的顆粒物，為RO系統(tǒng)提供進(jìn)水可靠保障。將PVDF膜置于廢水中，通過(guò)抽吸泵將水抽出，顆粒物被截留在膜表面，實(shí)現(xiàn)固液分離，過(guò)濾一定時(shí)間后，用濾清液對(duì)膜進(jìn)行反洗和氣擦洗，將膜表面的顆粒物清除，當(dāng)廢水中截留的顆粒物達(dá)到一定濃度，將部分廢水排入濃縮池，經(jīng)板框脫水后得到固體廢棄物，板框?yàn)V清液返回系統(tǒng)繼續(xù)處理。本系統(tǒng)分別采用 IMF膜分離裝置過(guò)濾循環(huán)水的外排濃水，為后續(xù)的反滲透單元提供SDI保證。

三、IMF膜過(guò)濾的優(yōu)勢(shì)：

1）采用高強(qiáng)度和抗氧化性極佳的聚偏氟乙烯(PVDF)材料,保證其使用壽命，特殊海綿體結(jié)構(gòu)保障過(guò)濾精度和大通量 ；過(guò)濾精度可達(dá)0.08 um，產(chǎn)水水質(zhì)高。

 

 

指狀孔

 

海綿體

 

流動(dòng)阻力小

 

流動(dòng)阻力大

 

抗壓密性差，強(qiáng)度差

 

抗壓密性好，強(qiáng)度好

 

疏水性材料；硬脆

 

親水性材料；柔韌

 

 

2）IMF膜過(guò)濾核心設(shè)備：膜組件采用專為無(wú)機(jī)過(guò)濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)的專利結(jié)構(gòu)：中間為導(dǎo)泥槽設(shè)計(jì)，即使在高濃度下過(guò)濾也能使濾餅和雜質(zhì)不在組件中累積;保障運(yùn)行通量和膜的壽命，膜框架采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，方便安裝和維修；

 

 

IMF膜框架

 

 

IMF膜底部導(dǎo)泥槽

3）浸沒(méi)式超濾為開放式的系統(tǒng)，過(guò)流通道寬，對(duì)預(yù)處理的要求低，對(duì)高懸浮物高有機(jī)物的進(jìn)水有很強(qiáng)的抗污堵能力，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)不穩(wěn)定的進(jìn)水也有很強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力；

4）中空纖維超濾膜的過(guò)濾精度可達(dá)0.08 um，產(chǎn)水水質(zhì)高；

5）浸沒(méi)式超濾是在較低的負(fù)壓狀態(tài)下運(yùn)行，利用泵抽吸方式將水由外向內(nèi)進(jìn)行負(fù)壓抽濾，實(shí)現(xiàn)低跨膜壓差、適度膜通量的平穩(wěn)運(yùn)行的直流式全量過(guò)濾，這使得其整體能耗成本低于壓力式膜過(guò)濾。

6) IMF對(duì)預(yù)處理要求低，相對(duì)于壓力式超濾預(yù)處理需要多介質(zhì)過(guò)濾器、自清洗過(guò)濾器等設(shè)備，IMF預(yù)處理設(shè)備只需簡(jiǎn)單固液分離設(shè)備，投資少、占地小、操作維護(hù)簡(jiǎn)單，相對(duì)于壓力式超濾，不需要對(duì)預(yù)處理設(shè)備進(jìn)行反洗、更換濾料等繁瑣操作。

 

 

四、RO膜濃縮單元

RO膜的主要作用有兩個(gè)：一是脫鹽，二是濃縮。從整個(gè)水處理系統(tǒng)的工藝來(lái)看，為了降低運(yùn)行費(fèi)用必須盡量提高RO濃縮單元的水回收率，以減少后續(xù)蒸發(fā)單元的水量，從而達(dá)到降低運(yùn)行費(fèi)用的目標(biāo)。

 

我公司RO 系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)：

1）系統(tǒng)回流設(shè)計(jì)，避免濃差極化，提高回收率 ；

2）采用復(fù)配阻垢劑，在高濃縮倍數(shù)下有效阻止系統(tǒng)結(jié)垢 ；

3）濃水檢測(cè)裝置，預(yù)警濃水結(jié)晶析出 ；

4）特有膜污染清洗檢測(cè)裝置，快速確定清洗方案 ；

5）運(yùn)行過(guò)程如因操作導(dǎo)致RO損傷，可提供獨(dú)有的在線膜修復(fù)技術(shù)；

在本項(xiàng)目中RO系統(tǒng)采用系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)設(shè)計(jì)，使產(chǎn)水回收率達(dá)到80%。

反滲透膜經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行，進(jìn)料液體中的有機(jī)物或微溶物質(zhì)會(huì)造成RO膜組件的污堵，這時(shí)就需要進(jìn)行化學(xué)清洗來(lái)恢復(fù)膜的性能，化學(xué)清洗劑的類型是根據(jù)污堵物而定的。最為常用的是低pH清洗液，它用來(lái)去除無(wú)機(jī)鹽類污堵。高pH清洗液用來(lái)去除油類、生物類物質(zhì)和有機(jī)物污染。

若由于操作失誤導(dǎo)致預(yù)處理未到達(dá)預(yù)期效果或因進(jìn)水水質(zhì)偏離設(shè)計(jì)水質(zhì)較大，導(dǎo)致RO膜污染較嚴(yán)重時(shí)，常規(guī)的清洗方法沒(méi)有效果。我們可提供RO膜解剖、測(cè)試、污染物分析，確定污染程度及污染物組成，從而提供針對(duì)性的清洗方案。

我司可提供完整的反滲透系統(tǒng)，包括保安過(guò)濾器 、高壓泵、反滲透組件、配套儀表、閥門、管系及本體組架等。

 

 

五、ALS加速反應(yīng)器

 ALS加速軟化器工作的原理是基于傳統(tǒng)石灰法除硬度的理論，即在硬水中加入燒堿和純堿，使Ca2+、Mg2+分別以CaCO3和Mg(OH)2的形式沉淀出來(lái)，從而使水軟化。

 ALS加速軟化器的先進(jìn)之處在于能包容較大范圍、極大濃度的鈣硬、總硬，還能去除水中的SiO2，并且能能有效預(yù)防后續(xù)反滲透的污堵。

與傳統(tǒng)的石灰軟化器相比， ALS加速軟化器通過(guò)巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到較高的上升流速，使反應(yīng)器中能保持較高的晶種濃度，從而更有效、更充分地加速反應(yīng)的進(jìn)行，也減小了設(shè)備體積與占地。 ALS加速軟化器去除硬度的同時(shí)，能有效地使結(jié)晶發(fā)生在小具體表面，使晶體不斷長(zhǎng)大，不但利于沉降、壓濾，而且能完全消除析出的小顆粒物因?yàn)槎伦∧た祝斐刹豢赡娴哪の鄱?，而這個(gè)正是其他膜工藝失敗的主要原因。也就是說(shuō)，ALS加速軟化器作為反滲透的預(yù)處理，能夠有效消除膜工藝的某些弊端。

 ALS加速軟化器其中軸流循環(huán)泵能在獨(dú)特的水利循環(huán)設(shè)計(jì)下對(duì)水體做充分的混合，又能很好地控制一股排渣流體進(jìn)入污泥池，來(lái)有效控制反應(yīng)器內(nèi)的晶體濃度。污泥池的上層清液自流回ALS反應(yīng)器。

另外， ALS系統(tǒng)還配置有自動(dòng)加藥設(shè)備和排泥控制設(shè)備等，結(jié)晶反應(yīng)完的水體與排泥泵、污泥收集池之間有一個(gè)最優(yōu)的平衡值，能保持反應(yīng)器內(nèi)顆粒物濃度在一個(gè)最佳反應(yīng)狀態(tài)下。

 ALS加速軟化器的特點(diǎn)：

破壞阻垢劑：加速軟化法使用石灰等軟化藥劑率先吸附、去除水體中含有的阻垢劑，可破壞阻垢劑的效果，使出水鈣濃度更低。

加速反應(yīng)：在加速軟化器設(shè)計(jì)中，維持較高的上升流速，保持較高的晶種濃度，能更有效地加速反應(yīng)的進(jìn)行和顆粒長(zhǎng)大，并可減小設(shè)備大小和占地。

減小污泥量：加速軟化的反應(yīng)產(chǎn)物均在原有晶種表面生成，最終的污泥顆粒較大、較密實(shí)，更易于壓濾，污泥量較傳統(tǒng)石灰法少。

提升系統(tǒng)回收率：加速軟化出水含有殘余鈣鎂可達(dá)到接近理論值，如后續(xù)串聯(lián)反滲透等系統(tǒng)，可大大提升整體工藝的水回收率。

 ALS加速軟化器應(yīng)用實(shí)例：

六、AER電吸附再生裝置

本項(xiàng)目中 AER吸附再生裝置用于去除廢水中殘留的有機(jī)物，濾料吸附飽系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)移至再生罐進(jìn)行電氧化再生，再生完成后自動(dòng)將濾料轉(zhuǎn)移至吸附罐正常運(yùn)行，無(wú)需人工裝卸濾料，操作簡(jiǎn)單方便（見下圖）。

 AER吸附再生裝置優(yōu)點(diǎn)：

裝置簡(jiǎn)單；占地??；流程短；

自動(dòng)化操作；

運(yùn)行成本低；

可因來(lái)水水貭變化調(diào)整再生周期；出水水質(zhì)穩(wěn)定；

吸附劑壽命長(zhǎng)；

再生中沒(méi)有二次污染廢水產(chǎn)生；

AER是一種針對(duì)廢水中的有機(jī)物去除和降解的高效處理系統(tǒng)；此系統(tǒng)中的特殊導(dǎo)電吸附材料使其具備吸附和電化學(xué)再生的功能, 以經(jīng)濟(jì)有效去除水中有機(jī)物，可重覆使用吸附劑、降低運(yùn)行成本，無(wú)二次污染排放。

此系統(tǒng)將吸附和電氧化技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，采用具有高吸附性能的導(dǎo)電顆粒，并在其上負(fù)載催化劑使其最大發(fā)揮電氧化的作用，導(dǎo)電吸附劑有效吸附水中有機(jī)物，再以電化學(xué)方法利用催化劑將此導(dǎo)電顆粒上吸附的有機(jī)物進(jìn)行電氧化并再生，達(dá)到重復(fù)吸附的功能；由于電氧化的電流完全作用于吸附在導(dǎo)電顆粒表面上有機(jī)物，此時(shí)的電流效率最高，反應(yīng)完全而且時(shí)間很短；一般30分鐘即可完全恢復(fù)；可以經(jīng)濟(jì)有效地去除水中有機(jī)物；此技術(shù)具有以下特點(diǎn)：

特殊的有機(jī)物吸附劑再生工藝，降低消耗；

采用獨(dú)特的設(shè)計(jì)，可利用廢熱，降低能耗；

簡(jiǎn)化工藝、設(shè)備，降低總投資；

優(yōu)化的設(shè)備設(shè)計(jì)和布置，占地面積??；

操作簡(jiǎn)單、管理方便；

多臺(tái)設(shè)備并聯(lián)，提高操作彈性；