煤化工高盐废水处理中，反渗透系统的应用与优势

2022-03-14 09:24:24 西安康诺环保科技有限公司官网

煤化工高盐废水处理中反渗透系统的应用。
一般来说，反渗透净水厂主要由原水预处理、反渗透净化、反渗透净化和超净化。随着社会经济的快速发展，反渗透净水设备已广泛应用于各个领域。我们提到了张文机械设备原理等一些难题。今天，我想与大家分享机械设备部件的作用以及机械设备的系统运行和优势。如果您感兴趣，请向下看。
01进水水质及处理要求。
本项目高盐废水来源于上游回用装置产生的反渗透浓水，水量为100m3/h，pH7-9。电导率为5000-65000μS/cm，硬度为1000mg/L。
(1)电导率高，波动范围大，高浓度氯离子对金属设备腐蚀性强。
(2)硬度高，膜表面容易产生无机盐垢，影响系统运行。本项目要求废水最终产品水电导率≤500μS/cm，浓水电导率>1万μS/cm。

02工艺选择及系统设计。

根据进水水质的特点和处理要求，采用双级反渗透系统进行减量处理，工艺流程如下:
高盐废水硬度高，无机盐结垢对反渗透系统影响很大。如果不去除，反渗透膜将被严重堵塞。
因此，首先要软化高盐废水，选择石灰纯碱软化法去除水中的硬度。石灰纯碱与水中的钙镁反应，产生碳酸钙和氢氧化镁沉淀，污泥定期排放系统。
反渗透水一般需要SDI≤5，高盐废水软化澄清后，上清液中仍有部分悬浮颗粒，需要进一步处理澄清池出口，以确保反渗透的正常运行。本项目采用机械过滤器进一步处理澄清池的水。
为确保反渗透水的硬度符合标准，本项目建立了离子交换系统，进一步去除高盐废水残留物的硬度。热交换器调节进水温度，稳定在25~30℃，满足反渗透系统进水温度的要求。
进入一级反渗透装置前，应添加还原剂（亚硫酸氢钠）和阻垢剂（含磷小分子）。还原剂的作用是控制反渗透水余氯小于0.1mg/L，确保反渗透膜不被氧化；阻垢剂的作用是确保反渗透系统的正常运行不结垢，确保反渗透系统的长期稳定运行。
为满足设计水质要求，进一步处理一级反渗透浓水作为系统浓水蒸发结晶系统，进一步处理二级反渗透装置，回收二级反渗透装置浓水。

双级反渗透系统设备配置见下表：

03系统运行。
预处理后，进入双级反渗透系统的高盐废水温度为30℃。pH9-10.硬度为10mg/L，浊度为1NTU.Fe.Al。
(1)系统脱盐率及产水水质。
双级反渗透运行期间，系统产水水质良好，各项产水水质指标符合设计要求，产水作为厂区回收水。其中，当一级反渗透装置回收率约为50%时，脱盐率基本保持在97.5%以上；当二级反渗透装置回收率约为92%时，脱盐率基本保持在82%以上。监测如下：
可以看出，随着运行时间的增加，一级RO的脱盐率略有下降。一方面是进水水质波动和运行控制造成的；另一方面是膜元件局部损坏造成的。在日常监测过程中，发现几个膜壳的电导率异常上升，应损坏安全过滤器泄漏造成的膜元件。

二次反渗透产水电导率基本保持在200μS/cm以下，监测情况见下图:

可以看出，与一级反渗透装置相比，二级反渗透的整体脱盐率下降较小，系统产水电导率可保持在200μS/cm以下，说明本工程采用双级反渗透系统处理高盐废水，可保证系统产水的整体稳定性。
二次反渗透浓水电导率为1000-12000μS/cm，远低于一级RO进水电导率，回流后对系统运行影响不大。
(2)系统浓水水质及压力。

双反渗透运行期间，一级反渗透系统压力为6.8-7.2mpa，系统浓水电导率稳定，基本保持在1万μS/cm以上。系统产水符合系统处理要求，满足高盐废水处理系统浓缩回用要求。监测结果见下图:

从图4可以看出，系统压力的整体变化是由于运行时间的增加和系统中积累的污染物的增加。化学清洗后，系统压力会降低。在实际过程中，还应保证预处理的稳定性，以避免污染膜元件。
(3)系统清洗。
在正常运行过程中，反渗透膜元件会受到微生物、胶体颗粒和不溶性有机物的污染。这些污染物沉积在膜表面，导致进水和浓水之间的压差增加。当上升超过设计值时，需要清洁膜元件。
清洗时，应为上述污染物选择合适的清洗剂。本项目采用酸性清洗剂和碱性清洗剂清洗反渗透膜元件，根据实际污染情况观察反渗透装置，直至满足清洗要求。
首先，用低流量清洗液代替系统中的原水。完成后，恒定清洗液温度为30℃，系统流量低，循环1小时后浸泡1小时。
其次，系统中流量较高的清洗液循环1小时，清洗污染物。
最后，用合格的产品水冲洗系统中的清洗液备用。其中，酸性清洗剂是质量分数为0.2%的盐酸；碱性清洗剂是NaoH和0.02%的硅酸钠，质量分数为0.1%。化学清洗后，用RO水冲洗，直到清洗液完全冲洗。
(4)运行能耗。
计算双级反渗透系统的运行能耗和药物消耗，其中电力消耗是运行能耗的主要组成部分，药物消耗主要是还原剂和阻垢剂，按3mg/L计算；

还原剂按1元/kg、26元/kg、0.5元/kW·h计算，系统运行成本约为1.8元/t。

（1）预处理设备。不同的原水杂质预处理设备可分为三个部分。第一部分是化学加药设备，包括絮凝/凝血剂加药设备、结垢剂加药设备、除氧还原剂加药设备、pH值调节加药设备。第二部分是化学-离子交换处理设备，包括离子交换软化和石灰软化设备。第三部分是物化过滤设备，包括多介质过滤、活性炭过滤、滤芯过滤、微过滤、超滤等设备。

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