粉末活性炭去除反渗透浓水中的有机物及溶剂逆流再生

作     者：耿汉霖 

作者单位：天津大学 

学位级别：硕士

导师姓名：顾平;纪轩

授予年度：2014年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：反渗透浓水 有机污染物 粉末活性炭 微滤 逆流吸附 再生剂 逆流再生 

摘      要：近年来，反渗透技术凭借其出水水质好、回收率高等特点，已经成为污水回用的主要技术之一。但是该技术同时产生了大量的反渗透浓水，其中含有较多的难生物降解有机物和盐分，处理较困难，直接排放又会对环境造成严重危害，对反渗透浓水进行资源化、无害化处理已经成为国际性难题。本课题针对天津某石化公司废水回用车间的反渗透浓水，采用粉末活性炭（PAC）累积四级逆流吸附与微滤（MF）组合工艺对浓水中的有机物进行去除研究，并对吸附饱和的PAC进行再生初步研究。 连续的小试试验表明，PAC-MF累积四级逆流吸附工艺能显著去除反渗透浓水中的有机物，在PAC投量为0.2945g/L时，COD去除率可达到70.13%，DOC去除率可达到80.46%，并且出水SDI小于5.0，可以达到反渗透系统的进水要求。PAC四级逆流吸附利用浓水主体浓度与PAC吸附平衡浓度差，充分发挥了PAC的吸附容量。在相同的投炭量下，与累积二级逆流吸附的理论值相比，COD、DOC的去除率均能提高约10%，若采用PAC四级逆流吸附工艺达到出水水质要求，所需投炭量将小于二级计算投炭量。同时，PAC投加也减缓了MF膜的污染程度，试验结束后仅通过物理清洗，膜比通量（SF）能恢复至初始通量的98%以上。 采用PAC-MF累积四级逆流吸附工艺对高盐度反渗透浓水的处理效果与常规反渗透浓水相比，COD、DOC、UV254的去除率基本不变，出水SDI始终小于5.0，达到反渗透系统进水要求。但处理高盐度反渗透浓水时，SF降低较快，通过物理清洗可以恢复至MF膜初始通量的88%，比处理常规反渗透浓水时略有降低。 采用溶剂多级逆流法再生吸附饱和的PAC，基于不同再生剂的再生效果筛选出最佳再生剂，优化了再生条件，并分析了溶剂逆流再生的影响因素。结果表明，有机再生剂的再生效果均优于无机再生剂，而研究中所选的有机再生剂又以甲醇的再生效果为最佳，甲醇的最佳再生时间为30min，在再生固液比为5g/L的条件下，PAC的再生率可达到75%;在相同再生固液比下，甲醇二级逆流再生的效果高于一级再生，且PAC的再生率随再生次数的增加而逐渐降低，随再生温度的升高而逐渐增大。