反滲透技術處理酒鋼集團某子公司廢水的應用

反滲透技術處理酒鋼集團某子公司廢水的應用

滲透技術是近幾十年來開發(fā)的一種水處理技術。它具有高鹽處理率、環(huán)保、適應不同水質的特點。廣泛應用于水處理、廢水處理、水處理等領域。鋼鐵廠在生產過程中會產生大量的工業(yè)廢水,但目前鋼鐵企業(yè)打算興建和已建的廢水處理工程,基本上都沒有涉及到脫鹽工藝,處理后的水含鹽量很高,不能滿足鋼鐵企業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)補充水的要求,因此鋼鐵企業(yè)綜合廢水處理廠出水的脫鹽處理是中水回用迫切需要解決的問題。酒鋼集團某子公司針對鋼廠的廢水特點,選用反滲透技術作為廢水回用的主要水處理方案,且所使用的反滲透膜為抗污染膜。經該工藝處理后產生的大量優(yōu)質的產品水(約90%)可用于鋼廠的生產工藝中,同時產生的少量濃水(約10%)可用于沖渣和焦化廠熄焦,從而實現(xiàn)了鋼廠廢水的零排放,實現(xiàn)了真正意義上的節(jié)能減排。1污水站回用工程原水水質將鋼廠生產過程中的冷卻水、清洗排放水、生活排放水等綜合廢水的混合水經污水站處理后作為回用工程原水,其水質如表1所示?；赜霉こ趟a生的回用水主要用作鋼廠的生產用水,其回用水水質標準參照《再生水工業(yè)用水水質》(GB19923—2005)及《鋼鐵企業(yè)給排水設計手冊》。2預處理系統(tǒng)效果反滲透水處理工藝流程如圖1所示。經初步處理后的鋼廠綜合廢水,經過反滲透的預處理工藝后,廢水中的SS、COD以及油的含量都得到了很好的控制,且基本能確保SDI<3;之后進入到反滲透系統(tǒng)中。反滲透的產水進入回用水池,二段反滲透系統(tǒng)中少量的濃水用來沖渣,實現(xiàn)了水處理系統(tǒng)的“零排放”。2.1反滲透+b/b工藝反滲透預處理工藝以機械過濾為主,由精密過濾器+活性炭過濾池+袋式過濾器+UF組成,輔助殺菌工藝和沉淀工藝,目的是去除水中的懸浮物質和微生物,使處理后水的水質能夠初步滿足反滲透的進水要求,即進水SDI<5,同時保證反滲透系統(tǒng)中不會出現(xiàn)大量微生物進入的情況。反滲透預處理工藝的主要設備清單如表2所示。2.2ro系統(tǒng)工藝特點反滲透系統(tǒng)的主要作用是脫除水中的鹽分,保證出水的含鹽量符合回用要求。反滲透系統(tǒng)主要包括:RO供水泵、RO增壓泵、保安過濾器、高壓泵、能量回收裝置、反滲透膜堆,此外還包括阻垢劑加藥系統(tǒng)、膜清洗系統(tǒng)及自動控制部分,具體的設備清單如表3所示。此反滲透系統(tǒng)中使用的反滲透膜元件是VONTRON公司生產的聚酰胺復合抗污染反滲透膜,型號均為FR11-8040,為直徑201mm、長度1016mm的卷式組件。整套工藝由兩段反滲透系統(tǒng)組成:一段系統(tǒng)設計為(18∶12)×6,180支膜元件,2組膜堆,共360支膜元件,系統(tǒng)設計回收率為75%,溫度為25℃;二段系統(tǒng)設計為(12∶5)×6,共102支膜元件,系統(tǒng)設計回收率為60%,溫度為25℃。由于預處理中添加了氧化劑,所以預處理出水在進入反滲透系統(tǒng)前需要投加還原劑對其進行還原,使反滲透系統(tǒng)的進水余氯<0.1mg/L,滿足反滲透系統(tǒng)對進水水質的要求。同時針對反滲透系統(tǒng)進水的水質情況,向進水中添加相對應的阻垢劑(阻垢劑為世博恒業(yè)的MAS208A,投加質量濃度為2mg/L),使反滲透系統(tǒng)能夠更加穩(wěn)定地運行。由于二段系統(tǒng)的進水為一段系統(tǒng)的濃水,需用特殊的化學藥劑對其進行處理,以確保二段系統(tǒng)的進水硬度符合要求;同時在其進入二段系統(tǒng)之前,需針對其水質情況,添加專業(yè)的阻垢劑(阻垢劑為世博恒業(yè)的MAS208A,投加質量濃度為4mg/L)),確保RO系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。產水進入回用水池,系統(tǒng)中少量的濃水用來沖渣,實現(xiàn)水處理系統(tǒng)的“零排放”。3反滲透膜的清洗周期反滲透系統(tǒng)調試初期,由于受到國際鋼鐵價格的影響,該鋼廠幾個車間廢水的排放沒有達到預先的工藝設計,反滲透系統(tǒng)的進水水質波動性比較大。經過一段時間的調試后,鋼廠車間排放的廢水趨于穩(wěn)定,達到了系統(tǒng)設計對水質的要求,反滲透系統(tǒng)進水水質也得到了保證,反滲透系統(tǒng)運行正常。其中一段系統(tǒng)經過2個月左右的調試運行后,進入清洗周期(產水量下降約為13%),清洗之后由于進水水質的穩(wěn)定,第2個清洗周期在3個半月左右。二段系統(tǒng)進水為一段系統(tǒng)的濃水,經過脫硬度處理后,水質情況相對較好,加之使用了專用的阻垢劑,清洗周期較長,為5個月左右。此時反滲透系統(tǒng)的產水水質也比較穩(wěn)定,達到了鋼廠工藝用水的水質要求,有效地保證了鋼廠的車間供水。3.11.滲透系統(tǒng)的廢水處理經過一段時間的調試后,一段反滲透系統(tǒng)運行正常。以1d的運行數(shù)據(jù)作為參考,說明一段反滲透系統(tǒng)的運行情況。結果如表4所示。3.2片段反滲透系統(tǒng)的運行二段反滲透系統(tǒng)的進水為一段反滲透系統(tǒng)的濃水,所以二段反滲透系統(tǒng)的進水水質受到一段系統(tǒng)的直接影響,同時對一段系統(tǒng)濃水的化學處理效果也關系著二段系統(tǒng)的運行效果。以1d的運行數(shù)據(jù)作為參考,說明二段反滲透系統(tǒng)的運行情況。結果如表5所示。3.3為廠用水、水質提供保障經過一段時間的運行,反滲透系統(tǒng)的產水水質趨于穩(wěn)定,并且能夠達到鋼廠工藝用水的水質要求,為鋼廠的車間供水提供了保障。反滲透系統(tǒng)的產品水和鋼廠工藝用水的水質比較見表6。4廢水回用計算鋼廠廢水經整套水處理系統(tǒng)處理后滿足了鋼廠工藝用水的需求,并且系統(tǒng)運行穩(wěn)定。污水處理回用后可回收工業(yè)循環(huán)用水為5086.8t/d;回用的軟化水為1920t/d。鋼廠廢水回用的噸水成本按3.10元計算,軟化水按4.3元計算;污水排污收費按0.45元/t計算,則軟化水的收益為247.68萬元,循環(huán)水的收益為473.07萬元,節(jié)約排污費為94.59萬元,綜合收益為815.34萬元,每年可實現(xiàn)凈收益為110.74萬元。5廢水處理的社