關(guān)于中水回收的設(shè)計及運行
| 摘要：本文章主要是針對硫磺制酸生產(chǎn)裝置中水如何回收利用進行介紹，回收率達到95%，剩余高鹽分的濃水去生產(chǎn)鹽酸，實現(xiàn)了硫磺制酸生產(chǎn)裝置污水零排放的標準。 關(guān)鍵詞： 中水回收 三法一體 電滲析 回收率 除鹽率 作者：淄博飛源化工有限公司-伊允金 王強 吳鑫 張成美 硫磺制酸生產(chǎn)裝置的中水包括循環(huán)水排污、生產(chǎn)除鹽水過程的反滲透濃水排污、沖洗水等，由于濃縮因素硬度指標比較高，運行中常需加入阻垢劑、殺菌劑、殺藻劑等，可能導致循環(huán)水和反滲透濃水化學需氧量、總磷超標，多數(shù)排放標準將此類廢水納入管控范圍，要求處理達標后方可排放，為此淄博飛源化工有限公司對30萬硫磺制酸生產(chǎn)裝置的中水進行回收，達到了預期效果。 1.工藝流程： 污水經(jīng)泵提升進入“三法凈水”一體化設(shè)備，設(shè)備為鋼結(jié)構(gòu)形式，分為電絮凝反應(yīng)池、高效沉淀池和多介質(zhì)過濾池三部分。 具體工藝流程：在“三法凈水”一體化預處理裝置的電絮凝反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置獨特的電化學反應(yīng)裝置，通過調(diào)節(jié)水中pH值，并加入碳酸鈉，水中的Ca2+、Mg2+形成沉淀物析出。經(jīng)電化學反應(yīng)處理后進入一體化裝置的沉淀池中，絮凝體經(jīng)沉淀池的沉淀，大部分沉淀下來，實現(xiàn)了固液分離。絮凝沉淀后的水進入多介質(zhì)過濾池，充分濾除水中的細小顆粒物。過濾池定期反沖洗，反洗出水送至調(diào)節(jié)池后再處理。反應(yīng)池和沉淀池排出的污泥送至污泥處理系統(tǒng)干化處理。 因反應(yīng)、沉淀和過濾采用了北京京潤公司的專利技術(shù)“三法凈水”一體化技術(shù)，與傳統(tǒng)的混凝過濾技術(shù)有很大的不同，它不僅能去除水中的濁度、懸浮物，而且能去除硬度、堿度、總磷及部分COD等。 “三法凈水”一體化設(shè)備出水進保安過濾器過濾（5μm），以防止顆粒物質(zhì)對電滲析設(shè)備膜片的影響。保安過濾器出水即進入電滲析脫鹽設(shè)備進行脫鹽。經(jīng)電滲析脫鹽系統(tǒng)的淡水進入產(chǎn)水池，經(jīng)增壓回用于廠內(nèi)循環(huán)水補水系統(tǒng)，濃水去制作鹽酸。 2.工藝設(shè)備說明 2.1“三法凈水”一體化設(shè)備 2.1.1“三法凈水”一體化技術(shù)原理a．電活性絮凝作用b．電氣浮氧化作用c．沉淀過濾作用 2.1.2“三法凈水”一體化技術(shù)特點 a.進水指標寬泛，抗沖擊能力強，出水水質(zhì)穩(wěn)定，無需投加絮凝藥劑，不產(chǎn)生對水體的二次污染。 b.水回收率高：可達98%以上，配套污泥處理系統(tǒng)，可實現(xiàn)“零排放”。 c.設(shè)備投資低，針對不同水質(zhì)采用不同的工藝單元靈活組合，模塊化、標準化設(shè)計，采用一體化的結(jié)構(gòu)形式，投資低于傳統(tǒng)的工藝流程組合所需的總體投資。 d.運行成本低，對于懸浮物、硬度含量較高的水，具有較好的處理效果和較低的運行成本。 e.設(shè)備占地面積小，集成度高，運行可靠，操作維護簡單。 f.全流程自動化控制，便于規(guī)范管理，無需增加人工成本。 2.1.3“三法凈水”一體化技術(shù)作用去除濁度、懸浮物、膠體，去除率在90%以上去除總硬度、總堿度，去除率在60%以上去除COD，去除率在20%～40%（根據(jù)不同水質(zhì)）去除總磷，去除率可達60%以上去除SiO2，去除率可達60%以上去除Fe、Mn等重金屬離子，去除率可達90%以上 2.2電滲析脫鹽設(shè)備 2.2.1電滲析技術(shù)原理在直流電場的作用下，利用離子交換膜的選擇透過性，即陽膜只允許陽離子通過阻止陰離子通過，而陰膜只允許陰離子通過阻止陽離子通過，把帶電組分和非帶電組分進行分離。陽膜和陰膜交替排列在正負兩個電極之間，相鄰的兩種膜用隔板隔開，水在隔板間流動，通過加電使水中陰陽離子在電場作用下分別向正負兩極遷移，由于離子交換膜的選擇透過性，從而在隔板層間形成濃水室和淡水室，實現(xiàn)了水與鹽的分離。 2.2.2電滲析脫鹽設(shè)備特點采用新型半導體復合材料作為電極，抗腐蝕性強，電極使用壽命長久，并且設(shè)計采用大孔徑中性半透膜，具有較強的耐氧化、耐酸堿、抗腐蝕、抗水解的能力，不易堵塞，抗污染性強，膜的使用壽命長久。而且由于采用了頻繁倒極的運行方式，有效解決了電滲析設(shè)備濃差極化的問題，設(shè)備自動化程度高，運行更加穩(wěn)定可靠。電滲析設(shè)備具有進水水質(zhì)要求寬泛、膜抗污染性強、運行成本低、設(shè)計系統(tǒng)水回收率高、脫鹽效果穩(wěn)定等特點。 3.運行效果及存在問題： 3.1設(shè)備運行1個月，出水達到技術(shù)協(xié)議要求的水質(zhì)、水量。 三法一體化進水量為29m³/h，電滲析進水25m³/h，系統(tǒng)產(chǎn)水大于24m³/h，中水產(chǎn)水率≥96%（技術(shù)協(xié)議95%），濃水產(chǎn)水率＜4%（技術(shù)協(xié)議5%），滿足技術(shù)協(xié)議的要求。 3.2存在問題： 3.2.1設(shè)備運行2個月，出現(xiàn)保安濾器堵塞，電滲析回收率和除鹽率下降問題，經(jīng)分析主要是三法一體殺菌效果不到位，在循環(huán)水系統(tǒng)交易加入非氧化性殺菌劑和氧化性殺菌劑，通過控制循環(huán)水中余氯指標，對細菌微生物進一步處理后電滲析運行恢復正常。 3.2.2運行8個月后發(fā)現(xiàn)電滲析極板腐蝕嚴重，經(jīng)分析認為是水質(zhì)影響造成極板損壞，主要是氟離子、pH、COD等多種因素共同影響的結(jié)果。為消除此影響，降低了電滲析濃水的濃縮倍數(shù)，因而電滲析脫鹽率有所降低。 4.運行建議 4.1穩(wěn)定系統(tǒng)進水水質(zhì)，可以根據(jù)來水情況確定一個最佳的運行條件，從而保證預處理和電滲析出水水質(zhì)滿足用戶使用要求，同時節(jié)約系統(tǒng)運行成本； 4.2系統(tǒng)連續(xù)運行，一方面是為驗證設(shè)備的運行穩(wěn)定性，考驗設(shè)備的使用性能；另一方面可以保證系統(tǒng)的處理效果和制水效率，頻繁啟停會導致產(chǎn)水率下降，系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)也會有一定波動。 4.3濃水水質(zhì)指標要求 a 出口溫度＜40℃； b pH=3~6； c電滲析濃縮后的濃水中所有物質(zhì)的濃度不應(yīng)高于其溶解度的80%； f游離余氯<0.5mg/L，其他氧化性物質(zhì)可折算成游離余氯； 4.4極水水質(zhì)指標要求 a 出口溫度＜40℃； b SS＜1.0mg/L； c COD＜40mg/L； d pH=3~5； e氟離子<2mg/L； f游離余氯<500mg/L，其他氧化性物質(zhì)可折算成游離余氯； 4.5定期清洗 a 定期沖洗膜組器外表面固體鹽，不能讓膜組器外表面明顯析出固體鹽； b 操作壓力上升20%、電流下降20%、流量下降20%、脫鹽率變差、水溫異常升高時應(yīng)及時采用2-3%的酸堿進行化學清洗； c 根據(jù)實際運行情況，應(yīng)定期進行維護性清洗，以保證膜設(shè)備穩(wěn)定運行。 結(jié)論： 中水回收一年回收水量為99713噸，節(jié)約黃河水費用為33萬元，節(jié)約循環(huán)水阻垢劑的費用為20萬，達到經(jīng)濟效益與環(huán)保效益雙贏效果。 |