雙膜法在安鋼污水深度處理中的應(yīng)用

柳民濤,王聰,李龍飛,張書(shū)帥

（安鋼集團(tuán)冷軋有限責(zé)任公司,河南安陽(yáng)455004）

雙膜法在安鋼污水深度處理中的應(yīng)用

柳民濤,王聰,李龍飛,張書(shū)帥

（安鋼集團(tuán)冷軋有限責(zé)任公司,河南安陽(yáng)455004）

工業(yè)廢水水處理達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的外排水，采用雙膜法進(jìn)行深度處理，經(jīng)過(guò)預(yù)處理、超濾、反滲透、混床產(chǎn)出合格的脫鹽水，出水水質(zhì)電導(dǎo)率小于10滋S/cm，二氧化硅含量小于0.1 mg/L，該工藝環(huán)保又節(jié)能。

預(yù)處理;超濾;反滲透;節(jié)能環(huán)保

1 工藝描述

1.1 原水水源和水質(zhì)

來(lái)水水源是安鋼生產(chǎn)工藝廢水和生活污水，經(jīng)前期廢水處理后達(dá)到國(guó)家二級(jí)污水排放標(biāo)準(zhǔn)的外排水，水質(zhì)指標(biāo)如表1。

表1 水質(zhì)指標(biāo)

1.2 工藝流程

1.2.1 工藝說(shuō)明

安鋼廢水深度處理選用：預(yù)處理+RO反滲透+脫碳器+混和離子交換器床+用戶工藝。來(lái)水經(jīng)反應(yīng)池加藥（PAM、PAC）后經(jīng)過(guò)斜板沉淀池去除大部分的懸浮物和部分有機(jī)物，通過(guò)自流進(jìn)入曝氣池進(jìn)行曝氣，經(jīng)過(guò)曝氣的廢水經(jīng)提升泵進(jìn)入多介質(zhì)過(guò)濾器進(jìn)一步去除水中的懸浮物和有機(jī)物（在進(jìn)多介質(zhì)過(guò)濾器之前加殺菌劑），出水經(jīng)換熱器靠余壓進(jìn)入活性炭過(guò)濾器（在進(jìn)活性炭過(guò)濾器之前加還原劑），再進(jìn)一步去除水中的有機(jī)物、余氯、重金屬離子等，由高壓泵打入超濾系統(tǒng)，出水進(jìn)入超濾水箱，前期如此繁瑣的預(yù)處理程序都是為了保護(hù)反滲透膜。經(jīng)保安過(guò)濾器后由高壓泵打入RO反滲透系統(tǒng)（進(jìn)反滲透之前加阻垢劑），出水進(jìn)入反滲透水池，一部分直接供用戶需要，另一部分經(jīng)脫碳器后進(jìn)入混合離子交換器進(jìn)一步處理，以供對(duì)水質(zhì)要求更高的用戶使用。反滲透產(chǎn)生的濃水量很少，可以用來(lái)綠化，沖洗廁所，路面等。具體工藝流程見(jiàn)如圖1。

圖1 安鋼工業(yè)廢水深度處理工藝流程圖

1.2.2 RO反滲透膜的原理

反滲透是目前水處理系統(tǒng)設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的一種脫鹽技術(shù)，具有極高脫鹽能力，當(dāng)預(yù)處理設(shè)計(jì)合理時(shí)，反滲透裝置的運(yùn)行安全、靈活、操作簡(jiǎn)單。反滲透系統(tǒng)包括5滋保安過(guò)濾器、高壓泵、反滲透膜組、清洗沖洗系統(tǒng)及控制儀表五部分組成。

反滲透（RO）技術(shù)是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)膜分離技術(shù)，是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質(zhì)進(jìn)行分離的過(guò)程。要了解反滲透的原理，先要了解“滲透”的概念。滲透是一種物理現(xiàn)象，當(dāng)兩種含有不同濃度鹽的水的中間用一張半滲透膜分開(kāi)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，含鹽量少的一邊的水會(huì)透過(guò)膜滲到含鹽量高的水中，而所含的鹽分并不滲透，直到兩邊的含鹽濃度融和到均等為止。如果在含鹽量高的水側(cè)施加一個(gè)壓力，其結(jié)果也可以使上述滲透停止，這時(shí)的壓力稱為滲透壓。如果施加的壓力再加大，可以使水從含鹽量高的一側(cè)向含鹽量低的一側(cè)，而鹽分截留住。因此，在含有鹽分的水中施加比自然滲透壓力更大的壓力，使?jié)B透向相反的方向進(jìn)行，把原水中的水分子壓到膜的另一側(cè)，得到除去鹽分和微生物與有機(jī)物等物質(zhì)的純凈水，這就是反滲透的原理。反滲透原理示意圖見(jiàn)圖2。

圖2 反滲透原理示意圖

2 主要設(shè)備及參數(shù)

2.1 超濾裝置

超濾膜采用荷蘭NORIT生產(chǎn)的立式內(nèi)壓式中空纖維膜。

型號(hào)：Aquaflex SXL225FSFC

系統(tǒng)設(shè)計(jì)最大凈水通量：約75 L/m2.h（在單套超濾裝置清洗情況下，運(yùn)行溫度15益）

截留分子量:15萬(wàn)道爾頓

濾膜形式:中空纖維膜

操作方式:內(nèi)壓式

膜的抗污染性:親水性抗污染膜

超濾運(yùn)行方式:全自動(dòng)運(yùn)行

所選用超濾膜的材質(zhì)為親水聚醚砜（PES）使用年限為5年，超濾膜、超濾膜殼為荷蘭NORIT超濾膜組件配套產(chǎn)品。

2.2 RO反滲透裝置裝置套數(shù):8套

進(jìn)水量:8伊181 m3/h

裝置出力:8伊136 m3/h

RO回收率逸75%

運(yùn)行壓力(3年):1.60 MPa

排列方式:一級(jí)兩段

設(shè)計(jì)通量:17.5 LMH

反滲透膜采用美國(guó)DOW公司的W 30-365FR抗污染膜元件，采用了陶氏專有抗污染膜技術(shù)進(jìn)行化學(xué)及物理改性，專門針對(duì)有較嚴(yán)格的預(yù)處理，但來(lái)水中仍富含微生物和有機(jī)物等污染物的應(yīng)用領(lǐng)域，表現(xiàn)出卓越的抗污染能力和可清洗特性，高拖延率的FILMTEC RO膜式世界上清洗pH最寬（1-12）的原件，能對(duì)無(wú)機(jī)鹽垢、有機(jī)物和微生物實(shí)現(xiàn)有效的清洗。

2.3 混合離子交換器

選用4臺(tái)（3用1備）直徑為2800mm的混合離子交換器并聯(lián)運(yùn)行，單臺(tái)混場(chǎng)的出力為213 m3/h，濾速為43 m/h，通常，混床的設(shè)計(jì)濾速為40~60 m/h，低濾速的設(shè)計(jì)充分保證深度除鹽的供水量和產(chǎn)水水質(zhì)，電導(dǎo)率約10滋S/cm，pH：6耀9，SiO2約0.1 mg/L。由于混床的進(jìn)水水質(zhì)離子含量很低，所以大大延長(zhǎng)了混床的再生周期，從而也減少了酸堿的消耗量。

3 項(xiàng)目的意義

安陽(yáng)鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司將雙膜法運(yùn)用于工業(yè)廢水的深度處理，成功的減少了排污量，增加了資源的利用率，在減少環(huán)境污染的前提下，提高了效益值，降低了生產(chǎn)成本。雙膜法處理已經(jīng)是非常成熟的深度處理工藝，整個(gè)工藝流程就會(huì)運(yùn)行的非常好。安陽(yáng)鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司，在工業(yè)廢水的深度處理上邁出了一大步，此方法環(huán)保節(jié)能。

[1]任建新.膜分離技術(shù)及其應(yīng)用[M]援北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

[2]邵剛.膜法水處理技術(shù)（第二版）[M]援北京:冶金工業(yè)出版社,2000.

[3]張林生.水的深度處理與回用技術(shù)[M]援北京：化學(xué)化工出版社,2004.

App lication of Double-membrane M ethod in Advanced Treatment of W astewater

LIU Mintao,WANG Cong,LL Longfei,ZHANG Shushuai
(The Cold Rolling Co.,Ltd.of Anyang Iron and Steel Group,Anyang,Henan 455004,China)

Double membrane method was used in advanced treatment of industrial wastewater to reach national secondary discharged water standard.Through the process of pretreatment,ultrafiltration,reverse osmosis and mixed bed,qualified desalinated water was produced with water conductivity at exit smaller than 10滋S/cm and SiO2content lower than 0.1 mg/L.The process is not only environment friendly but also energy saving.

pretreatment;ultrafiltration;reverse osmosis;energy saving and environment friendly

TQ085

B

1006-6764（2014）04-0053-03

2014-02-10

柳民濤（1981-），畢業(yè)于內(nèi)蒙古科技大學(xué)給水排水工程專業(yè),大學(xué)本科,助理工程師,現(xiàn)從事安鋼冷軋生產(chǎn)線建設(shè)的技術(shù)工作。