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雙膜法在鋼鐵企業(yè)中水除鹽

所屬欄目:化學論文 發(fā)布日期:2012-10-27 09:19 熱度:

  摘要:鋼鐵企業(yè)生產廢水成分復雜,水質不穩(wěn)定,而且排放量大,因此對鋼鐵企業(yè)生產廢水進行回用具有重要意義。目前,反滲透膜法是鋼鐵企業(yè)中水處理中較為常用的技術。本文主要介紹雙膜法在某鋼鐵廠中水除鹽系統(tǒng)中的應用情況,闡述了其工藝流程及所需的主要設備清單。運行結果表明處理后的廢水水質均滿足軟水循環(huán)系統(tǒng)補水水質要求。
  關鍵詞:生產廢水;反滲透;雙膜法;中水
  鋼鐵工業(yè)是我國國民經濟基礎產業(yè)和工業(yè)體系重要組成部分,近年來,鋼鐵工業(yè)的迅猛發(fā)展大力推動了經濟建設。但是鋼鐵工業(yè)消耗和排放的水量也相當大,如果將這些廢水直接外排會對水資源造成嚴重的污染,并且會加劇水資源緊張狀況。將鋼鐵企業(yè)的綜合污水進行處理后回用,既可以解決水資源緊張問題,又有效地利用了水資源,極大地減少了污水排放量,是最直接、最經濟、最有效的節(jié)水減排途徑[1-3]。
  近年來,膜技術在水污染控制及中水回用領域得到較快的發(fā)展,并且成功應用于城市廢水、食品廢水、冶金廢水、石化廢水、醫(yī)藥廢水和紡織印染廢水等處理中[4]。目前,反滲透膜法是鋼鐵工業(yè)中水處理回用較為先進且常用的技術[5-8]。本文主要介紹UF-RO雙膜法在某鋼鐵廠中水回用除鹽系統(tǒng)中的應用情況。
  1中水水質
  本項目中水來自鋼廠綜合污水處理廠,綜合污水處理工藝為“調節(jié)池+混凝沉淀+V型濾池”。中水水質以及鋼廠回用水水質指標見表1。
  表1中水水質以及鋼廠回用水水質指標
  項目 處理前 鋼廠回用水水質指標
  PH值 7-9 7-9
  SS(mg/L) <5 ≤5
  BOD5(mg/L) <5 ≤8
  CODcr(mg/L) <20 ≤30
  濁度(NTU) <5 ≤5
  NH3-N(mg/L) <5 ≤5
  石油類(mg/L) <0.5 ≤0.5
  鐵(mg/L) <0.3 ≤0.3
  錳(mg/L) 0.2 ≤0.2
  總堿度(以CaCO3計)(mg/L) <200 ≤200
  總溶解固體(mg/L) <1000 ≤1000
  總磷(mg/L) <2 ≤1
  總硬度(以CaCO3計)(mg/L) 350-750 ≤250
  電導率(μS/cm) 2000-2500 ≤500
  從表1可以看出,鋼廠生產廢水經過“調節(jié)池+混凝沉淀+V型濾池”工藝處理后,出水滿足中水回用水質指標,但如果作為軟水循環(huán)系統(tǒng)補水使用,總磷、總硬度以及電導率尚未達到要求。
  2工藝流程
  UF-RO雙膜法工藝流程圖見圖1。
  
  圖1UF-RO雙膜法工藝流程圖
  鋼廠綜合污水處理廠出水進入原水池,通過原水泵經過投加絮凝劑(PAC)、鹽酸和氧化劑(NaClO)后送入自清洗過濾器,然后進入超濾裝置(UF裝置),超濾裝置配備化學加強反洗裝置(CEB,用HCL、NaOH和NaClO進行反洗)。超濾裝置出水進入超濾產水池,然后通過超濾水泵經過投加阻垢劑(專利復合阻垢劑)和還原劑(NaHSO3)后送入保安過濾器。保安過濾器出水經過高壓泵送入反滲透裝置(RO裝置)進行處理,然后進入除鹽水池,除鹽水池中的水通過除鹽水泵送入產水池循環(huán)利用。
  3運行參數(shù)及主要設備清單
  3.1運行參數(shù)
  中水回用處理過程中所用的藥品及其濃度見表2。
  表2中水回用處理過程中所用的藥品及其濃度
  藥品名稱 濃度 藥品名稱 濃度
  聚合氯化鋁(PAC) 10%(質量濃度) NaOH溶液 30%(質量濃度)
  HCL 31%(質量濃度) 專利復合阻垢劑 30%(體積百分濃度)
  NaClO溶液 10%(質量濃度) NaHSO3溶液 20%(質量濃度)
  3.2主要設備清單
  主要的設備清單見表3。
  表3主要設備清單
  序號 設備名稱 型號及規(guī)格 數(shù)量
  一 超濾系統(tǒng)
  1 原水泵(3開1備) 流量:400m3/h,揚程:32m,N=55kW。 4臺
  2 凝聚劑加藥系統(tǒng) 溶解箱:容積2.0m3,材質PE,攪拌器,N=1.5KW,共1臺。計量泵:流量38L/h,壓力0.55MPa,功率0.1KW,共2臺,1開1備。配套管道閥門等。溶液箱:容積2.0m3,材質PE,配套管道閥門等。 1套
  3 鹽酸加藥系統(tǒng) 卸酸泵:Q=12.5m3/h,H=20m,N=3.0kW,共1臺。儲罐:容積3.0m3,材質鋼襯膠。溶液箱:容積3.0m3,材質PE。計量泵:流量38L/h,壓力0.55MPa,功率0.1KW,共3臺,2開1備。酸霧吸收器。配套管道和閥門等。 1套
  4 NaClO加藥系統(tǒng) 卸料泵:Q=12.5m3/h,H=20m,N=3.0kW,共1臺。儲罐:容積3.0m3,材質鋼襯膠。溶液箱:容積2.0m3,材質PE。計量泵:流量38L/h,壓力0.55MPa,功率0.1KW,共2臺,1開1備配套管道和閥門等。 1套
  5 自清洗過濾器 流量:400m3/h,過濾精度100μm,運行壓力0.3MPa 4臺
  6 超濾裝置 產水量:每套164m3/h;過濾面積:50m2;超濾膜10060UF。 6套
  7 超濾反洗系統(tǒng) 超濾反洗泵:Q=330m3/h,H=30m,N=55kW,共3臺,2開1備。超濾反洗過濾器,1臺 1套
  8 鹽酸加藥系統(tǒng)(反洗) 溶液箱:與原水加酸溶液箱公用。計量泵:流量430L/h,壓力0.5MPa,共2臺,1開1備。套管道和閥門等。 1套
  9 次氯酸鈉加藥系統(tǒng)(反洗) 溶液箱:與原水加加NaClO溶液箱公用。計量泵:流量660L/h,壓力0.5MPa,共2臺,1開1備。套管道和閥門等。 1套
  10 氫氧化鈉加藥系統(tǒng)(反洗) 卸料泵:Q=12.5m3/h,H=20m,N=3.0kW,共1臺。儲罐:容積3.0m3,材質碳鋼。溶液箱:容積1.0m3,材質PE。計量泵:流量110L/h,壓力0.5MPa,共2臺,1開1備,配套管道和閥門等。 1套
  11 超濾清洗系統(tǒng) 超濾清洗水箱:容積10m3,材質碳鋼襯膠,共1臺。超濾清洗水泵:Q=230m3/h,H=50m,共1臺,與反滲透清洗水泵共用。清洗過濾器:Q=230m3/h,工作壓力0.3MPa。 1套
  12 超濾產水泵 Q=400m3/h,H=30m,3開1備 4臺
  二 反滲透系統(tǒng)
  1 還原劑加藥系統(tǒng)(NaHSO3) 溶解箱:容積1.5m3,材質PE。溶液箱:容積1.5m3,材質PE。計量泵:流量38L/h,壓力0.55MPa,共3臺,2開1備。套管道和閥門等。 1套
  2 阻垢劑加藥系統(tǒng) 溶液箱:容積0.5m3,材質PE。計量泵:流量9.5L/h,壓力0.69MPa,共2臺,1開1備。套管道和閥門等。 1套
  3 保安過濾器 直徑φ600mm;處理能力164m3/h 6臺
  4 反滲透高壓泵 Q=164m3/h,H=120m 6臺
  5 反滲透裝置(RO) 產水量:每套123m3/h;工作壓力:2.1MPa 6套
  6 清洗系統(tǒng) 清洗溶液箱:與超濾系統(tǒng)共用。清洗水泵:與超濾系統(tǒng)共用。清洗過濾器,1臺。 1套
  7 沖洗水泵 Q=160m3/h,H=30m,N=22KW。 1臺
  8 除鹽水泵 Q=400m3/h,H=10m,N=22KW。2開1備 3臺
  4運行結果
  由于中水水質指標中只有總磷、總硬度以及電導率未達到鋼廠回用水水質指標要求,因此只對UF-RO雙膜除鹽系統(tǒng)出水中總磷、總硬度以及電導率進行監(jiān)測,經過一段時間的運行,監(jiān)測結果見表4。
  表4監(jiān)測結果
  項目 處理前 處理后 鋼廠回用水水質指標 去除效率
  總磷(mg/L) <2 0 ≤1 100%
  總硬度(以CaCO3計)(mg/L) 350-750 <5 ≤250 >98%
  電導率(μS/cm) 2000-2500 <100 ≤500 >95%
  從表4可以看出,中水經過UF-RO雙膜除鹽系統(tǒng)處理后,出水水質均滿足軟水循環(huán)系統(tǒng)補水水質要求。鋼廠利用UF-RO雙膜法對綜合污水處理廠出水進行處理,處理后的軟水作為循環(huán)系統(tǒng)補水,既減少了新水的使用量,又減少了廢水的排放量,具有極好的社會效益和經濟效益。
  
  
  參考文獻
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  [7]時鈞,袁權,高從堦.膜技術手冊[M].北京:化學工業(yè)出版社,2001:171.
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文章標題:雙膜法在鋼鐵企業(yè)中水除鹽

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