煤化工高鹽廢水處理中反滲透系統(tǒng)的應(yīng)用。

一般來說，反滲透凈水廠主要由原水預(yù)處理、反滲透凈化、反滲透凈化和超凈化。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，反滲透凈水設(shè)備已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。我們提到了張文機械設(shè)備原理等一些難題。今天，我想與大家分享機械設(shè)備部件的作用以及機械設(shè)備的系統(tǒng)運行和優(yōu)勢。如果您感興趣，請向下看。

01進水水質(zhì)及處理要求。

本項目高鹽廢水來源于上游回用裝置產(chǎn)生的反滲透濃水，水量為100m3/h，pH7-9。電導率為5000-65000μS/cm，硬度為1000mg/L。

(1)電導率高，波動范圍大，高濃度氯離子對金屬設(shè)備腐蝕性強。

(2)硬度高，膜表面容易產(chǎn)生無機鹽垢，影響系統(tǒng)運行。本項目要求廢水最終產(chǎn)品水電導率≤500μS/cm，濃水電導率>1萬μS/cm。

02工藝選擇及系統(tǒng)設(shè)計。

根據(jù)進水水質(zhì)的特點和處理要求，采用雙級反滲透系統(tǒng)進行減量處理，工藝流程如下:

高鹽廢水硬度高，無機鹽結(jié)垢對反滲透系統(tǒng)影響很大。如果不去除，反滲透膜將被嚴重堵塞。

因此，首先要軟化高鹽廢水，選擇石灰純堿軟化法去除水中的硬度。石灰純堿與水中的鈣鎂反應(yīng)，產(chǎn)生碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀，污泥定期排放系統(tǒng)。

反滲透水一般需要SDI≤5，高鹽廢水軟化澄清后，上清液中仍有部分懸浮顆粒，需要進一步處理澄清池出口，以確保反滲透的正常運行。本項目采用機械過濾器進一步處理澄清池的水。

為確保反滲透水的硬度符合標準，本項目建立了離子交換系統(tǒng)，進一步去除高鹽廢水殘留物的硬度。熱交換器調(diào)節(jié)進水溫度，穩(wěn)定在25~30℃，滿足反滲透系統(tǒng)進水溫度的要求。

進入一級反滲透裝置前，應(yīng)添加還原劑（亞硫酸氫鈉）和阻垢劑（含磷小分子）。還原劑的作用是控制反滲透水余氯小于0.1mg/L，確保反滲透膜不被氧化；阻垢劑的作用是確保反滲透系統(tǒng)的正常運行不結(jié)垢，確保反滲透系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行。

為滿足設(shè)計水質(zhì)要求，進一步處理一級反滲透濃水作為系統(tǒng)濃水蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，進一步處理二級反滲透裝置，回收二級反滲透裝置濃水。

雙級反滲透系統(tǒng)設(shè)備配置見下表：

03系統(tǒng)運行。

預(yù)處理后，進入雙級反滲透系統(tǒng)的高鹽廢水溫度為30℃。pH9-10.硬度為10mg/L，濁度為1NTU.Fe.Al。

(1)系統(tǒng)脫鹽率及產(chǎn)水水質(zhì)。

雙級反滲透運行期間，系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)良好，各項產(chǎn)水水質(zhì)指標符合設(shè)計要求，產(chǎn)水作為廠區(qū)回收水。其中，當一級反滲透裝置回收率約為50%時，脫鹽率基本保持在97.5%以上；當二級反滲透裝置回收率約為92%時，脫鹽率基本保持在82%以上。監(jiān)測如下：

可以看出，隨著運行時間的增加，一級RO的脫鹽率略有下降。一方面是進水水質(zhì)波動和運行控制造成的；另一方面是膜元件局部損壞造成的。在日常監(jiān)測過程中，發(fā)現(xiàn)幾個膜殼的電導率異常上升，應(yīng)損壞安全過濾器泄漏造成的膜元件。

二次反滲透產(chǎn)水電導率基本保持在200μS/cm以下，監(jiān)測情況見下圖:

可以看出，與一級反滲透裝置相比，二級反滲透的整體脫鹽率下降較小，系統(tǒng)產(chǎn)水電導率可保持在200μS/cm以下，說明本工程采用雙級反滲透系統(tǒng)處理高鹽廢水，可保證系統(tǒng)產(chǎn)水的整體穩(wěn)定性。

二次反滲透濃水電導率為1000-12000μS/cm，遠低于一級RO進水電導率，回流后對系統(tǒng)運行影響不大。

(2)系統(tǒng)濃水水質(zhì)及壓力。

雙反滲透運行期間，一級反滲透系統(tǒng)壓力為6.8-7.2mpa，系統(tǒng)濃水電導率穩(wěn)定，基本保持在1萬μS/cm以上。系統(tǒng)產(chǎn)水符合系統(tǒng)處理要求，滿足高鹽廢水處理系統(tǒng)濃縮回用要求。監(jiān)測結(jié)果見下圖:

從圖4可以看出，系統(tǒng)壓力的整體變化是由于運行時間的增加和系統(tǒng)中積累的污染物的增加。化學清洗后，系統(tǒng)壓力會降低。在實際過程中，還應(yīng)保證預(yù)處理的穩(wěn)定性，以避免污染膜元件。

(3)系統(tǒng)清洗。

在正常運行過程中，反滲透膜元件會受到微生物、膠體顆粒和不溶性有機物的污染。這些污染物沉積在膜表面，導致進水和濃水之間的壓差增加。當上升超過設(shè)計值時，需要清潔膜元件。

清洗時，應(yīng)為上述污染物選擇合適的清洗劑。本項目采用酸性清洗劑和堿性清洗劑清洗反滲透膜元件，根據(jù)實際污染情況觀察反滲透裝置，直至滿足清洗要求。

首先，用低流量清洗液代替系統(tǒng)中的原水。完成后，恒定清洗液溫度為30℃，系統(tǒng)流量低，循環(huán)1小時后浸泡1小時。

其次，系統(tǒng)中流量較高的清洗液循環(huán)1小時，清洗污染物。

最后，用合格的產(chǎn)品水沖洗系統(tǒng)中的清洗液備用。其中，酸性清洗劑是質(zhì)量分數(shù)為0.2%的鹽酸；堿性清洗劑是NaoH和0.02%的硅酸鈉，質(zhì)量分數(shù)為0.1%?；瘜W清洗后，用RO水沖洗，直到清洗液完全沖洗。

(4)運行能耗。

計算雙級反滲透系統(tǒng)的運行能耗和藥物消耗，其中電力消耗是運行能耗的主要組成部分，藥物消耗主要是還原劑和阻垢劑，按3mg/L計算；

還原劑按1元/kg、26元/kg、0.5元/kW·h計算，系統(tǒng)運行成本約為1.8元/t。

（1）預(yù)處理設(shè)備。不同的原水雜質(zhì)預(yù)處理設(shè)備可分為三個部分。第一部分是化學加藥設(shè)備，包括絮凝/凝血劑加藥設(shè)備、結(jié)垢劑加藥設(shè)備、除氧還原劑加藥設(shè)備、pH值調(diào)節(jié)加藥設(shè)備。第二部分是化學-離子交換處理設(shè)備，包括離子交換軟化和石灰軟化設(shè)備。第三部分是物化過濾設(shè)備，包括多介質(zhì)過濾、活性炭過濾、濾芯過濾、微過濾、超濾等設(shè)備。