廢水回收處理高效沉淀加雙膜法技術(shù)

　　1、概述

　　唐山鋼鐵集團有限責任公司年產(chǎn)鋼655萬(wàn)t，原每年提升新水670萬(wàn)t，其中提取礦井水120萬(wàn)t，地下水550萬(wàn)t。隨著(zhù)地表與地下水資源日益緊張，以及環(huán)境壓力增大，如何減少新水提取與廢水排放，成為唐鋼生存與發(fā)展課題。根據唐鋼生產(chǎn)實(shí)際，確定采用雙膜法加混床處理工業(yè)廢水與市政中水分別生產(chǎn)凈化水、RO水以及除鹽水，即建設水處理中心來(lái)綜合處理廠(chǎng)區廢水和城市中水。

　　2、工藝流程

　　水處理中心水源有各廠(chǎng)工業(yè)廢水和市政中水兩種�？紤]到市政中水具有低硬度、低鹽分特點(diǎn)，用以制作凈化水。各廠(chǎng)工業(yè)廢水具有高硬度、高鹽分特點(diǎn)，用于制作RO水和除鹽水(兩種水質(zhì)指標見(jiàn)表1所示)。

　　2.1 凈化水工藝流程

　　凈化水工藝流程見(jiàn)圖1。

　　2.1.1 凈化水處理工藝說(shuō)明

　　(1)石灰強化混凝是比較經(jīng)典的去除懸浮物、暫時(shí)硬度的工藝，高密度反應池具有處理強度高、抗負荷變化大的特點(diǎn)，其有兩部分組成：反應區與沉泥區。

　　(2)水中顆粒沉淀過(guò)程首先經(jīng)過(guò)攪拌混合，進(jìn)入推流反應，最后進(jìn)入斜板澄清區。絮凝劑采用聚合硫酸鐵，助凝劑采用聚丙烯酰胺。

　　(3)為處理市政低濁水，凝聚階段采用了污泥回流工藝，增加顆粒碰撞，使絮體變大，污泥回流量一般為2%~5%。

　　2.2 深度處理工藝流程

　　深度處理工藝流程見(jiàn)圖2。

　　2.2.1 深度處理工藝說(shuō)明

　　(1)為去除部分微小顆粒和有機物，在超濾前采用了微絮凝工藝，在多介質(zhì)過(guò)濾器前投加PAC，依靠填料對絮體吸附搭載作用，使懸浮物去除率大大提高。

　　(2)在廢水深度處理中采用超濾加反滲透雙膜法，超濾膜去除大部分膠體、部分有機物，減少對反滲透膜的污染，延長(cháng)反滲透膜使用壽命。反滲透膜進(jìn)水條件要求：SDI約2.5，Fe約0.05mg/L，CODcr約10mg/L，游離Cl約0.1mg/L，油約0.1mg/L。

　　3、工藝參數的確定

　　3.1 預處理部分主要工藝參數

　　3.1.1 中水和廢水處理能力的確定

　　唐鋼南區整個(gè)工業(yè)循環(huán)量約為13伊104m3/h，考慮南區循環(huán)水量的特點(diǎn)，最終確定為中水和工業(yè)廢水最大處理能力各為3000m3/h。各主要構筑物參數如下：

　　高密澄清池：1050m3/h(6座);

　　V型濾池：787m3/h(8座);

　　板框壓濾機：10.4m(34臺)。

　　3.1.2 加藥量及污泥回流比的確定

　　經(jīng)過(guò)燒杯試驗與現場(chǎng)實(shí)驗最終確定絮凝劑采用聚合硫酸鐵，助凝劑采用陰離子型酰胺。藥劑投加量及污泥回流比如下：

　　3.1.3 中水與工業(yè)廢水V濾出水水質(zhì)

　　中水線(xiàn)和工業(yè)廢水線(xiàn)V濾出水水質(zhì)見(jiàn)表2。

　　3.2 深度處理主要工藝參數

　　3.2.1 依據一鋼廠(chǎng)、二鋼廠(chǎng)的連鑄、轉爐汽化等RO用水特點(diǎn)，冷軋廠(chǎng)和130t發(fā)電鍋爐用除鹽水的特點(diǎn)，再結合鹽分平衡最終確定RO最大生產(chǎn)能力為1540m3/h，除鹽水為600m3/h。超濾采用11套日本旭化成超濾機組，單臺處理能力為176m3/h;反滲透采用7套美國陶氏反滲透機組，單臺處理能力為220m3/h;混床采用6套國產(chǎn)混床罐，單臺處理能力為100m3/h。

　　3.2.2 各機組產(chǎn)水水質(zhì)見(jiàn)表3。

　　4、實(shí)際運行效果

　　自2010年3月16日投產(chǎn)以來(lái)，共停用全部七座深井水泵站、九座各子系統軟水站和一座除鹽水站。水源全部采用市政中水，每小時(shí)提取中水1580m3/h，外供凈化水1600m3/h、RO水430m3/h、除鹽水100m3/h。

　　由于外供水質(zhì)提高，各系統濃縮倍率由過(guò)去1.4提高到2.0，年節約新水水費1700萬(wàn)元，每年節約藥劑費用400萬(wàn)元。

　　RO膜濃水用于燒結和渣山除塵，做到真正意義上的廢水零排放，實(shí)現社會(huì )與經(jīng)濟效益雙贏(yíng)，為鋼鐵企業(yè)利用城市中水創(chuàng )出一條新路。

　　5、實(shí)際運行中應注意問(wèn)題

　　(1)在預處理工藝中應保證石灰石的質(zhì)量(Ca(OH)2≥90%)，Ca(OH)2含量過(guò)低造成去暫時(shí)硬度效果差，渣量大，高密度池排泥困難，同時(shí)石灰中Mg、Si含量高將造成超濾膜和反滲透膜污堵。

　　(2)反滲透膜污堵主要是有機物污堵，應嚴格控制各廠(chǎng)外排廢水油含量指標，新增加廢水處理可考慮使用生化降低CODcr。

　　(3)為保證整個(gè)系統長(cháng)期穩定運行，應建立各個(gè)處理單元進(jìn)、出水水質(zhì)標準，確保水質(zhì)達到標準。

　　6、結語(yǔ)

　　唐鋼水處理中心，主要包括處理城市中水和工業(yè)廢水預處理系統、廢水深度處理系統，項目投運后，實(shí)現了唐鋼南區工業(yè)廢水全部回收處理，深井水實(shí)現全部關(guān)停。各循環(huán)水系統補水水質(zhì)提高，濃縮倍數逐步提高，結垢和腐蝕現象大大降低。實(shí)現了廠(chǎng)區內工業(yè)用水的綜合處理和循環(huán)利用，既減少了外排廢水、涵養了地下水源，創(chuàng )造了可觀(guān)社會(huì )效益，又提高了設備運行的安全穩定性和經(jīng)濟性，為中水替代自然水源在工業(yè)領(lǐng)域進(jìn)一步推廣應用提供了重要理論和實(shí)踐依據。(來(lái)源：唐山鋼鐵集團有限責任公司能源科技分公司)