中石化某公司將COD排放濃度保持在35mg/L，外排廢水量則須控制在307萬(wàn)t/h。2011年~2014年本裝置外排水總量平均值為656t/h，比地方外排目標值多出304t/h，其中主要來(lái)自循環(huán)水排污水，要達到總量減排的目標，必須進(jìn)行循環(huán)水排污水的回收利用，才能完成總量減排的任務(wù)。為了使COD出水保持在35mg/L，某分公司投資近6000萬(wàn)元建設循環(huán)水排污水除鹽裝置，并對除鹽工藝進(jìn)行半年多的現場(chǎng)中試，在中試成果的基礎上開(kāi)展S工程的詳細設計。在完成設計、施工、調試后，除鹽裝置基本正常運行，完成節水減排的目標。

　　一、循環(huán)水排污水水量

　　某公司化工區當時(shí)共有五套循環(huán)水裝置，分別為一循、二循、三循、四循和五循，分公司通過(guò)調整循環(huán)水系統的運行濃縮倍數、優(yōu)化操作、強化循環(huán)水場(chǎng)日常管理等措施，使廠(chǎng)區循環(huán)水場(chǎng)排污量減少至356.5t/h(不包含預膜清洗水)。

　　二、處理工藝

　　2.1 工藝流程

　　除鹽裝置的水量平衡如圖1所示。

　　由循環(huán)水場(chǎng)排放出來(lái)的污水，經(jīng)管線(xiàn)收集后送入調節池內均質(zhì)，均質(zhì)調節池是已有利舊，容積3000m3。調節池配套提升泵，2用1備，單臺泵的流量235t/h，揚程40m。D廢水提升送入除鹽裝置前，首先經(jīng)過(guò)在線(xiàn)COD儀的檢測，其COD處于正常范圍，則送入預處理系統;當COD處于異常狀態(tài)時(shí)，則送入該公司現有的污水處理高級生化段中處理后再進(jìn)入流程。日常只能通過(guò)大量補充新鮮水滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，但同時(shí)大量補水也增加了新鮮水的用水消耗。

　　由于循環(huán)水排污水的BOD/COD比值較低，流量大、所含成分以不可生化的成分為主。對于這類(lèi)廢水，為了達到處理效率升級的目的。對這類(lèi)廢水一般不宜直接采用普通的生化處理工藝。除鹽裝置預處理工藝采用物化法，可以有效去除有機物COD、堿度、總磷、懸浮物、膠體硅及總硅等污染物，以達到雙膜工藝系統進(jìn)水水質(zhì)。預處理系統工藝流程如圖2所示。

　　雙膜系統工藝主要包括多介質(zhì)濾器+精密過(guò)濾+UF(超濾)+RO。多介質(zhì)過(guò)濾器采用錳砂填料，精密過(guò)濾采用5μm的慮元進(jìn)行過(guò)濾，以更好保護雙膜。

　　除鹽裝置的污泥由是高密澄清池產(chǎn)生，該污泥大部分為石灰，需要采用板框壓濾機處理。除鹽裝置產(chǎn)生濃水，由業(yè)主投資的濃水處理設備處理，該設備屬于其他裝置不進(jìn)行贅述。

　　2.2 主要構筑物

　　除鹽裝置的構筑物、建筑物主要有9個(gè)。

　　1)1座清水池，規格長(cháng)×寬×高=12m×3m×4m，鋼筋混凝土結構。

　　2)1座污泥貯池，規格長(cháng)×寬×高=12m×6m×3m，鋼筋混凝土結構。

　　3)1座超濾水池，規格長(cháng)×寬×高=6.5m×10m×3m，鋼筋混凝土結構。

　　4)1座產(chǎn)品水池，規格長(cháng)×寬×高=6.5m×10m×3m，鋼筋混凝土結構。

　　5)1座濃水池，規格長(cháng)×寬×高=6.5m×10m×2m，鋼筋混凝土結構。

　　6)1座廢水池，規格長(cháng)×寬×高=6.5m×10m×5m，鋼筋混凝土結構。

　　7)1座綜合加藥間，規格長(cháng)×寬×高=27m×12m×5m，鋼筋混凝土結構。

　　8)1座雙膜廠(chǎng)房，長(cháng)×寬×高=36m×18m×6m，鋼筋混凝土結構。

　　9)1座變配電所，規格長(cháng)×寬×高=21m×11m×8.3m，鋼筋混凝土結構。

　　2.3 工藝流程說(shuō)明

　　2.3.1 預處理系統

　　預處理系統主要是由高密澄清池+石灰投加系統+pH調節系統組成，其工藝特點(diǎn)是將一體化的沉淀濃縮和污泥回流相結合，使污泥結構致密，不需要獨立的污泥濃縮池，既減少了占地面積，又節約能源。石灰投加系統采用機械下料的投加系統，石灰選用純度80%~85%，密度0.45t/m3，石灰乳配置濃度5%。投加濃度：600mg/L~1000mg/L;投加石灰導致出水的pH升高，采用鹽酸進(jìn)行pH調節，調節出pH值在5~7的水。

　　在進(jìn)入雙膜前需要進(jìn)行殺菌，投加藥物點(diǎn)設置在清水池內，要避免殺菌劑氧化性對膜的影響，該裝置采用非氧化性殺菌劑進(jìn)行殺菌。

　　2.3.2 雙膜系統

　　多介質(zhì)濾器能長(cháng)期滿(mǎn)足反滲透膜對污染指數SDI的要求，濾器的濾速為9m/h，以適應將來(lái)水質(zhì)變壞的可能性;過(guò)濾器的進(jìn)、出水壓差升到一定的值(0.5kg/cm2～0.7kg/cm2)或出水污染指數大于5時(shí)，應對過(guò)濾器進(jìn)行自動(dòng)反沖洗。

　　精密過(guò)濾器用以截留從多介質(zhì)過(guò)濾器中漏出的細微沙粒，以防止大顆粒物質(zhì)損害后續的膜裝置。

　　超濾采用無(wú)機陶瓷膜(過(guò)濾孔徑0.03m)，在高溫下穩定性好，當膜兩側有很大壓力梯度時(shí)，膜機械性能穩定，化學(xué)性質(zhì)穩定，特別耐有機溶劑，能夠適應使用條件苛刻的清洗操作條件。

　　RO膜組設置2套，回收率為75%，總脫鹽率不低于99%。反滲透膜采用國外品牌的BW30FR-400，該型號反滲透膜的長(cháng)度約1m，直徑約0.2m，膜面積約37m2，單根膜脫鹽率為99.5%。

　　2.3.3 雙膜清洗系統

　　超濾采用HCL和NaCLO、NaOH分散清洗裝置，反滲透采用分段清洗。

　　2.3.4 系統內主要控制聯(lián)鎖

　　系統內主要控制聯(lián)鎖有7種。

　　1)污泥濃設縮池與污泥外送泵聯(lián)鎖，高開(kāi)低停。

　　2)濃水池設液位與濃水外送泵聯(lián)鎖，高開(kāi)低停。

　　3)反洗水池設液位與反洗水提升泵聯(lián)鎖，低低液位停。

　　4)清洗水池設液位與清洗水提升泵聯(lián)鎖，低低液位停。

　　5)廢水池設液位與廢水提升泵聯(lián)鎖，低低液位停。

　　6)清水箱池設液位與反滲透進(jìn)水泵、反洗水泵聯(lián)鎖，低低液位停。

　　7)成品水箱設液位與回用水泵聯(lián)鎖，低低液位停。

　　系統內主要測量措施有4種。

　　1)除鹽水系統總進(jìn)口設置流量測量。

　　2)成品水出口總管設置流量測量。

　　3)濃水外送設置流量測量。

　　4)生產(chǎn)給水、凈化空氣進(jìn)入除鹽系統總進(jìn)口設置流量測量。

　　2.3.5 在線(xiàn)分析儀表

　　在線(xiàn)分析儀表有3類(lèi)。

　　1)調節池部分設DO、pH、COD在線(xiàn)分析儀。

　　2)成品水池設COD、濁度、pH、電導率在線(xiàn)分析儀。

　　3)雙膜系統設置主要設有SDI分析儀、電導率分析儀。

　　三、調試與運行

　　3.1 調試

　　在2019年初進(jìn)行工程試運行。預處理系統的工藝主要在高密澄清池進(jìn)行調試，在調試中去除高密澄清池廢水的COD、膠硅、總磷、堿度及硬度時(shí)，須調整投加的藥量，通過(guò)投加不同劑量的石灰，測試其對硅的去除效果，確定出藥劑投加量;通過(guò)投加鎂劑，測試其對硅的去除效果。調試完成后每月共消耗5種藥劑。

　　1)PAC，26.3t。

　　2)陰離子PAM，0.4t。

　　3)石灰(混合2%鎂劑)，328.5t。

　　4)98%濃硫酸，22.2t。5)NaCLO，0.85t。

　　在調試中還未使用NaCO3調整污水酸堿度。

　　雙膜系統在調試中投加的藥劑年消耗量有2種。

　　1)高效阻垢劑，0.875t。

　　2)亞硫酸氫鈉，0.16t。

　　調試過(guò)程中運行成本大約是1.5元/t~1.8元/t水，雙膜系統在調試中運行效果良好。

　　3.2 運行

　　在預處理系統運行3個(gè)月以后，高密澄清池運行水質(zhì)的出水基本達到雙膜的進(jìn)水要求，水質(zhì)進(jìn)出水情況如下。

　　1)CODCr，進(jìn)水114.6mg/L，出水52.3mg/L。

　　2)TP，進(jìn)水2.06mg/L，出水檢測不出。

　　3)總堿度(以碳酸鈣計)，進(jìn)水444mg/L，出水檢測不出。

　　4)Ca2+，進(jìn)水37.4mg/L，出水檢測不出。

　　5)Mg2+，進(jìn)水35.3mg/L，出水檢測不出。

　　6)可溶硅，進(jìn)水38.1mg/L，出水檢測不出。

　　7)全硅，進(jìn)水15.3mg/L，出水檢測不出。

　　雙膜出水水質(zhì)見(jiàn)表1。

　　由上面的水質(zhì)表格可知道，高密池在系統中有效地去除了水體中膠硅、總磷、堿度及硬度，但是在COD去除的效果上不是特別突出，面對極端水質(zhì)時(shí)還要將循環(huán)排污水回流至污水處理場(chǎng)進(jìn)行高級生化處理，以保護雙膜的正常運行。由于后期的滲透系統水處理對水質(zhì)的要求非常嚴格，這需要使用膜過(guò)濾系統對水進(jìn)行進(jìn)一步的處理。

　　四、結論

　　該項目在調試運行過(guò)程中，COD負荷正常的情況下，在高密澄清池和雙膜系統用循環(huán)排污水回用時(shí)，運行平穩。高密池對循環(huán)排污水的物化處理效果良好，很好地保護了后期的雙膜系統。但是在COD負荷較高時(shí)，該項目有一定運行風(fēng)險，在流程中需要循環(huán)排污水回流至污水處理場(chǎng)進(jìn)行高級生化處理。(來(lái)源：茂名瑞派石化工程有限公司)