高鹽廢水零排工藝流程:
預處理+RO+NF+MVR
發(fā)布日期:2021-08-20 16:11:49 訪問次數(shù):1177
項目名稱:內(nèi)蒙古XXX煤礦水擴容回收氯化鈉硫酸鈉工程項目(進水總量:D=2.5萬噸;濃水:D=7800噸 )
項目處理規(guī)模:一期工程產(chǎn)生濃水3600m3/d;二期工程處理水量15272m3/d
項目采用主要技術(shù):預處理+RO+NF+蒸發(fā)結(jié)晶=達標排放(回收氯化鈉、硫酸鈉)
項目處理出水水質(zhì):實際產(chǎn)出成品水供給XXX礦區(qū)各單位作為一類水用水,出水指標符合《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-2006)
項目采用主要技術(shù):預處理+RO+NF+蒸發(fā)結(jié)晶=達標排放(回收氯化鈉、硫酸鈉)
進水水量
① 一期工程排出的濃水:36003m/d(150m3/h);
② 二期工程進水水量:15272m3/d(636.33m3/h);
廢水處理總量:一級RO15272m3/d(636.33m3/h);二級進水175m3/h+150m3/h=325m3/h。
廢水處理工藝流程說明
本設(shè)計處理水量為一期產(chǎn)出濃水:3600m3/d(150m3/h),二期處理水量:15272m3/d(636.33m3/h)??紤]到多介質(zhì)過濾器、活性碳過濾器、RO等設(shè)備的反沖洗出水,設(shè)計進水量為700m3/h。一二期處理總水量為850m3/h。
二期處理水由原水泵提升進入除鐵除錳過濾器,當含鐵(錳)的水經(jīng)過沖氣或加入氧化劑后,水中鐵(錳)離子開始氧化,當水流經(jīng)錳砂濾層時,在濾層中發(fā)生接觸氧化反應及濾料表面生物化學作用和物理截留吸附作用,是水中鐵(錳)離子沉淀去除。尤其是在處理微污染含錳地下水的過程中,鐵細菌能有小的去除鐵錳。
除鐵除錳過濾器主要適用于高鐵高猛地區(qū)地下水的去除;工業(yè)軟化水,除鹽水設(shè)備的預處理。設(shè)備工藝采用了曝氣氧化,錳砂催化、吸附;過濾的除鐵除錳原理。利用曝氣裝置將空氣中的氧氣溶于水中,進而將水中二介的鐵和二介的錳氧化成不溶于水的三介的鐵和氧化錳。再結(jié)合天然錳砂的催化,吸附、過濾,將水中鐵錳離子去除。
經(jīng)錳砂過濾器吸附后的水,進入活性炭吸附過濾器,活性炭是一種很細小的炭粒單位面積有很大的微孔,通常我們叫他毛細管孔。這種毛細管具有很強的吸附能力,由于炭粒的表面積很大,與水中雜質(zhì)充分接觸。這些雜質(zhì)能吸附在微孔中,從而去掉水中膠體等雜質(zhì)。活性炭還能吸附水中的CL離子及臭氧,對水中的有機物也有吸附能力。
經(jīng)除鐵除錳過濾器過處理后的水,進入活性炭吸附過濾器,活性炭是一種很細小的炭粒單位面積有很大的微孔,通常我們叫他毛細管孔。這種毛細管具有很強的吸附能力,由于炭粒的表面積很大,與水中雜質(zhì)充分接觸。這些雜質(zhì)能吸附在微孔中,從而去掉水中膠體等雜質(zhì)?;钚蕴窟€能吸附水中的CL離子及臭氧,對水中的有機物也有吸附能力。
在水質(zhì)預處理系統(tǒng)中,活性炭過濾器能夠吸附前級過濾中無法去除的余氯以防止后級反滲透膜受其氧化降解,同時還吸附從前級泄漏過來的小分子有機物等污染性物質(zhì),對水中異味、膠體及色素、重金屬離子等有較明顯的吸附去除作用。?活性炭過濾器的工作是通過炭床來完成的。組成炭床的活性炭顆粒有非常多的微孔和巨大的比表面積,具有很強的物理吸附能力。水通過炭床,水中有機污染物被活性炭有效地吸附。此外活性炭表面非結(jié)晶部分上有一些含氧管能團,使通過炭床的水中之有機污染物被活性炭有效地吸附。活性炭過濾器是一種較常用的水處理設(shè)備,作為水處理脫鹽系統(tǒng)前處理可有效保證后級設(shè)備使用壽命,提高出水水質(zhì),防止污染,特別是防止后級反滲透膜,離子交換樹脂等的游離態(tài)余氧中毒污染,可以進一步降低RO?進水的SDI值,保證SDI<5,TOC<2.Oppm??。
經(jīng)過以上過濾器的機械截留,將水中的金屬離子和一些膠體物質(zhì),得到去除。但是造成膜元件結(jié)垢的鈣鎂離子并沒有降低,為了保膜元件的透水率,設(shè)置一套軟化水裝置,采用苯乙烯性陽樹脂罐。水的硬度主要是由其中的陽離子:鈣(Ca2+)、鎂(Mg2+)離子構(gòu)成的。
當含有硬度離子的原水通過交換器樹脂層時,水中的鈣、鎂離子與樹脂內(nèi)的鈉離子發(fā)生置換,樹脂吸附了鈣、鎂離子而鈉離子進入水中,這樣從交換器內(nèi)流出的水就是去掉了硬度離子的軟化水。
隨著交換過程的不斷進行,樹脂中Na+全部被置出來后就失去了交換功能,此時必須使用Nacl溶液對樹脂進行再生,將樹脂吸附的Ca2+、Mg2+置換下來,樹脂重新吸附了鈉離子,恢復了軟化交換能力。再生時鹽箱中的鹽要求是工業(yè)鹽,不可加碘鹽、鈣鹽。為保證鹽箱中的鹽溶液濃度能達到飽和,首先應保證溶解時間不小于6小時,首次使用前應先強制再生一次。
經(jīng)軟化水裝置的水由提升水泵提升,進入精密過濾器,有高壓泵進入一級RO機組。
二期一級RO進水量700m3/h,采用7×100m3/h套RO。進水壓力為10.36Kg/cm2?;厥章?5%,產(chǎn)水525m3/h,濃排水175m3/h。
一期與二期濃水設(shè)置濃排水箱(150+175)=350m3
一級RO膜元件采用蘇伊士(美國GE)AG8040F(400FR),膜殼采用國內(nèi)知名品牌(哈爾濱樂普膜殼)400PS。在進一級RO的管道上設(shè)置管道混合器,投加阻垢劑藥,采用MDC220(蘇伊士)。
一期與二期濃水經(jīng)水泵提升進入加藥沉淀池。在加藥沉淀池前設(shè)置三格式反應槽分別設(shè)置攪拌裝置,投加碳酸鈣,去除濃水中的硬度,投加氯化鎂去除二氧化硅,投加碳酸鈉,去除水中的堿度。而后回調(diào)PH值,并投加PAC和PAM。進入高密度澄清池。
澄清池出水進砂濾、超濾裝置。超濾產(chǎn)水回收率90%。濃水排至原水調(diào)節(jié)池。超濾出水設(shè)置超濾水箱。有效容積為350m3。超濾采用山東招金膜天超濾膜UF3OA225L。在進水的管道上設(shè)置管道混合器,投加阻垢劑藥,采用MDC220(蘇伊士)。
從超濾水箱經(jīng)泵提升進入一級納濾,進水325m3/h?;厥章?0%;產(chǎn)水260m3/h,濃水排放20%;排放65m3/h。進口壓力18.5-20Kg/cm2。出口壓力15.33Kg/cm2。膜元件采用蘇伊士(美國GE)Durafoul NF8040F,在進水的管道上設(shè)置管道混合器,投加阻垢劑藥,采用MDC220(蘇伊士)。
一級納濾濃排水進濃水箱,有效容積為70m3。
一二級納濾產(chǎn)水水箱,有效容積為320m3。
一級納濾濃水由泵提升進入大孔徑弱酸性樹脂,去除水中的硬度。出水經(jīng)臭氧氧化后進段間水箱,有效容積為70m3。
經(jīng)提升泵提升進入二級納濾(HPNF-10)。在進水的管道上設(shè)置管道混合器,投加阻垢劑藥,采用MDC220(蘇伊士)。
考慮到濃水的鹽份比較高。采用大流量循環(huán)滲透比較合理?;亓髁繛?0%,即進水65m3/h;回流52m3/h,泵的流量為117m3/h,進口壓力為34-40Kg/cm2,采用IND NF1 8040F35蘇伊士(美國GE)納濾膜。產(chǎn)水回收率65%。產(chǎn)水量為42.25m3/h。濃水排放35%,濃水排放量為22.75m3/h。產(chǎn)水排放進一級納濾產(chǎn)水箱。濃水排入濃水收集池。最終經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到硫酸鹽產(chǎn)品。
從一、二級納濾(NF)產(chǎn)水箱(260++42.25=302.25m3/h)提升進入二級RO,進水量為302.25m3/h。進水壓力15-20Kg/cm2。產(chǎn)水回收率75%,產(chǎn)水量226.69m3/h,濃水排放25%。排放量75.56m3/h。采用蘇伊士(美國GE)AG8040F400FR膜元件。在進水管道上設(shè)置管道混合器,投加專用阻垢劑MS1410(蘇伊士)。
產(chǎn)水排入一級RO產(chǎn)水收集池。
濃水排入濃水箱,有效容積為80m3。
從二級RO濃水水箱中由水泵提升進入三級RO(HPRO)。在進水的管道上設(shè)置管道混合器,投加阻垢劑藥,采用MDC220(蘇伊士)。進水量為75.56m3/h?;厥章?5%,產(chǎn)水回收49.11m3/h,濃水排放35%,排放量為:26.45m3/h。進蒸發(fā)結(jié)晶處理得到氯化鈉產(chǎn)品。
進水水質(zhì)
1) 一期工程排出的濃水水質(zhì)指標
樣品編號及樣品標識 |
檢測項目 |
檢測結(jié)果 |
檢測項目 |
結(jié)果 (mg/L) |
||||
|
|
Mg/L |
Mmol/L |
% |
|
|
||
中心水處理廠一級反滲透鹽水 |
陽離子 |
*鉀 |
21.9 |
0.55 |
0.62 |
硬度 |
總硬度 |
653 |
|
|
鈉 |
1.75×103 |
76.1 |
84.9 |
|
永久硬度 |
24 |
|
|
*鈣 |
138 |
6.89 |
7.69 |
|
暫時硬度 |
629 |
|
|
*鎂 |
73.4 |
6.04 |
6.74 |
|
負硬度 |
未檢出 |
|
|
*二價鐵 |
<0.03 |
— |
— |
PH |
7.93 無量綱) |
|
|
|
*三價鐵 |
<0.03 |
— |
— |
|
|
|
|
|
鋁 |
0.57 |
0.063 |
0.070 |
電導率 |
304.0 μS/cm |
|
|
|
氨氮 |
0.034 |
0.0019 |
0.0021 |
|
|
|
|
|
鋇 |
<0.002 |
— |
— |
溶解性總固體 |
5.55×103 |
|
|
合計 |
1983.90 |
89.65 |
100.0 |
|
|
||
|
陰離子 |
亞硝酸鹽氮 |
0.003 |
0.0099 |
0.015 |
耗氧量 |
2.75 |
|
|
|
硫酸鹽 |
1.78×103 |
37.1 |
55.4 |
|
|
|
|
|
硝煙鹽 |
39.3 |
0.634 |
0.95 |
*可溶性二氧化硅 |
17.4 |
|
|
|
氯化物 |
1.03×103 |
29.1 |
43.4 |
|
|
|
|
|
氟化物 |
3.31 |
0.17 |
0.25 |
*游離CO2 |
6.50 |
|
|
合計 |
2852.61 |
67.01 |
100.0 |
侵蝕性CO2 |
|
||
|
總計 |
4836.52 |
— |
— |
硫化物 |
<0.005 |
||
|
碳酸鹽堿度 (mol/L) |
0.17 |
— |
— |
— |
— |
||
|
重碳酸鹽堿度 (mol/L) |
9.86 |
— |
— |
— |
— |
2) 二期進水水質(zhì)指標
檢測項目 |
指標mg/L |
檢測項目 |
指標mg/L |
||
PH |
8.62 |
溫度 |
25℃ |
||
可溶性二氧化硅 |
39.7 |
溶解性總固體 |
10519 |
||
陽離子 |
*鉀 |
32.3 |
陰離子 |
亞硝酸根 |
0.67 |
鈉 |
2694.7 |
硝酸根 |
0 |
||
*鈣 |
430.9 |
硫酸根 |
3484.3 |
||
*鎂 |
225.6 |
氯化物 |
2307.9 |
||
*二價鐵 |
0.13 |
氟化物 |
6.5 |
||
*三價鐵 |
0.00 |
碳酸鹽 |
76.4 |
||
鋁 |
0.33 |
重碳酸鹽 |
1219.7 |
||
氨 |
1.0 |
|
|
||
鋇 |
0.002 |
|
|
3) 水處理設(shè)計用水標準
本工程出水水質(zhì)參考《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-2006)
生活飲用水衛(wèi)生標準
指 標 |
限 值 |
1、微生物指標① |
|
總大腸菌群(MPN/100mL或CFU/100mL) |
不得檢出 |
耐熱大腸菌群(MPN/100mL或CFU/100mL) |
不得檢出 |
大腸埃希氏菌(MPN/100mL或CFU/100mL) |
不得檢出 |
菌落總數(shù)(CFU/mL) |
100 |
2、毒理指標 |
|
砷(mg/L) |
0.01 |
鎘(mg/L) |
0.005 |
鉻(六價,mg/L) |
0.05 |
鉛(mg/L) |
0.01 |
汞(mg/L) |
0.001 |
硒(mg/L) |
0.01 |
氰化物(mg/L) |
0.05 |
氟化物(mg/L) |
1.0 |
硝酸鹽(以N計,mg/L) |
10地下水源限制時為20 |
三氯甲烷(mg/L) |
0.06 |
四氯化碳(mg/L) |
0.002 |
溴酸鹽(使用臭氧時,mg/L) |
0.01 |
甲醛(使用臭氧時,mg/L) |
0.9 |
亞氯酸鹽(使用二氧化氯消毒時,mg/L) |
0.7 |
氯酸鹽(使用復合二氧化氯消毒時,mg/L) |
0.7 |
3、感官性狀和一般化學指標 |
|
色度(鉑鈷色度單位) |
15 |
渾濁度(NTU-散射濁度單位) |
1水源與凈水技術(shù)條件限制時為3 |
臭和味 |
無異臭、異味 |
肉眼可見物 |
無 |
pH (pH單位) |
不小于6.5且不大于8.5 |
鋁(mg/L) |
0.2 |
鐵(mg/L) |
0.3 |
錳(mg/L) |
0.1 |
銅(mg/L) |
1.0 |
鋅(mg/L) |
1.0 |
氯化物(mg/L) |
250 |
硫酸鹽(mg/L) |
250 |
溶解性總固體(mg/L) |
1000 |
總硬度(以CaCO3計,mg/L) |
450 |
耗氧量(CODMn法,以O2計,mg/L) |
3水源限制,原水耗氧量>6mg/L時為5 |
揮發(fā)酚類(以苯酚計,mg/L) |
0.002 |
陰離子合成洗滌劑(mg/L) |
0.3 |
4、放射性指標② |
指導值 |
總α放射性(Bq/L) |
0.5 |
總β放射性(Bq/L) |
1 |
① MPN表示最可能數(shù);CFU表示菌落形成單位。當水樣檢出總大腸菌群時,應進一步檢驗大腸埃希氏菌或耐熱大腸菌群;水樣未檢出總大腸菌群,不必檢驗大腸埃希氏菌或耐熱大腸菌群。 ② 放射性指標超過指導值,應進行核素分析和評價,判定能否飲用。 |