工業(yè)區(qū)污水零排放案例簡介

1、 / 6工業(yè)園區(qū)污水膜法處理“零排放”工程案例馬海波1徐平2、李一敏2（1、格蘭特膜分離設備有限公司2、北京坎普爾環(huán)保技術有限公司）圖1再生水廠效果圖.項目概況江蘇省某化工園區(qū)廢水處理廠廢水再生利用項 目，是中國和新加坡兩國政府合作的水處理示范項 目，同時也是國內第一家利用工業(yè)園區(qū)綜合污水作 為水源，采用全膜法工藝技術，將達標排放廢水進 行深度處理，生產除鹽水并實現零排放”的再生水項 目。再生水處理廠設計產水能力為20,000噸/日，所用原水為化工園區(qū)廢水處理廠的尾水作為水源， 水質主要指標見表1。再生水廠產水為除鹽水，主要用于化工園區(qū)工業(yè)用戶鍋爐給水或工藝用水該項目采用了全膜法（TMS）工藝

2、和蒸發(fā)結晶工藝，其中超濾膜（ UF）采用加拿大坎普爾 公司生產的外壓式 SVF系列聚偏氟乙烯（PVDF）膜產品，反滲透（RO）采用美國陶氏膜產品， 電除鹽（EDI ）采用坎普爾公司生產的 CPS系列膜組件。超濾系統、反滲透系統、濃水回收反 滲透系統和電除鹽膜系統全部由北京格蘭特膜分離設備有限公司設計、制造。表1一原水水質主要指標水質項目單位廢水處理廠尾水范圍平均值PH696.87.2濁度NTU=2510電導率umhos/cm=45004200氨氮（as N）mg/L=15(1)10色度Hazen Units=5025硝酸根（as NO3）mg/L=270180油脂mg/L=0.50.1總磷（a

3、s P）mg/L=0.50.3硅(as SiO2)mg/L=1512鈉(as Na)mg/L=900600即(as Sr)mg/L=0.40.35硫酸根（as SO4）mg/L=900800總堿度（as CaCO3）mg/L=480290總鹽量（TDS）mg/L=27002500總硬度(as CaCO3)mg/L=6005171總懸浮物（SS）mg/L=7025生物需氧量 （BOD5）mg/L=20(3)10總有機碳（TOC）mg/L=30(4)25化學需氧量（COD）mg/L=10075.工藝流程采用超濾（UF） +一級反滲透（RO） +二級反滲透（RO） +連續(xù)電除鹽（EDI）工藝，其廢水

4、處理廠尾水來水原水池超濾系統委超濾產水池一級反滲透系統一級反滲透系統濃水超濾反洗排水污泥外運 脫泥系統4污泥濃縮池I濃水收集池EDI系統濃水水濃統系透滲反級二供用戶除鹽水池ED系統二級反滲透產水池二級反滲透系統圖2工藝流程框圖中，一級RO濃水進入濃水回收 RO進一步濃縮，濃水回收 RO的濃水進行蒸發(fā)處理，工藝流 程見圖2。.工藝流程描述UF單元化工園區(qū)廢水處理廠的尾水直接進入超濾（UF）單元，采用外壓式超濾膜組件。經超濾膜過濾，濾除水中的懸浮物（TSS）、膠體等雜質，超濾出水 SDI值小于3,最大限度降低對反滲 透膜的污染。超濾反洗水排放到集水池，泵送至廢水處理系統，以提高系統回收率。共設5套

5、裝置，單套出力 230m3/h ,膜凈通量50L/m2h,回收率90%UF膜元件，在氣水聯合反洗方面，使用了一項專利技術一一曝氣外壓膜專利技術（專利號:ZL 200820177859.x ）,使得在反洗過程中氣水混合物對膜絲的擦洗更均勻，保證更好的反洗效 果。一級 RO 單元超濾單元產水進入超濾產水池，經一級反滲透（RO）給水泵升壓后，進入一級 RO裝置，一級RO膜截留大部分的溶解鹽以及有機物，使一級 RO產水中的鹽份（TDS）從2700mg/L4000 mg/L ）降低到120mg/L 以下，總有機物（TOC ）從 30mg/L 降低到 1mg/L 以下。截留的大部分的無機鹽離子以及有機物隨

6、著一級RO 濃水排至RO 濃水收集池。共設5套裝置，單套出力 200 m3/h,膜凈通量17 L/m2h,回收率 30%。一級 RO 裝置設計為3 段式排列，每段間設增壓泵。二級 RO 單元一級 RO 產水進入一級RO 產水池，經二級RO 給水泵升壓后，進入二級RO 裝置，進一步脫除剩余溶解鹽以及有機物，使二級RO 產水中的鹽分降低到5mg/L 以下，電導率小于10 w Q /cm有機物含量小于 0.5mg/L。二級RO濃水則全部回流至超濾產水箱作為一級RO的進水，以提高系統回收率。共設5套裝置，單套出力 186 m 3/h ,膜凈通量38 L/m 2h,回收率 35%。二級 RO 裝置設計為

7、2 段式排列。EDI 單元二級 RO 的產水進入二級RO 產水池， 經 EDI 給水泵升壓后，進入 EDI 裝置進行脫鹽處理，使產品水的電導率小于 0.1 pS/cm ,滿足各用戶對除鹽水水質的要求。EDI 產水進入除鹽水池。EDI 濃水回流至一級RO 產水池。EDI 極水排入廠區(qū)排水集水池，最終回到原水儲水池。共設5套裝置，單套出力167 m 3/h ,回收率 兩0%。EDI 模塊，使用了兩項專利技術，逆流式電除鹽裝置（專利號：ZL200720153934.4 ） ，和濃水室填充逆流式電除鹽裝置（專利號：ZL 200810084695.0 ） ，這兩項專利技術的使用，使得EDI 模塊工作在相

8、對較低的電壓下，即可獲得高電阻率產品水，經測算，EDI 系統的單位產水電耗，低于0.23kwh/t ，節(jié)能效益顯著。濃水回收RO 單元一級 RO 濃水收集至一級RO 濃水池，經濃水回收RO 給水泵升壓后，進入濃水回收RO裝置，濃水回收RO 采用海水淡化膜元件，產水進入超濾產水池，濃水帶壓排放至蒸發(fā)單元。共設2套裝置，單套出力 42m3/h,膜凈通量3.5 L/m 2h,回收率 書0%。設計為 2 段式排列，段間設增壓泵。一級 RO 入水含鹽量最高時達4000mg/L ，經一級RO 濃縮后，濃水含鹽量最高時達20000mg/L ，相當于海水的含鹽量。濃水回收反滲透單元設備完全按海水淡化系統的標準

9、設計和制造，采用臥式多級離心高壓泵，選用相應壓力等級的管道、閥門、容器等。入水和濃水管道全部采用2205和2207雙相鋼材質，并嚴格按照雙相鋼材料的焊接要求進行焊接施工蒸發(fā)結晶單元蒸發(fā)器采用降膜蒸發(fā)器形式，采用蒸汽作為熱源，系統濃鹽水結晶的固廢物脫水后填埋處 理，產水的冷凝水回用。.設計要點超濾的通量恢復措施原水為二級排放水，懸浮物、COD含量較高，直接進入外壓式超濾膜系統，超濾系統在高污染物水質條件下運行，通量恢復措施的有效性和可靠性尤為重要。超濾系統的通量恢復措施， 設計了水氣反洗（BW）、2種化學增強反洗（CEB1、CEB2）、 增強通量維護（EFM）、在線化學清洗（CIP）共5種措施，

10、設置不同的周期交替使用。水氣反洗于每30分鐘的運行周期后進行；CEB1 （200ppm的NaClO+NaOH 溶液，ph為9-10 ）于每4個運行周期后進行；CEB2 （ph為2的HCl溶液）于每16個運行周期后進行； EFM于每天固定時間進行；CIP于超濾膜跨膜壓差達到預設值時進行。從圖3可見，每天進行一次 EFM （NaClO+NaOH 溶液），跨膜壓差（TMP）和通量即可 得到良好的恢復。EFM周期內TMP趨勢時間S）圖3-EFM周期內的跨膜壓差變化曲線從圖4可見，每天進行一次 EFM ,有效的將化學清洗周期延長至 80天左右，化學清洗后,跨膜壓差和通量得到了良好的恢復。0.120000

11、.100000.080000.0600。0.040000.020000.00000圖4 -CIP周期內的平均跨膜壓差變化曲線RO系統的污染預防措施由于原水為二級排放水，經超濾處理后，可濾除懸浮物和膠體等顆粒性雜質，并不能降低 呈現為COD的溶解性有機物，勢必帶來 RO膜（包括一級RO和濃水回收RO）的有機物污染 和微生物污染。設計了非氧化性殺菌劑投加系統，可采用連續(xù)性投加和沖擊性投加兩種方式，防止 RO的 微生物污染。設計了 RO的分段化學清洗，清洗箱設計有加熱措施，以保證清洗效果。精確監(jiān)測和控制采用精度較高的過程儀表和分析儀表，并設計了自動連鎖程序，可將運行狀況控制在合理 范圍內，并且無需人

12、工干預，實現自動調節(jié)。為提高回收率，一級 RO為3段式設計，運行時，需要控制每段的產水量，以使系統各段 膜元件的通量盡量均衡，并在合理的水力條件下運行。為此，系統采用了精度較高的過程儀表， 如電磁流量計、壓力變送器儀表。設每段進、出水壓力變送器，設每段產水流量、總產水流量、 濃水流量檢測儀表。高壓泵和段間增壓泵設計為變頻控制，高壓泵變頻器與總產水流量連鎖， 控制RO裝置恒定總產水流量運行，一、二段段間增壓泵變頻器與二段產水流量連鎖，控制二 段恒定產水流量運行，二、三段段間增壓泵變頻器與三段產水流量連鎖，控制三段恒定產水流 量運行，濃水自動調節(jié)閥與濃水流量連鎖，控制恒定總濃水流量運行。濃水回收RO與一級RO運行模式相似。止匕外，PLC控制系統可自動記錄各運行參數，生成記錄報表，為系統診斷和維護提供準確 的數據依據。. 水的再生與資源化利用新理念企業(yè)不需投建水處理廠此項目投資、運營方為新加坡某水務公司，通過政府管理部門的協調，與工業(yè)園區(qū)多個大型企業(yè)達成合作共識，將企業(yè)排放的廢水收集處理成為除鹽水后，供給企業(yè)使用，各用水企業(yè)不必建設廢水深度處理系統，也無需建設除鹽水系統，集中對廢水進行處理再生利用，節(jié)約資源、減少排放，有效改善區(qū)域地表環(huán)境。多方共贏這種模式提升了化工園區(qū)公用配套基礎設施的品質，優(yōu)化招