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關(guān)于中水回收的設(shè)計及運行

訪問量:6490   發(fā)布時間:2022-05-20 11:05:00 字號+  字號-
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。