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山西省合成橡膠集團(tuán)有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱山橡集團(tuán))每天產(chǎn)生大約12000m3的工業(yè)廢水和生活污水,現(xiàn)有的污水處理廠已經(jīng)通過(guò):進(jìn)水、曝氣調(diào)節(jié)、前 混凝、三級(jí)活性污泥系統(tǒng)、后混凝微絮凝過(guò)濾、生物炭、出水,達(dá)到了《污水綜合排放標(biāo)(GB8978-1996)》。第二類污染物最高允許排放濃度一級(jí)標(biāo) 準(zhǔn)外排或回用,回用率約為20%,大部不能回用的原因主要是主要指標(biāo)與生產(chǎn)用或工藝用水指標(biāo)仍有較大差距。
膜分離技術(shù)是當(dāng)今世界上最為先進(jìn)的物理分離技術(shù),已經(jīng)在西方發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛應(yīng)用于城市供水處理、城市污水回用和工業(yè)廢水回用等領(lǐng)域,被稱為“21世紀(jì)的水處理技術(shù)”。 優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在:
。1)膜分離過(guò)程不發(fā)生相變,具有能耗較低的優(yōu)點(diǎn),因此又稱為節(jié)能技術(shù);
。2)膜分離過(guò)程是在常溫下進(jìn)行的,因此特別使用對(duì)熱敏性物質(zhì)的分離和富集;
。3)膜分離技術(shù)不僅適用于有機(jī)物和無(wú)機(jī)物,從病毒、細(xì)菌到顆粒物的廣泛分離,還適用與許多特殊溶液的分離,如大分子和無(wú)機(jī)鹽的分離,共沸物的分離等;
。4)膜分離過(guò)程常以壓力和化學(xué)勢(shì)為推動(dòng)力,分離過(guò)程幾乎不涉及化學(xué)藥品的加入,因此幾乎不造成環(huán)境污染,是一種綠色的物理化學(xué)過(guò)程;
。5)膜分離裝置簡(jiǎn)單,操作容易且易于控制,便于維修且分離效率高,具有占地面積小,處理效率高的特點(diǎn)。
反
滲透膜在純水制備領(lǐng)域,比采用傳統(tǒng)的離子交換,電滲析具有更好的經(jīng)濟(jì)性。在污水回用領(lǐng)域,反滲透作為脫鹽工藝的首選工藝,同時(shí)對(duì)有機(jī)污染物具有其它方法不
能達(dá)到的去除效果。經(jīng)深度處理后可以回用為地面水源補(bǔ)充水,農(nóng)田和公用設(shè)施用水,景觀用水,循環(huán)水補(bǔ)水和工藝水補(bǔ)水等。這樣可充分利用現(xiàn)有的水資源,最大
限度的提高水的利用效率,降低生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本且具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。對(duì)促進(jìn)山橡集團(tuán)持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)展具有重大意義。
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工藝方案
1。1工藝流程
針對(duì)山橡公司原水水質(zhì)及回用水水質(zhì)要求,影響污水回用工程的主要污染物為有機(jī)物、懸浮物(SS)、氨氮等。對(duì)于有機(jī)物,可通過(guò)生化反應(yīng)去除,同時(shí)生化對(duì)油、氨氮有較好的去除效果。對(duì)于水中的懸浮顆粒物(SS),通過(guò)沉淀和過(guò)濾去除。
綜上所述,針對(duì)山橡公司原水水質(zhì)、回用要求和回用規(guī)模,并充分考慮水質(zhì)水量的波動(dòng),采用曝氣生物濾池?混凝沉淀池?多介質(zhì)過(guò)濾?微濾?反滲透脫鹽。微濾為反滲透的預(yù)處理工藝,保證進(jìn)反滲透的SDI值,反滲透為系統(tǒng)的核心處理工藝,對(duì)微濾水進(jìn)行脫鹽處理。
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主要處理單元
1。1多介質(zhì)過(guò)濾單元
多介質(zhì)過(guò)濾器是最成熟和最常用的反滲透預(yù)處理工藝單元,多介質(zhì)過(guò)濾器為壓力式過(guò)濾器。通過(guò)濾料的納污截留作用,進(jìn)一步降低水的濁度及SDI值,而且水中 的有機(jī)物、細(xì)菌乃至病毒等隨著水的濁度的降低而部分的被去除。多介質(zhì)過(guò)濾器利用容器內(nèi)所裝填的專用無(wú)煙煤、細(xì)石英砂間的間隙,通過(guò)攔截、沉淀、慣性、擴(kuò)散 和水動(dòng)力作用使得懸浮物顆粒在遷移到濾料表面時(shí),在范德華引力和靜電力以及某些化學(xué)鍵和某些化學(xué)吸附力的作用下,粘附于濾料顆粒表面或?yàn)V料表面上原先粘附 的顆粒上。
1。2微濾單元
微濾用于去除廢水中大分子物質(zhì)和顆粒。同時(shí),微濾可以作為反滲透的預(yù)處理技術(shù),提供安全、可靠的反滲透進(jìn)水,能持續(xù)的保持反滲透進(jìn)水的SDI< 3。其結(jié)果是縮小反滲透的系統(tǒng)設(shè)置,延長(zhǎng)反滲透的使用壽命,降低反滲透的操作成本。 本工程采用采用日本旭化成公司的高分子材料(PVDF)制成的內(nèi)壓式中空纖維式微濾膜元件---UNA-620A膜元件,主要去除水中的大分子有機(jī) 物,部分降低水中的油、COD及細(xì)菌含量。懸浮物的去除率可達(dá)100%,膠體鐵的去除率一般可達(dá)99%,微生物的去除率一般可達(dá)99。9%,出水濁度一般 可小于0。1NTU,出水SDI<3。
1。3反滲透單元
反滲透過(guò)程是滲透過(guò)程的逆過(guò)程,采用半透膜的壓力分離過(guò)程。半透膜是只允許溶劑通過(guò)而不允許溶質(zhì)通過(guò)的膜。當(dāng)兩種不同濃度的溶液分別位于半透膜的兩側(cè), 低濃度側(cè)的溶劑(水)將向高濃度側(cè)滲透,高濃度側(cè)溶液上升,達(dá)到一定高度時(shí),滲透平衡,這種現(xiàn)象稱為滲透作用。當(dāng)滲透平衡時(shí),溶液兩側(cè)的靜壓差稱為滲透 壓。如果在高濃度側(cè)施加大于靜壓差的壓力,將會(huì)發(fā)生滲透過(guò)程的反過(guò)程,既高濃度側(cè)的溶劑向低濃度側(cè)溶液滲透,這一過(guò)程稱為反滲透。 反滲透不是自發(fā)進(jìn)行的,為了進(jìn)行反滲透過(guò)程,就必須加壓,只有工作壓力大于溶液的滲透壓時(shí),水才能通過(guò)膜從鹽水中分離出來(lái)。
本 工藝選用2臺(tái)精密過(guò)濾器,過(guò)濾器直徑600mm,單臺(tái)過(guò)濾器處理水量為94m3/h。反滲透系統(tǒng)總產(chǎn)水量141m3/h,脫鹽率99。5%,系統(tǒng)回收率 75%。反滲透共設(shè)計(jì)2套,單套進(jìn)水量94m3/h,產(chǎn)水量71m3/h。反滲透膜組是反滲透系統(tǒng)的“心臟”,其作用主要是去除待處理水中的可溶性鹽份, 同時(shí)能去除水中殘留的大分子有機(jī)物質(zhì)。設(shè)計(jì)參數(shù):進(jìn)口單只膜元件的通量采用10gfd,膜面積400ft2,按2套設(shè)計(jì),每套使用300支膜元件,型號(hào)為 美國(guó)陶式BW30-400反滲透膜。壓力容器采用國(guó)產(chǎn)玻璃鋼膜殼,每支膜殼可以裝入6只長(zhǎng)40英寸,直徑8英寸的反滲透膜,每套使用18只膜殼,按 12:6分一級(jí)兩段杉樹(shù)型排列
2 主要裝置的運(yùn)行
常規(guī)的運(yùn)行裝置在這里不做介紹,主要介紹微濾過(guò)濾單元和反滲透單元。微濾單元設(shè)計(jì)進(jìn)水水量為209m3/h,回收率90%,產(chǎn)水188m3/h。膜通量 按10℃時(shí)為59。5L/m2·h設(shè)計(jì),采用面積為50m2的膜元件,過(guò)濾精度為0。01um。為保證每小時(shí)連續(xù)出水,考慮到反沖間隙和備用需要,分2套 設(shè)計(jì),每套36只膜,即單套產(chǎn)水量94m3/h。設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后,可能會(huì)在中空纖維膜表面產(chǎn)生各類污垢,致使膜性能下降,產(chǎn)水量下降,這時(shí)必須進(jìn)行反 沖洗來(lái)恢復(fù)膜的透水量。微濾的運(yùn)行、反沖、快沖采用PLC控制。
3 運(yùn)行的成果與結(jié)論
1)該項(xiàng)目工程總投資約為2560萬(wàn)元,污水處理能力:208 t/h,處理后回用水量140 t/h,平均每噸污水處理費(fèi)用約為2。5元/t。裝置于2010年9月裝置竣工后,和設(shè)計(jì)和施工單位共同調(diào)試運(yùn)行了兩個(gè)月共處理污水回用水約 100000t ,出水水質(zhì)達(dá)到了生產(chǎn)工藝用水的要求,用于了循環(huán)水補(bǔ)水和工藝水補(bǔ)水,部分緩解了企業(yè)“水荒”也證實(shí)了選擇該工藝的正確性和合理性。
2)本項(xiàng)目的建設(shè)符合國(guó)家節(jié)水、治污、水資源利用的政策,有效利用水資源,不但發(fā)揮工藝裝置的經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)改善當(dāng)?shù)厮h(huán)境、保護(hù)地下水資源、增強(qiáng)可利用水資源的總量,緩解新建項(xiàng)目用水緊缺的現(xiàn)狀及對(duì)污染綜合治理都具有重要意義。其社會(huì)效益、環(huán)境效益是十分顯著的。
3)國(guó)內(nèi)的水處理的發(fā)展趨勢(shì)看,目前的節(jié)水措施已解決不了工業(yè)生產(chǎn)和生活用水的增加與水資源緊缺的矛盾,廢水回用已成為水處理發(fā)展的必然趨勢(shì);山橡集團(tuán)目前在這方面進(jìn)行了有益的嘗試從結(jié)果來(lái)看是取得了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙豐收。
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