預(yù)處理+超濾+反滲透組合工藝在工業(yè)水資源中的應(yīng)用

預(yù)處理+超濾+反滲透組合工藝在工業(yè)水資源中的應(yīng)用

1系統(tǒng)回收率及水質(zhì)在某項(xiàng)化工技術(shù)中，采用含鹽廢水膜處理系統(tǒng)，作為裝置的污水處理廠。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和處理規(guī)模為1500米。超濾出水經(jīng)反滲透系統(tǒng)除鹽處理后,可達(dá)到優(yōu)質(zhì)再生水水質(zhì)指標(biāo)。本系統(tǒng)反滲透膜系統(tǒng)回收率按85%設(shè)計(jì),脫鹽率≥97%?；赜盟到y(tǒng)整體回收率按90%設(shè)計(jì)。由于循環(huán)水排污水經(jīng)系統(tǒng)濃縮后硬度調(diào)高,在高效沉淀池工藝中,考慮了石灰—純堿法深度除硬度的措施,以盡可能降低反滲透進(jìn)水的硬度。在預(yù)處理(高效沉淀池、V形濾池)過程會(huì)產(chǎn)生大量的無機(jī)污泥,采用適合板框式壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理,以降低泥餅的含水率。2循環(huán)水體的廢水排放量和水質(zhì)指標(biāo)根據(jù)總體設(shè)計(jì)和上游條件,各循環(huán)水場的排污水水質(zhì)指標(biāo)見表1。3高效沉淀池的運(yùn)行及投加量的確定循環(huán)水系統(tǒng)排污水進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)水罐后進(jìn)行水量和水質(zhì)的調(diào)節(jié)。然后,進(jìn)入高密池、沉淀池處理。該工段設(shè)置石灰、純堿投加系統(tǒng),反應(yīng)后去除水中的硬度及部分懸浮物。高效沉淀池是一體化構(gòu)筑物,自含鹽廢水調(diào)節(jié)罐來的含鹽廢水先經(jīng)加藥反應(yīng)區(qū),先后分別加入三氯化鐵溶液、石灰乳、碳酸鈉溶液,在機(jī)械攪拌機(jī)混合攪拌下進(jìn)行反應(yīng),去除暫時(shí)硬度和永久硬度后進(jìn)入絮凝反應(yīng)區(qū),加入絮凝劑PAM溶液,混合反應(yīng)后進(jìn)入高效澄清區(qū),在機(jī)械刮泥機(jī)緩緩攪拌下澄清,最后經(jīng)過斜管沉淀區(qū)進(jìn)一步澄清,保證出水水質(zhì)。澄清產(chǎn)生的污泥沉于澄清區(qū)池底,由污泥回流泵分別輸送至絮凝反應(yīng)區(qū)前,提供核心,利于形成大的絮狀礬花。多余污泥由剩余污泥泵輸送至污泥貯槽。絮凝區(qū)絮凝劑三氯化鐵的投加量按照實(shí)際來水水質(zhì),根據(jù)燒杯實(shí)驗(yàn)確定。本項(xiàng)目高效沉淀池由于設(shè)計(jì)有污泥回流,所以絮凝劑投加保持在15~20mg/L,并根據(jù)來水水質(zhì)變化及混凝區(qū)末端虛體顆粒的大小適量增減。經(jīng)絮凝處理的出水濁度由進(jìn)水的25NTU左右下降至15NTU左右。在技術(shù)選擇上,高密池的設(shè)計(jì)考慮了能夠?qū)河埠陀烙踩咳コ拇胧?工藝設(shè)計(jì)上增加了碳酸鈉投加措施,為防止自反應(yīng),設(shè)置了獨(dú)立的石灰反應(yīng)池和純堿反應(yīng)池,分別加入石灰、純堿,石灰先與水中的碳酸氫離子反應(yīng),然后純堿與水中的Ca石灰投加去除暫時(shí)硬度:純堿投加去除永久硬度:經(jīng)過該高密池處理后,出水總硬將達(dá)到150mg/L以下,有效降低了后續(xù)膜系統(tǒng)污堵的頻率。經(jīng)高密池加藥處理后的關(guān)鍵水質(zhì)指標(biāo)見表2。自高效沉淀池出水槽自流過來的預(yù)處理水,先進(jìn)入中和池,在池中加入硫酸進(jìn)行中和,同時(shí)加入適量的FeCl4超濾和滲透處理技術(shù)4.1進(jìn)水水質(zhì)控制指標(biāo)為保護(hù)膜系統(tǒng)的功能和壽命,保證含鹽廢水膜處理系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行,超濾(UF)和反滲透(RO)進(jìn)水指標(biāo)應(yīng)參考GB50684—2011《化學(xué)工業(yè)污水處理和回用水設(shè)計(jì)規(guī)范》和2008年《煉油化工企業(yè)污水回用管理導(dǎo)則》,具體控制指標(biāo)見表4。如果計(jì)算得到的水質(zhì)不能滿足該水質(zhì)指標(biāo),則需要在預(yù)處理系統(tǒng)中解決。4.2廢水預(yù)處理系統(tǒng)超濾吸水池的清水由超濾進(jìn)水泵輸送至超濾膜組,在泵的出口管道上設(shè)有帶自清洗過濾器,對(duì)水質(zhì)把關(guān)。超濾產(chǎn)水進(jìn)入中間水池,為保證系統(tǒng)正常運(yùn)行,在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)需要對(duì)超濾膜組進(jìn)行在線清洗。這時(shí),通過閥門自動(dòng)切換,關(guān)閉進(jìn)水和產(chǎn)水管道上的閥門,自動(dòng)開啟UF沖洗水泵,通過UF反洗保安過濾器后,將清洗水注入要沖洗的UF膜組,在線清洗的廢水則排入沖洗廢水池,再經(jīng)泵輸送至含鹽廢水調(diào)節(jié)罐。中間水池的超濾產(chǎn)水經(jīng)RO進(jìn)水泵提升,先進(jìn)RO保安過濾器,再經(jīng)RO高壓泵升至設(shè)定壓力后進(jìn)入一級(jí)二段RO膜組,得到的RO產(chǎn)水憑余壓進(jìn)入RO產(chǎn)水緩沖池,通過產(chǎn)水輸送泵將產(chǎn)水提升到優(yōu)質(zhì)再生水回用水罐,經(jīng)RO產(chǎn)水輸送泵送出界外;濃水則進(jìn)入RO濃水緩沖池,通過濃鹽水輸送泵將RO濃水提升到高效膜濃縮進(jìn)料罐。RO膜組在運(yùn)行中還需要加入各種化學(xué)品,如殺菌劑、還原劑、阻垢劑等,根據(jù)膜進(jìn)出水水質(zhì)的要求進(jìn)行配制,并用計(jì)量泵輸送至加藥點(diǎn)。V型濾池、超濾系統(tǒng)的反洗水和超濾反滲透的再生廢水自流進(jìn)入廢水調(diào)節(jié)池,再次由高效沉淀池進(jìn)行預(yù)處理。高效沉淀池底部的濃縮污泥通過板框壓濾機(jī)壓濾脫水處理,污泥外運(yùn)處置,壓濾液自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池,回收處理,不外排。超濾系統(tǒng)與反滲透系統(tǒng)各設(shè)置一套化學(xué)清洗裝置,用于定期維護(hù)性清洗。4.3超濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)超濾系統(tǒng)用于含鹽廢水反滲透前的深度處理,進(jìn)一步降低廢水的污泥指數(shù)(SDI),設(shè)置6套采用DCS自控運(yùn)行超濾裝置,每套凈產(chǎn)水300m超濾裝置工作壓力0.2MPa,過濾周期45min,反洗總歷時(shí)為30~60s,設(shè)計(jì)通量不大于50L/(m超濾膜元件采用抗污染復(fù)合膜。濾膜材質(zhì)為聚偏二氟乙烯(PVDF),為進(jìn)口產(chǎn)品、外壓式、抗污染、抗強(qiáng)氧化劑、耐酸堿。該膜供水從膜柱底部進(jìn)口進(jìn)入膜柱。系統(tǒng)膜柱采用由外向內(nèi)正壓流動(dòng)方式,超濾出水從膜柱頂部排出,進(jìn)入超濾產(chǎn)水箱,濃縮廢水通過濾膜從側(cè)面排液口排出。由于超濾膜清洗頻繁,要求具有很好的恢復(fù)性,并能承受一定濃度強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑的浸泡與清洗。應(yīng)具有自動(dòng)反洗及清洗功能。超濾各反洗、清洗加藥裝置采用自動(dòng)控制。4.4反滲透膜及反爆膜組件反滲透裝置是整個(gè)脫鹽系統(tǒng)的重要執(zhí)行機(jī)構(gòu),主要負(fù)責(zé)脫除水中大部分的可溶性鹽、膠體、有機(jī)物及微生物。膜組件采用世界上先進(jìn)的低壓抗污染型RO膜。系統(tǒng)設(shè)置6套并聯(lián)反滲透膜組,每套正常出力250m反滲透進(jìn)水是回用廢水,雖已經(jīng)過生化和軟化預(yù)處理,但反滲透進(jìn)水中仍含有一定量的有機(jī)物和難溶鹽等,有機(jī)物容易在膜表面積累,對(duì)反滲透膜造成污染,而難溶鹽容易在膜表面結(jié)垢也會(huì)造成反滲透膜污染。故反滲透膜元件采用進(jìn)口抗污染電中性反滲透膜。采用海德能優(yōu)質(zhì)進(jìn)口品牌。RO裝置各段給水及濃水進(jìn)出水總管上設(shè)有足夠的接口及閥門,以便清洗時(shí)與清洗液進(jìn)出管相連。每套R(shí)O裝置產(chǎn)品水管上裝設(shè)防爆膜。濃水排水需裝流量控制閥(穩(wěn)流閥),以控制水的回收率。濃水去后端處理裝置。5板框壓濾機(jī)設(shè)計(jì)從高效沉淀池和沖洗廢水池過來的稀污泥均匯入污泥貯槽,槽中設(shè)有機(jī)械攪拌機(jī),防止池中無機(jī)污泥沉淀結(jié)塊,并在池底通入壓縮空氣輔助攪拌。而后,經(jīng)過污泥輸送泵加壓輸送至污泥板框脫水機(jī),經(jīng)脫水后得到含水率75%~60%的泥餅,由污泥車送出界外。污泥脫水產(chǎn)生的濾液收集至濾液池,再由濾液泵送回含鹽廢水調(diào)節(jié)罐。板框壓濾機(jī)設(shè)計(jì)總處理量(固含率5%);處理水量Q=45m6設(shè)計(jì)進(jìn)出水指標(biāo)裝置自2015年10月份運(yùn)行以來,經(jīng)高效沉淀池、V型濾池、超濾和反滲透處理后的產(chǎn)水一直保持指標(biāo)合格,達(dá)到設(shè)計(jì)出水指標(biāo)(產(chǎn)水指標(biāo)見表5)。目前,產(chǎn)水已作為新鮮水回用于公司除鹽水站、循環(huán)水補(bǔ)充水、沖洗用水、采暖熱網(wǎng)補(bǔ)充水、工藝用水等各個(gè)環(huán)節(jié)。7循環(huán)水系統(tǒng)回用項(xiàng)目利用工業(yè)水資源(1)高電導(dǎo)、高硬度和堿度的廢水經(jīng)過“預(yù)處理+超濾+反滲透”組合工藝處理后,產(chǎn)水達(dá)到了工業(yè)回