除鹽水站水資源循環(huán)利用改造項(xiàng)目

姜曉春 余淑惠 閆靜（寧波浙鐵江寧化工有限公司）

1 除鹽水站運(yùn)行概況

除鹽水裝置采用陶氏“精砂過(guò)濾器+疊砂過(guò)濾器+超濾+反滲透+混床”處理工藝（簡(jiǎn)稱“RO工藝”），設(shè)計(jì)為兩套110 m3/h除鹽水裝置，最大生產(chǎn)能力為220 m3/h，在用水負(fù)荷較大的情況下，兩套可同時(shí)運(yùn)行。根據(jù)除鹽水裝置流量統(tǒng)計(jì)顯示，平均除鹽水制水率約為62%～65%。

R0工藝是近年普及速度較快的技術(shù)，具有操作方便，自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)[1]。但由于受工業(yè)水價(jià)格等資源條件的影響，公司除鹽水裝置目前生產(chǎn)成本仍然較高，影響裝置經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，主要原因就是裝置制水率低，原水消耗量較大。

2 濃水回收改造

濃水回收方案總體思路是：保持現(xiàn)有除鹽水工藝不變，通過(guò)考察脫鹽水工藝過(guò)程中排放的廢水品質(zhì)，回收相對(duì)優(yōu)質(zhì)的排放水并尋找合適的回收利用途徑，以降低企業(yè)整體的原水消耗量[2-3]。

2.1 除鹽水裝置水平衡

根據(jù)生產(chǎn)需要原水進(jìn)水量約為160 t/h，除鹽水平衡情況見(jiàn)表1。

按上述表格，除鹽水得水率合計(jì)約63%，水資源利用效率比較低。為達(dá)到節(jié)水減排的環(huán)保目標(biāo)，考慮從以上排放的幾股廢水尋找突破口。因此，對(duì)各股水進(jìn)行了水質(zhì)分析（表2），發(fā)現(xiàn)超濾系統(tǒng)的濃水與反沖洗水電導(dǎo)、硬度等方面性質(zhì)基本相似，均比較低，水質(zhì)較好；反滲透（RO）正沖洗水各項(xiàng)指標(biāo)略高，數(shù)量較少；RO由于膜技術(shù)特點(diǎn)，導(dǎo)致鹽含量高，各指標(biāo)相對(duì)顯著偏高。另外，再生廢水由于呈堿性（pH大于或等于11）不予考慮。

表1 除鹽水站水平衡表

表2 排放水水量與水質(zhì)情況

2.2 排放水用于循環(huán)水補(bǔ)水可行性分析

分析制水過(guò)程排放水量與水質(zhì)情況，認(rèn)為上述4股排放廢水可以回收利用，即超濾濃水、超濾反沖洗水、RO濃水（扣除精沙反沖洗與疊片反沖洗用濃水）、RO正沖洗水，總水量合計(jì)約38 t/h。

根據(jù)公司目前循環(huán)水站濃縮倍數(shù)，循環(huán)水站正常運(yùn)行需要補(bǔ)充工業(yè)原水量80～90 t/h，若除鹽水濃水回收可用于循環(huán)水補(bǔ)水，則可以節(jié)省循環(huán)水補(bǔ)充的工業(yè)原水[4]?；旌虾蟮乃|(zhì)分析計(jì)算見(jiàn)表3。根據(jù)分析，混合后的水質(zhì)可以滿足循環(huán)水的要求[5]。

2.3 除鹽水排放水改造內(nèi)容

除鹽水站生產(chǎn)過(guò)程中排放水原來(lái)直接外送污水處理企業(yè)，改造通過(guò)在各自的排放口增設(shè)管道進(jìn)行收集，并匯總至新增的收集池，經(jīng)由新增的水泵輸送至循環(huán)水站。

根據(jù)項(xiàng)目結(jié)算數(shù)據(jù)，管材管件及水泵費(fèi)用為7萬(wàn)，流量計(jì)等電氣儀表材料費(fèi)約為5萬(wàn)，水收集池等土建投資近10萬(wàn)，項(xiàng)目包括安裝施工費(fèi)用總投資約合28萬(wàn)元。

2.4 改造后的主要風(fēng)險(xiǎn)與防范措施

根據(jù)工業(yè)水水質(zhì)分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)情況（表4），工業(yè)原水的水質(zhì)隨季節(jié)呈現(xiàn)一定的變化。其中夏季（7—10月）較好，冬春季（11—次年6月）。

應(yīng)對(duì)措施：根據(jù)水廠提供的水質(zhì)分析，在夏季原水完全可滿足循環(huán)水使用要求，除鹽水站的超濾濃水、RO正洗水、超濾消耗水水質(zhì)與原水接近，均可回收使用，RO濃水根據(jù)當(dāng)前的分析數(shù)據(jù)也可滿足要求，因此初步認(rèn)為在夏季（7—10月），除鹽水站回收水量可以達(dá)到38 t/h。

冬春季節(jié)（11—次年6月）原水水質(zhì)較差，理論上除鹽水站超濾濃水、RO正洗水、超濾消耗水水質(zhì)與原水接近，仍可回收使用。由于RO濃水是反滲透后濃縮的高含鹽水，用于循環(huán)水補(bǔ)水時(shí)可能會(huì)對(duì)循環(huán)水水質(zhì)產(chǎn)生影響。改造后經(jīng)過(guò)對(duì)循環(huán)水水質(zhì)指標(biāo)的監(jiān)控，實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中確實(shí)出現(xiàn)了循環(huán)水水質(zhì)變差、循環(huán)水排污增加的現(xiàn)象，約有兩個(gè)月的時(shí)間將RO濃水這1股不再進(jìn)行回收，僅回收其余3股排放水[6]。

3 項(xiàng)目收益

項(xiàng)目改造完成后投用，水資源回收情況基本與預(yù)期吻合。根據(jù)年度報(bào)表統(tǒng)計(jì)，除鹽水站排放水回收量基本穩(wěn)定在30 t/h，主要是由于冬季枯水期工業(yè)原水水質(zhì)變差，影響了2個(gè)月的水回收，因此回水量略低于預(yù)估數(shù)量?；厥盏乃坑糜谧銎髽I(yè)自有的循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)水，顯著降低了循環(huán)水的工業(yè)原水消耗量，同時(shí)減少了全廠的污水外排數(shù)量。

表3 水質(zhì)分析表

表4 2016年7月—2017年7月工業(yè)原水水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)表

項(xiàng)目實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益核算以工業(yè)水價(jià)格3.2元/m3，污水外排價(jià)格8.5元/m3，設(shè)備電費(fèi)0.7元/kWh，以年運(yùn)行時(shí)間8000 h計(jì)，年節(jié)省工業(yè)原水費(fèi)用和污水排放費(fèi)用約為274.64萬(wàn)元，技改效益明顯。相比項(xiàng)目改造投資28萬(wàn)元，不到2個(gè)月就回收了全部投資成本。

4 結(jié)語(yǔ)

1）通過(guò)對(duì)除鹽水裝置排放水進(jìn)行合理的回收利用，節(jié)省了工業(yè)原水的消耗量，同時(shí)減少污水外排，改造后的100 m3/h除鹽水裝置一方面工業(yè)水有效利用率達(dá)到了81.25%，另一方面除鹽水站外排污水量由原來(lái)的60 t/h降低了50%，年節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用達(dá)到約270萬(wàn)元，切實(shí)達(dá)到了節(jié)省水資源的目的。

2）節(jié)能降耗是企業(yè)提升競(jìng)爭(zhēng)力的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是當(dāng)前響應(yīng)號(hào)召的外部發(fā)展趨勢(shì)。經(jīng)過(guò)近1年的生產(chǎn)實(shí)踐證明，回用合格的、品質(zhì)較好的反滲透工藝脫鹽水排放水，投資小而且見(jiàn)效快，節(jié)能的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。

3）改造項(xiàng)目的投用還應(yīng)深化管理才能發(fā)揮更大的作用。生產(chǎn)上加強(qiáng)排放水回收的水質(zhì)監(jiān)測(cè)和供應(yīng)的穩(wěn)定性[7]，根據(jù)循環(huán)水變化做好調(diào)整，爭(zhēng)取裝置最大限度的低耗穩(wěn)定運(yùn)行。