超滤膜法处理生化污水的工艺设计

南阳南油科贸有限公司

超滤膜法处理生化污水的工艺设计

王晓峰南阳南油科贸有限公司

河南油田污水深度处理工艺方案是在现有污水生化处理的工艺后端增加两级过滤和一级超滤膜系统的工艺。超滤膜元件拟采用外压式超滤膜元件，材质为经亲水性处理的PVDF，单套超滤装置产水量125m3/h，共设1套，错量过流。超滤系统包括自清洗过滤器、过滤膜组件及超滤反洗水泵。

生化污水；超滤膜法；方案；工艺流程；设备选型；运行费用

近几年河南油田根据稠联外排污水处理运行现状以及膜处理工艺的水质要求，在原有生化处理系统基础上新建缓冲池，污水经过系统缓冲后进入两级过滤系统+超滤膜系统进行深度处理，将处理后的污水排入监护罐，将合格的污水进行外排。

1 工艺流程

河南油田污水深度处理工艺方案是在现有污水生化处理的工艺后端增加两级过滤和一级超滤膜系统的工艺。工艺流程如下：稠联来污水→冷却塔→隔油池→生物膜水解酸化池→中沉池→生物膜接触氧化池→二沉池→双滤料过滤器→多介质过滤器→超滤膜系统→监护罐→达标外排。膜处理工艺分段控制水质的标准见表1，物料平衡关系见图1。

表1 膜处理工艺分段控制水质mg/L

图1 超滤膜法物料平衡关系

2 反洗及污水回收流程

（1）超滤反洗系统。超滤反洗系统流程：超滤反洗水箱→反洗水泵→超滤膜装置（加药点）→中和水池。根据超滤膜反洗污水水质指标，接入新建的中和水池。超滤反洗水回收流程：超滤反洗污水→中和水池→去注水。

（2）超滤化学清洗系统。超滤化学清洗系统流程：超滤化学清洗水箱（加药点）→提升水泵→超滤膜装置→超滤化学清洗水箱。超滤膜化学清洗系统，内部循环，清洗完回化学清洗水箱。

3 主要设备及构筑物选型

（1）超滤装置。超滤膜元件拟采用外压式超滤膜元件，材质为经亲水性处理的PVDF，单套超滤装置产水量125m3/h，共设1套，错量过流。超滤系统包括自清洗过滤器、过滤膜组件及超滤反洗水泵。过滤膜组件参数如下：S=50m2，膜壳材料为ABS，膜壳直径为165mm；膜丝材质为高结晶度PVDF，过滤精度为0.1μm；截留分子30 000，膜丝内径为0.7 mm，外径为1.3 mm，膜丝长度为1.5m。该机组共计采用50支超滤膜。超滤膜反洗泵Q=300m3/h，H=34 m，N=45 kW。单支膜水洗反洗强度为80 L/（m2·h），单支膜气洗反洗强度为5m3/h。超滤系统每45min反洗一次，每次反洗过程总时间为3.5min，其中反洗泵运行1.5 min，反洗时进气2min。单支膜反洗气量为5m3/h，实际用气量为250m3/h，用气压力0.4～0.7MPa。仪表用量15m3/h，用气压力0.4～0.7MPa。超滤膜系统参数见表2。

表2 超滤膜系统参数

（2）双滤料过滤器（3套）。双滤料过滤器滤料为无烟煤和石英砂。单台过滤器直径3m×4.73m，单台处理水量75 m3/h，工作滤速7 m/h，校核滤速10 m/h，工作周期24 h，采用水、气混合反冲洗。反洗水来自监护罐，反洗强度650m3/h，水洗反洗压力0.3～0.4MPa，反洗历时10～15min。气洗由水环真空泵供气，反洗强度585m3/h，气洗反洗压力0.1～0.2MPa，反洗历时3～5min。厂家自带控制柜1套（与多介质过滤器公用），自带控制电缆及电缆线。

（3）多介质过滤器（3套）。多介质过滤器去除小粒径的悬浮物，滤料为核桃壳+石英砂+皓英石。单台过滤器直径为3m×4.73m，单台处理水量75 m3/h，工作滤速7 m/h，校核滤速10m/h，工作周期24 h，水洗反洗强度650m3/h，水洗反洗压力0.3～0.4MPa，反洗历时5～10min，气洗反洗强度585m3/h，气洗反洗压力0.1～0.2MPa，反洗历时3～5min。厂家自带控制柜1套（与双滤料过滤器公用），自带控制电缆及电缆线。

（4）监护罐。选用500m3钢制拱顶罐1座，停留时间3.5 h，尺寸为8.9m×8.9m。

（5）污水回收泵。选用污水回收泵1台，Q= 165m3/h，H=30m，N=22 kW。

（6）过滤提升泵。选用过滤提升泵2台，一用一备，Q=165m3/h，H=60m，N=55 kW。

（7）中和水池。中心水池有效容积为100m3，设在超滤系统后，尺寸为7m×5.0m×3.5m。

（8）缓冲水池。缓冲水池有效容积为200m3，停留时间1.4 h，设在过滤系统后，尺寸为7.0m× 9.0m×3.5m。

4 主要工程量及投资估算

设备工艺部分主要工程量及投资估算见表3。

表3 主要工程量及投资估算

由表3中数据可知，工艺部分投资估算总价为1 046.5万元。设备的其他部分投资估算如下：仪表部分为8.4万元，电气部分为180万元，总图部分为24.43万元，工程直接费用为1 259.33万元。方案直接运行成本为2.46元/立方米，合计每年总运行成本270万元。

（栏目主持 张秀丽）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.7.033