“量水而行”已成為煤化工行業(yè)的發(fā)展定勢。盡管采取了各種節水措施，甚至投資巨金用空冷代替水冷，但用水的緊張局面依然難以從根本上得到改變。

水資源的匱乏已成為煤化工發(fā)展的瓶頸，即使花高價(jià)解決了用水難，但外排達標污水中殘余的污染物，也會(huì )對當地脆弱的生態(tài)環(huán)境造成難以恢復的沖擊。

某甲醇公司循環(huán)水補水全部采用新鮮水補充，且產(chǎn)生的廢水經(jīng)公司的污水廠(chǎng)生化處理后直接排至縣城市污水處理廠(chǎng)進(jìn)行再處理。

為了減少對一次水的需求，減少排污，公司決定在污水廠(chǎng)建設一套中水回用裝置。超濾反滲透是煤化工廠(chǎng)回用水處理工程中典型的組合式工藝，能有效地將水中的有害物質(zhì)和污染物完全去除。

由于本項目原生化處理后的廢水離子濃度、懸浮物及COD都較高，會(huì )對后序的超濾及反滲透的穩定運行構成威脅，故需增加前置預處理系統，對水質(zhì)進(jìn)行軟化，除去一部分離子，將COD降至<40mg/L，懸浮物降至<4mg/L，考慮這幾個(gè)方面，該項目采用“預處理+超濾+反滲透”的組合工藝，其中預處理系統采用“高密度沉淀池+V型過(guò)濾池”。

公司將原污水廠(chǎng)的生化處理裝置作為中水回用裝置的前處理系統。進(jìn)入公司污水廠(chǎng)的廢水先進(jìn)行生化處理后，再進(jìn)行深度處理，處理后的水滿(mǎn)足了循環(huán)水補充水的指標要求。

1、設計規模及進(jìn)出水水質(zhì)

1.1 設計規模

甲醇廠(chǎng)中水回用項目進(jìn)水量為9500m/d，每h進(jìn)水量為396m3，本項目的設計進(jìn)水量設定為400m3/h。

1.2 設計進(jìn)水水質(zhì)

中水回用系統進(jìn)水的水質(zhì)情況見(jiàn)表1。

1.3 設計出水水量

本項目中水回用產(chǎn)生產(chǎn)品水為250m3/h。

1.4 設計出水水質(zhì)

中水回用項目經(jīng)深度處理后，其出水全部回用于公司甲醇分廠(chǎng)，來(lái)作為發(fā)電循環(huán)水、甲醇循環(huán)水的補充水，因此，本項目出水水質(zhì)應滿(mǎn)足循環(huán)水再生水的水質(zhì)指標。

中水回用項目出水水質(zhì)見(jiàn)表2。

中水回用項目中出水pH值、濁度均符合要求，對于堿度、CI-和Ca2+，由于反滲透出水電導率<100μs/cm，其離子濃度約為70mg/L，也滿(mǎn)足循環(huán)水補充水的指標要求。

2、工藝設計

由于原生化處理后的廢水離子濃度、懸浮物和COD都較高，對中水回用項目超濾及反滲透的穩定運行造成影響，應增加前置預處理系統，對水質(zhì)進(jìn)行軟化，除去一部分離子，將COD降至<40mg/L，懸浮物降至<4mg/L。

考慮以上要求，中水回用項目采用“預處理+超濾+反滲透”的組合工藝，其中，預處理系統采用“高密度沉淀池+V型過(guò)濾池”。

2.1 預處理系統

(1)生化處理水經(jīng)調節池收集后，混合均勻，由提升泵輸送至高密度沉淀池。

(2)在高密度沉淀池中，投加CaO、Na2CO3、絮凝劑PAC、酸堿調節pH值，將污水進(jìn)行軟化，除去大部分暫時(shí)硬度及永久性硬度，并通過(guò)混凝、沉淀過(guò)程進(jìn)行分離。水中的COD去除30%，懸浮物去除80%。

(3)產(chǎn)生的污泥送至污泥濃縮池，污水由高密度沉淀池出來(lái)后，進(jìn)入V型濾池，對出水懸浮物進(jìn)一步去除，使出水懸浮物<4mg/L。

(4)從V型濾池出來(lái)的反沖洗水送入污水處理廠(chǎng)。

(5)污水經(jīng)V型濾池后出水進(jìn)入清水池，清水池的污水由泵加壓后進(jìn)入超濾系統。

2.2 超濾系統

中水回用項目在反滲透系統之前設置超濾裝置對反滲透進(jìn)水進(jìn)行進(jìn)一步處理，以確保反滲透進(jìn)水濁度<1NTU，SDI<3。

(1)來(lái)自清水池的污水由泵加壓后進(jìn)入自清洗網(wǎng)式過(guò)濾器中，去除>100um的物質(zhì)，以保證超濾裝置的穩定運行。

(2)從清洗網(wǎng)式過(guò)濾器出水進(jìn)入超濾裝置中，除去>0.02um的物質(zhì)(膠體、懸浮物等)。

(3)中水回用項目原水選用的是污水處理廠(chǎng)處理后的污水，采用外壓式過(guò)濾，其步驟為過(guò)濾、頂部反洗、底部反洗、正向沖洗。

反洗水來(lái)自過(guò)濾水箱，并通過(guò)過(guò)濾側進(jìn)入膜件中，從膜的內側進(jìn)入外側。反洗水沖刷整個(gè)膜絲后從進(jìn)水口排出，反洗水量一般為過(guò)濾水量的2~3倍，反洗時(shí)間為30~60s。

反洗方向從上到下，運行模式稱(chēng)為頂部反洗，保證污物以最短的路徑?jīng)_出，反洗從下到上稱(chēng)為底部反洗。正向沖洗，對水中含有較高的懸浮物進(jìn)行正向沖洗，以避免堵塞膜的可能。

濃水側閥門(mén)打開(kāi)，濾出側閥門(mén)關(guān)閉，正向沖洗約20~30s，讓水全部流過(guò)，膜絲可以很好的沖刷聚積在膜絲末端表面的顆粒物和懸浮物沖出，正向沖洗后水排掉。

(4)超濾裝置產(chǎn)生的濃水和沖洗水進(jìn)入污水處理廠(chǎng)，出水進(jìn)入超濾水箱。超濾設備濾后水和加藥設備送來(lái)的還原劑、阻垢劑、非氧化性殺菌劑等進(jìn)行混合反應，由泵加壓后送入5um保安過(guò)濾器，再由高壓泵注入反滲透系統，進(jìn)行反滲透處理。

2.3 反滲透系統

反滲透又稱(chēng)逆滲透，是在一定的壓力作用下使溶液中的溶劑通過(guò)反滲透膜分離出來(lái)，由于該過(guò)程和自然滲透的方向相反，故稱(chēng)為反滲透。根據各種物料的不同滲透壓，就可以使大于滲透壓的反滲透法達到分離、提取、純化和濃縮的目的，反滲透主要去除水中溶解鹽類(lèi)、有機物、二氧化硅膠體，大分子物質(zhì)及預處理未去除的顆粒物。反滲透裝置產(chǎn)生的濃水進(jìn)入污水處理廠(chǎng)，反滲透產(chǎn)水進(jìn)入產(chǎn)水池，經(jīng)回用水泵加壓送至循環(huán)水崗位。

中水回用項目工藝流程如圖1所示。

各工段控制指標見(jiàn)表3。

3、結語(yǔ)

中水回用項目實(shí)施后，不僅有效地減少了對一次水的用量需求，達到了節約用水的目的，同時(shí)又解決了廢水排放量大的問(wèn)題，即減少外排250m3/h。

出水作為循環(huán)水的補充水，節約250m3/h，使得排污水量大大降低，循環(huán)水補充水質(zhì)得到了明顯改善。

在循環(huán)水的排污及藥劑使用上也得到了改觀(guān)，為循環(huán)水后期穩定運行及管理提供了有力保障，減少了水資源稅，具有較好的環(huán)境效益。（來(lái)源：山西陽(yáng)煤化工工程有限公司）