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浅析高效反渗透技术在煤化工废水零排放中的应用

2018-2-24 13:57| 发布者: candy| 查看: 1948| 评论: 0|来自: 《煤炭加工与综合利用》

3.2主要处理工艺单元

3.2.1高效膜浓缩进料水罐:用于浓盐水高效膜浓缩单元进水的水质水量调节。按处理能力(375m3/h)的16h设计。主要参数如下:数量:2台,外形尺寸:φ16000mm×16500mm,有效容积:3000m3,材质:碳钢+防腐+保温。

3.2.2石灰软化澄清池(高效沉淀池):用于浓盐水的石灰—纯碱软化处理,降低出水的硬度。主要参数如下:数量:1座,设计处理水量:435m3/h。外形尺寸:混凝反应池(3631-T-002):2400mm×2400mm×5200mm,Ve=26.4m3,停留时间:3.64min,1座;石灰反应池(3631-T-003):2400mm×2400mm×5200mm,Ve=26.4m3,停留时间:3.64min,1座;纯碱反应池池:2400mm×2400mm×5200mm,Ve=26.4m3,停留时间:3.64min,1座;絮凝池:3000mm×3000mm×5000mm,Ve=41.4m3,停留时间:5.71min,2座;单个澄清池:φ6000mm×5300mm,表面负荷L=7.69m3/(m2/h),2座。主要材质:钢混。

3.2.3石英砂过滤器:用于浓盐水的过滤,降低水中的浊度。主要参数如下:数量:3台(2用1备),设计处理水量:432m3/h,压力:0.6MPa,单台尺寸:φ3200mm×7000mm(卧式),滤料:砾石5.28m3,石英砂18.49m3,罐体材质:碳钢+衬塑。

3.2.4钠离子软化器:用于石英砂过滤器产水的阳离子交换,降低水中的大部分硬度。主要参数如下:数量:4台(3用1备),设计处理水量:425m3/h,设计压力:0.6MPa,尺寸:φ3400mm×2800mm(立式),树脂类型:强酸型,数值型号:AMBERJET1000Na,树脂体积:12.36m3,罐体材质:碳钢+衬塑。

3.2.5弱酸阳床:去除钠离子软化器产水的剩余硬度。主要参数如下:数量:4台(3用1备),设计处理水量:417m3/h,设计压力:0.6MPa,尺寸:φ2800mm×2800mm(立式),树脂类型:弱酸型,数值型号:AMBERLITEIRC86,树脂体积:6.16m3,罐体材质:碳钢+衬塑。

3.2.6脱碳塔:空气吹脱,脱去弱酸阳床产水中的CO2。主要参数如下:数量:2台,设计处理水量:416m3/h,设计压力:大气压,尺寸:φ2400mm×3900mm(立式),数值型号:拉西环,树脂体积:9.05m3,罐体材质:碳钢+衬塑

3.2.7超滤膜组:用于RO膜组前的深度处理,进一步降低废水的SDI值,主要参数如下:数量:3组,设计处理水量:412m3/h,单组进水能力:Q=165m3/h,回收率:≥90%,膜通量:≤50L/(m2˙h),设计压力:P=0.2MPa,最大进水组件压力(40℃时):0.3MPa,最大跨膜压差(TMP):ΔP=0.21MPa,最大气洗流量:12m3/hr,最大反洗压力:0.25MPa,最大NaClO耐受浓度:1000mg/L,最大悬浮物耐受浓度:100mg/L,最高浊度:300NTU,最大颗粒物粒径:300μm,预期产水浊度:≤0.1NTU,预期产水SDI:≤0.25。

3.2.8一级二段RO膜组:用于浓盐水的脱盐处理,得到优质再生水,主要参数如下:数量:3组,设计处理水量:370m3/h,单组进水能力:Q=185m3/h,设计膜通量(15℃):≤15L/(m2˙h),回收率:≥90%,单组产水水量:≥164.5m3/h,总的产水量:≥329m3/h,正常运行温度:10~30℃。

3.2.9强酸阳床:去除RO膜组产水中的氨。主要参数如下:数量:3台(2用1备),设计处理水量为:328m3/h,设计压力:0.36MPa,尺寸:φ2800mm×2600mm(立式),树脂类型:强酸型,数值型号:AMBERLJET1500H,树脂体积:9.18m3,罐体材质:碳钢+衬塑。

4.装置的实际运行情况

4.1各主要工艺单元实际处理效果:该处理装置自2016年3月调试并投入运行以来,一直运行比较稳定,各主要处理工艺单元运行指标均达到设计要求,表4为实际运行的部分数据。


4.2装置运行情况:经过一段时间的运行考验,该装置整个系统运行比较平稳,通过对调试和运行情况以及从性能测试数据的分析,总结如下。(1)高效反渗透回收率和脱盐率效果较好。装置的水回收率达到了90%以上,脱盐率高于97%,完全达到了设计要求。(2)反渗透膜系统运行稳定。该项目采用了美国陶氏公司生产的宽流道抗污染型反渗透膜元件,反渗透进水pH控制在10.5~11之间,反渗透装置的段间压差、产水水量、水质指标等非常稳定。(3)水中的钙、镁、铁等二价、三价金属离子的结垢问题在预处理得到了控制。在石灰、纯碱软化和离子交换去除了水中残留的硬度及碱度,实际运行过程中,控制钠离子交换器的实效终点为50mg/L,弱酸离子交换器的实效终点为1mg/L。(4)二氧化硅的控制。高效澄清池去除了一部分进水中的二氧化硅,反渗透入口投加少量的控制硅污染的阻垢剂,该阻垢剂同时还具有控制钙镁垢的作用。(5)悬浮物、有机物、和微生物的控制。虽然进水含有一定量的COD,但预处理对COD有少量的去除,反渗透在高pH条件下运行,有机物的污染得到了控制。反渗透的段间压差也基本维持稳定,没有出现悬浮物、有机物污堵。

4.3运行成本分析:该项目高效膜浓缩装置自2016年年初运行以来,到目前已经运行近一年的时间,总计处理工业废水近150万t,回收优质再生水近130万t,优质再生水替代生产水作为循环水系统的补水,生产水的处理成本约5元/t,优质再生水的处理成本也在5元/t左右,处理费用基本可以抵消。另外,优质再生水的水质明显优于生产水,用优质再生水替代生产水作为循环水系统的补水,补充到循环水系统后能进一步增加循环水的浓缩倍数,减少排污,进一步节约了生产成本。

5. 结论

(1)高效反渗透技术以完善的预处理措施和高回收率的优势在很多工业污水项目上发挥出了优势,并且具备膜结垢污堵频次低,出水水质稳定等优点,同时在投资、运行管理等方面也表现出明显的优势,是目前高含盐废水的有效处理方法之一。

(2)高效反渗透技术能够很好的解决浓盐水减量化的问题,在含盐污水膜法处理和热法处理之间搭建一座平台,铺设了一条捷径,具有可观的经济效益、社会效益。
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