程义斌
摘 要:中水回用技术是一种对节能减排和环境保护极为有利的技术,促进了污水的资源化。三法净水技术通过完整的处理流程在中水回用技术上取得了较大的革新。通过预处理、超滤、反渗透、浓盐水处理四个环节使污水基本达到了城市杂用水标准,创造了良好的环境效益和经济效益。
关键词:中水回用技术;三法净水技术;运行管理
中图分类号: X703.1 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)17-166-2
0 引言
新疆心连心能源化工有限公司在中水回收上运用三法净水技术取得了良好的效果,为水循环利用和环境保护提供了优秀的技术支持。
1 三法净水技术原理及技术特点
1.1 电活性絮凝法
在电絮凝反应池内放置可溶性电极板,采用金属铁或铝及合金材料作为电极,通过对极板加电,使极板电解消耗析出Fe3+或Al3+进入水中,与水中溶解的OH-结合生成Fe(OH)3或Al(OH)3以及其它单核羟基配合物、多核羟基配合物和聚合物等。最后利用调节水质的pH值,使水中的钙镁离子形成不溶化合物,被电解产生的高活性吸附基团吸附去除。
1.2 电气浮氧化法
在电絮凝反应池内放置惰性电极板,通过对极板加电在电场作用下,水分子离解产生H+和OH-并发生定向迁移,在阴阳两极分别生成H2和O2。同时,在阳极板表面发生反应生成的自由基状态的·OH。
1.3 沉淀过滤法
电絮凝反应池电解产生的大量絮体进入斜板沉淀池进行沉淀分离,沉淀池上清液出水进入双介质过滤池,进一步滤除水中的悬浮物及胶体颗粒等杂质。
1.4 技术特点
三水净水法具有以下优点:进水指标宽泛,抗冲击能力强,出水水质稳定,无需投加药剂,不产生对水体的二次污染。水回收率高,可达99%以上。设备投资低,针对不同水质采用不同的工艺单元灵活组合,模块化、标准化设计,采用一体化的结构形式,投资低于传统的工艺流程组合所需的总体投资。运行成本低,处理污水一般吨水运行成本在0.1-0.2元/吨水,对于难降解类COD、油含量较高的水,具有较好的处理效果和较低的运行成本。设备占地面积小,集成度高,运行可靠,操作维护简单。全流程自动化控制,便于规范管理,无需增加人工成本。
2 技术要求和工艺流程
2.1 技术要求
工程每天可处理的水量来自循环水厂排污、除盐水站、污水处理场三个系统,正常状态下每天要处理276t,最多时达428t。
2.2 工艺流程
工艺流程全程包含四个步骤:预处理、超滤、反渗透、浓盐水处理。
3 预处理工艺
3.1 工作流程
3.2 单元处理
依据水处理的工艺过程,由PLC控制系统对各个工艺单元进行协调、管理、控制。系统监视包括:水池液位、泵启停、反应池排污、沉淀池排污、过滤池的自动反洗,加药控制系统,所有泵和气动阀的手、自动操作,现场参数的实时显示、记录以及整个系统运行状况。系统监控包括五个控制单元:反应池、沉淀池、过滤池、回用水池和泵控制。
4 超滤工艺
超滤的操作流程:正常产水—反洗—正冲一产水等按一定时间顺序、循环进行。超滤膜采用外压运行方式。超滤系统工作压力是0.2MPa,过滤周期是30min,通过变频恒流产水。
①自清洗过滤。清水池出水经超滤供水泵提升进入自清洗过滤器去除水中大颗粒悬浮物,以保护超滤膜和提高超滤膜的通量,保证超滤系统长期稳定运行。本工程使用了流量为400m3/h、过滤精度为100μm、壳体碳钢防腐、滤网316材质自清洗过滤器一台。
②反洗。系统过滤工作一段时间后,水中的固体悬浮物沉降在膜的外表面。为保持膜的产水量不变,膜的过滤压力必然不断增加。因此运行一段时间后需从与过滤相反的方向对膜进行短时间的反冲洗,沉积在膜表面的固体被反洗水带走。
③化学清洗。反冲洗并不能达到100%的恢复效果,会有许多物质黏附在膜表面,仅通过机械力无法将其去除。长时间运行后,这些物质会堵塞膜孔,因此运行一段时间后需对膜进行化学加强反洗或化学清洗。清洗过程中可以根据污染情况定期加入次氯酸钠、盐酸和氢氧化钠等药剂。
④设备配置。超滤单元需配备超滤主机、超滤反洗水泵、超滤气洗压缩空气和超滤化学清洗系统四部分装置。
5 反渗透工艺
5.1 工艺目的
来自超滤产水水池的水经过反渗透供水泵提升至0.3MPa,经阻垢剂、还原剂加药混合后,再经过5μm保安过滤器后,经RO系统泵提升进入RO装置进行脱盐。反渗透的产水进入反渗透产水水池,浓水收集后进一步处理排放。反渗透是最精密的过滤设备,本单元的主要目的是通过半渗透膜的选择性透过作用,去除水中的盐份,系统脱盐率≥97%(3年内)。
5.2 系统构成
反渗透系统由加药系统、保安过滤器、反渗透系统泵、反渗透主机、冲洗系统和清洗系统组成。加药系统主要添加还原剂和阻垢剂。加药点后设置管道混和器,保证药剂混和均匀。保安过滤器的数量为3台,分别向3套反渗透供水。反渗透系统泵为变频控制,数量为3台,每台的设计为流量100m3/h扬程。反渗透主机设置3套,冲洗系统和清洗系统共用1套。
5.3 设计参数
反渗透单元对超滤单元的出水水质进行再处理,产水能力为3*70m3/h,设计膜通量≤21L/(m2·h)。
[序号\&项目\&数值\&1
2
3
4
5\&反渗透系统总产水量
反渗透系统设计套数
单套反渗透系统产水量
系统回收率
系统脱盐率\&3*70m3/h
3套
70m3/h
≥70%
≥97%(三年内)\&]
6 严格运行管理
公司中水回收工程在节能减排、环境保护、清洁生产等方面起到了很大的作用,在技术上完成了全面的改进,在工程之后的发展中,还应作好管理,使技术能够得到良好的贯彻。
6.1 对工程人员进行专业训练
要对污水工程相关处理人员进行严格的技术和职业培训,对相关设备作到操作认真,对技术程序作到一丝不苟,要以科学认真的态度对设备进行管理和操作,以确保设备和整个工程能够正常的运行。
6.2 对设备要及时检修
要对设备进行及时的检修,加强运行过程中的管理,对运行过程中设备出现的问题进行及时的处理,以确保设备的正常运行。
6.3 要保持系统控制和设备的及时革新
设立攻关小组,对工艺系统全过程所涉及的设备进行随时更新,尤其注意控制系统、水泵、阀门的及时改进,保证设备技术的改进和生产实践能够随时紧密的结合起来。
6.4 要对水质的处理过程严密监控
工程涉及的几个单元,都要求对水质有严密的监控,几个相关反应池都会设置相应的监控设备,要让这些设备作到物尽其用,而非摆设。每个环节水质的处理都要严格按照规定完成。注意定期添加药剂等清理设备,并定期化验水质,保证回收中水的水质在各个单元都能达到标准。
6.5 拓宽中水回收的合理途径
中水不仅可以用在工业冷却中,还可用于清扫、冲洗、施工、消防、景观等方面。处理后的中水水质已经可以达到城市杂用水水质标准,要充分利用各种设施,科学合理的利用中水,使节水观念深入员工的行为习惯中。
7 结语
中水回用在环保要求越来越严格的经济要求中,作出了很大的贡献,企业在环保中有无可推卸的责任。公司利用三水处理法对中水进行处理,有效的提高了中水的可应用范围,使污水资源化,既创造了一定的经济效益,又为环境保护和水资源的充分利用提供了强大的技术支持。
参 考 文 献
[1] 赵立海.港口污水处理设备及中水回用系统设计运行管理实践[J].港口科技,2013(02):21-23.
[2] 韦杰,蒋世杰,乔利军,陈伟,齐帅.中水回用在炼化企业中的应用[J].化工管理,2015(03):80.