400吨循环排污水回收利用技术方案

400吨循环排污水回收利用技术方案内容摘要：

浓水排放水量为 110m3/h；考虑设计余量，取设计水量为 160m3/h.。 结合黄河地表水水质资料，估算超滤反 洗水和 RO 浓水水质如下： 检验项目 mg/L mmol/L 检验项目 mg/L mmol/L 检验项目 mg/L 阳 离 子 K+ 14 阴 离 子 Cl 470 总硬度 1200 Na+ 440 SO42 750 非碳酸盐 硬度 440 Ca2+ 260 CO32 碳酸盐硬度 750 Mg2+ 130 HCO3 910 负硬度 0 NH4+ OH 总碱度 750 第 9 页 Fe2+ 1 NO3 34 总酸度 Al3+ NO2 溶解固形物 2660 Ba2+ 悬浮物 10 Sr2+ 4 游离 CO2 15 总计 总计 SiO2 15 PH 值： 78 色： 8 度 CODMn： 15mg/L 臭和味：无 混浊度： CODCr： 60mg/L 细菌总数： 氨氮： mg/L BOD： 10 mg/L B、聚甲醛装置循环排污水：排放水量 50m3/h，排放水质如下： 序号 项目 单位 水质 备注 1 pH 2 水温 ℃ 32 3 COD mg/L 4 BOD mg/L 10 5 溶解性固体 mg/L ＜ 2020 6 总硬度 mg/L 628 以 CaCO3计 7 氨氮 mg/L 8 总磷 mg/L 5 9 F mg/L 10 砷 mg/L 11 CL mg/L 348 12 SO42 mg/L 13 CO32 mg/L 14 重碳酸盐 mg/L 848 15 硝酸盐 mg/L 9 16 Na+＋ K+ mg/L 17 Ca2+ mg/L 18 Mg2+ mg/L 19 Mn2+ mg/L 20 铁 mg/L 22 电导率 S/cm ＜ 3000 备注：循环水按 4 倍浓缩倍率考虑。 3）、总设计水量： 500m3/h 第 10 页 设计出水水质 表 1 设计出水水质 序号 项目 单位 补充水标准 GB503352020 循环水 原水水质 处理后水质 备注 1 pH 69 2 水温 ℃ / / / 3 COD mg/L ≤ 30 ≤ 10 4 BOD mg/L ≤ 5 ≤ 1 5 溶解性固体 mg/L ≤ 800 381 ≤ 50 6 总硬度 mg/L ≤ 150 157 ≤ 10 以 CaCO3计 7 氨氮 mg/L ≤ 0 8 总磷 mg/L ≤ 1 0 9 F mg/L / 10 砷 mg/L / 0 11 CL mg/L ≤ 200 12 SO42 mg/L ≤ 300 13 CO32 mg/L / 0 14 重碳酸盐 mg/L ≤ 300 212 15 硝酸盐 mg/L / 16 Na+＋ K+ mg/L / ≤ 17 Ca2+ mg/L / 18 Mg2+ mg/L / 2 19 Mn2+ mg/L ≤ 0 20 铁 mg/L ≤ 0 21 粪大肠菌群 个 /L ≤ 2020 50 0 3 水处理工艺设计 进出水水质分析 对比分析进水水质与出水水质，可以看出，本水处理工艺所需重点考虑： 有机物的去除； 硬度及碱度的去除； 溶解性总固体的去除； 悬浮物浓度或浊度的达标 第 11 页 工艺选择 结合回用水水质情况，以及类似水质的实际工程应用情况，确定水处理工艺流程如下： 外来水→均质池→沉淀器→无阀滤池→原水箱→网式过滤器→超滤装置→超滤产水箱→增压泵→保安过滤器→高压泵→反渗透装置→脱盐水箱→循环冷却水系统 主要工艺单元论述 预处理单元 预处理单元主要环节为混凝澄 清＋无阀过滤；通过混凝过滤来去除来水中的有机物和悬浮物，给后续的超滤系统提供保护。 双膜法处理单元 反渗透预处理的主要目的是去除原水中的悬浮物、胶体、细菌、浊度、有机物等，保证反渗透的正常运行。 目前用于反渗透系统的预处理根据水源不同有多种工艺，如“ 多介质过滤”、“纤维过滤”、“多介质过滤 +活性炭”、“纤维过滤 +活性碳”、“盘式过滤 +超滤”、“多介质过滤 +超滤”、“曝气生物滤池 +超滤”和“混凝澄清 +多介质过滤 +超滤”等。 前两种工艺多用于井水水源；第 35 种工艺多用于地表水水源，也可用于微污染水水源； 后三种工艺可广泛用于微污染地表水、污水厂二级排放水、循环冷却排污水，特别适用于重度污染的地表水的反渗透的预处理。 国内的多个工程实例证明“过滤 +活性炭”的预处理工艺用于回用污水不能保证反渗透的进水要求，如西柏坡电厂一期循环排污水回收利用反渗透系统设计用循环排污水为水源，采用“多介质过滤 +活性炭”工艺作预处理，运行初期还基本能保证反渗透进水要求，后随着运行时间的延续，预处理出水水质指标（ SDI值等）不能保证反渗透进水要求，致使反渗系统污堵严重，清洗频繁以至不能正常运行，且活性炭过滤器滤料频繁更换也未解决问题。 在西柏坡电厂二期工程中，将活性炭过滤取消，改用超滤，系统一直正常运行；分析原因认为，循环排污水的水质比较复杂，不同于一般的地表水 — 悬浮物的颗粒非常细小，常规的机械过滤方法不能去除。 同时还含有较多胶体、有机物和藻类、细菌等，采用活性炭吸附不足之处是只用水反洗滤料再生不彻底，活性炭过滤器反而成了污染源，只有频繁更换活性炭，所以“多介质过滤 +活性炭”工艺的工艺不能 第 12 页 经济地保证反渗透的进水要 求。 因为本项目反渗透系统的水源是 循环排污水及超滤反洗水和 RO 浓水 ，对进水水质分析，水中含有有机物、悬浮固体（ SS）、铁锰等，故 本项目反渗透系统的关键在于预处理。 鉴于上述原因，并根据我公司的工程经验，以及已建的 循环排污水 处理装置的使用情况，在本技术方案中推荐采用 “超滤” 作为反渗透系统的预处理工艺。 采用超滤膜分离技术，不仅能去除悬浮颗粒，还能去除胶体、藻类、细菌和大分子有机物等，保证出水水质达到反渗透的进水要求。 采用超滤作为反渗透的预处理，本公司在污水回用工程应用上已经证明是十分可靠的预处理工艺。  反渗透技术 反渗透是 1960 年美国加利福尼亚大学的洛布 (Loeb)与素里拉简 (Sourirtajan)发明 的一项高新膜分离技术，其孔径很 小，大都≤ 10 1010（ 10A），它能去除滤液中的离子范围和分子量很小的有机物，如细菌、病毒、热源等。 它已广泛用于海水或苦咸水淡化、电子、医药用纯水、饮用蒸馏水、太空水的生产，还应用于生物、医学工程。 反渗透亦称逆渗透（ RO）。 是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜（或称半透膜）分离出来。 因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。 根据各种物料的不同渗透压，就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。 决定反渗透处理技术的因素在于以下几点： （ 1）、型号的选择 针对水质特点，反渗透膜选用 高脱盐率的抗污染膜。 这种膜具有高脱盐率、高水通量、低压运行等特点，单根膜元件的膜面积为 400 平方英尺，最大产水量达到 9500GPD（ 40m3/d），单根膜脱盐率大于 %。 （ 2）、通量的选择 因反渗透膜的污染系数和水通量成正比，合理的设计水通量也是一个关键因素。 根据美国陶氏公司的设计导则，其建议的典型水通量为 24L/（以经过超滤处理的废水为进水水源）。 经过对反渗透膜的设计软件模拟计算可发现，当选择较低的水通量时，将会因第二段最后一支膜元件的最小浓水流量过低而出现 “ 报警现象”。 因此，设计通量既不 能过小又不能超过该水型条件下的最大通量，经过核算，我们认为选择在 20L/合理。 本系统中水源为 循环排污水 ，从宁夏地理位置来看，水温在 1 月、 2 月、 3 月、 12月时，水温低于 5℃ ，对于反渗透除盐系统，水温过低，会增加系统的渗透压，增加泵 第 13 页 的能耗，因此，本次系统设计中采用换热器，将水温提升至 20℃。 系统水源由用户取水系统送至调节池，通过进水泵提升进入板式换热器换热升 温，然后通过澄清池和无阀滤池处理后进入超滤系统，超滤系统的产水进入超滤产水箱；反渗透提升水泵提升后进入反渗透保安过滤器，过滤器出水由高压泵加压后 进入反渗透系统，反渗透系统产水进入反渗透产品水箱由回用水泵外送； 超滤系统设置反洗系统；反渗透系统设置盐酸、还原剂、阻垢剂加药系统，并设置超滤和反渗透公用的化学清洗系统； 工艺流程简述 工艺流程简述 废水均质池 主要对循环排污水和超滤反冲洗排水及 RO 浓水进行收集、对水量和水质进行调节和均质。 有效容积 V=2020m3，水力停留时间 t=4 小时，进水口端设有格栅和起吊格栅的设施。 池长 L=25m，池宽 B=20m，水深 h=4m。 为防止沉积，在池底部设 HR4650 型搅拌机 4 台。 予处理 废水经加混凝剂后，混凝沉淀、过滤等过程在予处理间内进行。 混凝沉淀设备采用WBD125 型污水沉淀器四台，单台规格性能如下： 处理水量 Q=125 m3/h 进水水质 SS≤ 200mg/L 出水水质 SS≤ 20mg/L 直 径 Ф 7200mm 总 高 H=6500mm 斜管倾角 α =60176。 排泥方式 手 自动排泥 钢 梯 本体自带 过滤设备采用 JHX125 型钢制无阀过滤器四台，单台规格性能如下： 处理水量 Q=125 m3/h 第 14 页 进水水质 SS≤ 20mg/L 出水水质 SS≤ 3mg/L 直 径 Ф 4460mm 总 高 H=6750mm 污水沉淀器定期排出的沉淀物为含水率 98%的混合泥水重力排入泥渣池，由设于池内的泥浆泵定期送到污水处理站内污泥处理装置。 泥浆泵选用泵两台，单台性能为：Q=2235m3/h， H=。 予处理间尺寸为长宽高 =46 24 11m. 蝶式过滤器 蝶式过滤器是超滤系统的重要预处理装置。 它的过滤精度 50100μ m，主要作用去除原水中的细小颗粒等杂质，保证超滤系统的安 全。 特性：高效反洗，高效和彻底的反洗只在 20 秒左右即可完成；全自动运行，连续出水。 本系统选用以色列进口的蝶式过滤器 JY38 4 台 超滤处理系统 超滤系统包括超滤设备本体、超滤反洗系统、超滤的化学清洗系统（本工艺中和反渗透系统公用）等。  超滤膜的选择 根据循环排污水的水质特点，本系统采用 OMEXELLTMSFP2860 作为反渗透系统的预处理， OMEXELLTMSFP2860 超滤膜采用材质为 PVDF 的中空纤维，耐压、抗污染、抗氧化、使用寿命长，且能长期保证产水水质，对胶体、悬浮颗粒、色度、浊 度、细菌、大分子有机物具有良好的分离能力。 针对循环排污水水质特点， OMEXELL 超滤膜采用水、气反洗方式，水反洗周期 30分钟一次，每次反洗 40 秒，气洗周期 12 小时一次，每次 30 秒，反洗更彻底，膜性能恢复好，反洗用水量大大降低（本项目为产水量的 8%），化学清洗周期长。 OMEXELLTMSFP 超滤膜元件主要特点： PVDF，化学性能稳定，耐酸碱，易清洗。 ，水通量大，水量衰减小。 ，耐压高，寿命长。 第 15 页 ，进水条件宽，截留物不易堵塞 进水流道。 ，反洗效果好，性能恢复能力强。 本系统超滤装置设计为四套，每套处理水量 125m3/h，每套可都能单独运行，也可同时运行。 装置主要技术参数： 设计水量 125m3/h/套 产水水质 正常 SDI≤ 3 浊度≤ 操作温度 ≤ 40℃ 设计压力 自用水率 ≤ 8% 膜数量 44 支 /套 膜元件主要技术参数： 膜元件型号 SFP2860 型式 中空纤维（外压式） 膜材质 PVDF 公称孔径 m 单支膜面积 52m2 中空纤维 内径 中空纤维外径 膜通量 50L/ pH 范围 211 工作水温 140℃ 进水最大压力 超滤装置设备配置  超 滤装。