湿地作为化学工业海水淡化厂的创新预处理

世界人口的增长导致对食物和水的需求增加。此外，资源的枯竭和气候变化的后果要求工业通过创新技术更有效地使用水来减少它们的水足迹。2019 - 2021年，Dow Benelux BV, Evides Industriewater和新的欧洲水再利用成员ob体育官网登录湖南应用科学大学在TKI资助的一个项目中工作，该项目旨在研究如何结合湿地作为预处理和海水淡化过程，有效地去除废水处理厂(WWTP)出水中的微污染物、营养物质和盐度。

陶氏化学位于水资源紧张的荷兰西南三角洲(Terneuzen)。目前，陶氏每年使用2200万立方米淡水生产800种不同的化学品和塑料。如今，陶氏75%的供水来自可再生资源。到2024年，最后4- 500万立方米/年的工业用水将不再与饮用水水资源竞争，使流域对水压力的适应能力增强。

当地的一种替代水源包括:i)从陶氏工厂及其周边收集的雨水，ii)处理过的陶氏废水，以及iii) Terneuzen废水处理厂处理过的城市废水。这种水混合物在海水淡化装置(超滤(UF) - >离子交换(IX) - >反渗透(RO))中处理到所需的工业质量。为了提高海水淡化的效率和降低成本，研究了一种基于自然的预处理(湿地)，目的是在尽可能少地使用能源和化学品的情况下减少膜的生物污染。据作者所知，这是第一次在室外曝气湿地上进行如此大规模的应用，作为海水淡化厂前的预处理。

湿地试点设施位于Dow/Evides站点，自2019年4月开始运营。它以强制床曝气为基础，由两个曝气水平潜流湿地单元组成^TM原理，350平方米(28米x 12.5米x 1米)，并从Terneuzen污水处理厂和Dow污水处理厂的污水中注入10立方米/小时的市政污水。两个试点单元都填充粘土集料，并通过鼓风机在三个不同的区域充气，鼓风机连接到湿地单元底部的曝气网格。湿地上长满了常见的芦苇芦苇水在每个湿地单元的停留时间为12小时。

经过18个月的研究和各种设置，可以得出结论，曝气人工湿地可以为海水淡化厂提供更稳定的生物出水。铵在湿地中被完全去除。进入湿地的水混合物含有不易生物降解的物质。但COD和TN的平均低浓度(分别为25 mg/L和10 mg/L)降低了约25%。COD和TN的去除率之间存在一种权衡关系，随着滤池内氧利用率的提高，COD去除率高，TN去除率低。季节变化仅影响TN的去除，夏季城市污水TN的去除效率为38%，冬季为24%。综上所述，添加湿地作为预处理，UF性能更稳定，清洗膜所需的反冲洗量更少;因此，减少所涉及的成本。这些结果为全面实施提供了一个很好的视角。

作者

麦勒Martens
水技术研究组
湖南应用科学大学
船帆,荷兰
艾凡:mireille.martens@hz.nl