《安全环境-环保技术》之双膜法处理化工废水及回用工程应用 VIP免费

双膜法处理化工废水及回用工程应用采用超滤膜及反渗透膜工艺处理某化工集团产生的化工废水并回用。结果表明，系统对污染物去除效果较好，电导率去除率可稳定在98%以上。系统产水水质、水量稳定，产水可回用于化工生产工艺，满足化工工艺要求，实现了生产废水”近零排放”的目标。新疆某化工集团生产废水主要来自该集团各生产单位外排废水。由于产品和工艺不同，废水水质波动较大，其处理采用收集不同类型废水进行集中处理、排放地表水体的方式。随着国家环保要求的进一步提高，传统的废水集中处理方式已不能满足环保要求。为此，该集团采用超滤、反渗透工艺对集中处理后的化工废水进行深度处理，并回用化工生产，以实现废水“近零排放”的目标。笔者介绍了该项目的处理工艺、膜结垢与污堵的控制措施，以及系统运行情况，为行业内相关项目运行提供一定经验。1废水水质与水量集中收集的总废水经两级石灰—絮凝沉淀法去除部分无机悬浮物、有机污染物及钙镁离子，产水一部分供厂区冲洗地面和卫生间，一部分供超滤、反渗透膜系统使用。膜系统处理水量为3600t/d，其进水水质如表1所示。2处理工艺该工程系统进水具有高溶解固体含量(TDS)、高硬度、高pH、高有机物(COD)等特点，处理工艺主要考虑去除无机悬浮物、有机污染物及钙镁离子，使系统产水中的离子含量达到可接受范围，产水回用于化工工艺过程不致对化工产品质量产生不利影响。反渗透膜技术可以很好地达到去除离子的目的。根据原水水质，设计采用投加纯碱降钙+常规絮凝沉淀+多介质过滤(MMF)+超滤膜法(UF)+反渗透膜法(RO)工艺进行处理。该工艺具有占地面积小、处理水量大、产水水质稳定、全自动PLC+上位机控制运行、操作简单等特点。工艺流程如图1所示。采用苏伊士水务技术(上海)有限公司超滤膜，过滤孔径0.03μm，超滤膜装置2套，单套产水100m3/h。采用BW30-400FR型抗污染反渗透膜(美国陶氏)，反渗透膜装置2套，单套产水75m3/h，回收率70%。在线流量、pH、电导率、氧化还原电位(ORP)仪表均采用+GF+SIGNET仪表，在线硬度采用APA6000高量程硬度计(美国HACH公司)，在线氟表采用1218ATI氟化物分析仪，加药装置均采用MILTONROY计量泵。3工艺流程重点采用超滤膜与反渗透膜技术处理废水，关键是防止膜组件的污堵和结垢，同时保证膜的产水通量。采用以下措施控制膜的结垢与污堵风险。01絮凝剂、助凝剂和纯碱的投加在絮凝反应池中投加适量絮凝剂(PAC)、助凝剂(PAM)和足量纯碱，经斜板沉淀池沉淀后可除去95%以上的Ca2+和部分重金属离子，以降低后续反渗透膜表面形成难溶重金属沉淀的可能性。由于PAM是长链高分子化合物，与RO膜的高分子材质类同，过量PAM到达RO膜后会导致RO膜严重污堵，且无法通过化学清洗恢复膜通量。因此，只能适量投加助凝剂，最佳PAC和PAM联合投加量根据现场小试确定。02酸的投加由于原废水呈碱性，pH较高，重金属离子易在碱性环境中形成难溶沉淀物，并在膜表面形成结垢。为防止重金属离子在膜表面沉淀结垢，调节原水pH至关重要。在沉淀池产水至多介质过滤器的进水管上投加盐酸，调节pH至7~7.5，能有效控制重金属离子在反渗透膜表面的结垢。03多介质过滤器为有效提高超滤膜进水水质，在超滤膜前设置多介质过滤器。多介质过滤器用粗石英砂、细石英砂和片状无烟煤为过滤介质。废水经多介质过滤器过滤后，产水浊度保持在1~2NTU，减轻了后续超滤系统的运行负荷，有效降低了超滤膜的污堵风险。04氧化剂的投加为防止悬浮物和微生物在超滤膜表面累积造成污堵，在超滤系统设置2个氧化剂(次氯酸钠)投加点，一处在超滤进水管上，另一处在超滤反洗管路上。投加氧化剂可使超滤运行跨膜压差(TMP)和产水通量稳定维持在设计水平。05阻垢剂的投加原废水中的SO42-浓度很高，Ba2+、Sr2+等重金属离子很容易与SO42-形成难溶盐。此外，Ca2+和F-也易形成难溶盐。这些难溶盐是反渗透膜运行过程中结垢的主要因素。为有效防止反渗透膜结垢，在反渗透膜进水管中投加适量阻垢剂。超滤稳定产水后，需对超滤产水进行全水质分析，采用DOWFilmtecTMROSA9.1反渗透计算软件计算超滤产水进入反渗透膜是否有结垢风险。经分析，超滤产水进反渗透膜存在BaSO4、SrS...