今天為大家分享一個(gè)污水處理案例,該案例提供的原水為經(jīng)過簡單前處理的工業(yè)生產(chǎn)廢水,主要為電鍍廢水,處理后的純水量為10T/H,水質(zhì)達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn),完全滿足工業(yè)用水的要求。
一、項(xiàng)目概況
本項(xiàng)目原水為xx生產(chǎn)廢水,設(shè)計(jì)通過超濾和反滲透工藝,使出水達(dá)到回用的標(biāo)準(zhǔn),系統(tǒng)的產(chǎn)水量為10T/H。
二、設(shè)計(jì)原則
1、工藝流程具有合理性、先進(jìn)性和可靠性;
2、工程投資省、工期短、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低、操作管理方便;
3、工藝效果好,出水水質(zhì)穩(wěn)定,處理過程沒有二次污染的產(chǎn)生;
4、設(shè)備布置緊湊合理,充分節(jié)約占地面積。
三、進(jìn)出水水質(zhì)及設(shè)計(jì)范圍
1、提供的原水為經(jīng)過簡單前處理的工業(yè)生產(chǎn)廢水,主要為電鍍廢水,水質(zhì)資料不詳細(xì)。參考同類污水水質(zhì),廢水中主要的污染物為重金屬Cu、Ni、Cr、少量有機(jī)物、微生物、懸浮固體、膠體物質(zhì)以及其他污染成分。
處理后的純水量為10T/H,出水電導(dǎo)率維持在180μS/cm以下,水質(zhì)達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn),完全滿足工業(yè)用水的要求。
2、系統(tǒng)運(yùn)行及供水方式:10小時(shí)連續(xù)運(yùn)行。
3、設(shè)計(jì)范圍:
回用水工程的總體設(shè)計(jì),包括工藝流程設(shè)計(jì)、設(shè)備選型和配置等。
本方案提供預(yù)處理系統(tǒng)和反滲透系統(tǒng)兩部分。不含廠房土建、照明等有關(guān)的工作,不含現(xiàn)場安裝時(shí)設(shè)備就位、用水、用電和其它相關(guān)費(fèi)用。
4、安裝范圍:
回用水處理設(shè)施,即從原水進(jìn)原水箱到回用水出口的所用設(shè)備、管道、閥門和儀表。
四、工藝流程的選擇
根據(jù)原水的水質(zhì)情況以及水處理目標(biāo),選擇如下的工藝流程:
原水箱-原水泵-一級(jí)多介質(zhì)過濾器-二級(jí)多介質(zhì)過濾器-精密過濾器-超濾增壓泵—超濾-紫外線殺菌-中間水箱-精密過濾器-高壓泵-反滲透系統(tǒng)-回用水箱。
設(shè)計(jì)進(jìn)水量為20T/H,超濾產(chǎn)水量為15T/H,反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水量為10T/H。
五、工藝流程圖及說明
1、工藝流程圖
2、工藝流程說明
本工藝流程包括兩大部分,即原水預(yù)處理部分和反滲透系統(tǒng)部分。
(1)原水預(yù)處理部分
反滲透系統(tǒng)對(duì)原水的預(yù)處理有特殊的要求。由于原水為經(jīng)過前處理的工業(yè)廢水,其成分比較復(fù)雜,水中含有少量重金屬離子Cu2+、懸浮固體、膠體物質(zhì)以及少量有機(jī)物質(zhì)等,同時(shí)由于有機(jī)物的存在不可避免地會(huì)滋長微生物,這些物質(zhì)會(huì)對(duì)反滲透系統(tǒng)產(chǎn)生較大的危害。
為了保證反滲透系統(tǒng)的水回收率、透過水質(zhì)量、透過水流量的穩(wěn)定、運(yùn)行費(fèi)用的最低化、膜使用壽命的最佳化等,必須對(duì)原水進(jìn)行完善的預(yù)處理。預(yù)處理的具體目標(biāo)為:
防止膜表面發(fā)生污染,即必須盡量去除懸浮固體、微生物、膠體物質(zhì)及有機(jī)物,從而防止這些物質(zhì)在膜表面沉積或污堵在膜元件水流通道;防止膜表面發(fā)生結(jié)垢,即必須盡量抑制難溶鹽、重金屬氫氧化物如Cu(OH)2等化合物在膜表面的沉積;防止膜承受物理和化學(xué)損傷,即必須盡量避免高溫、極端的酸性水和堿性水、氧化劑等對(duì)膜的影響。
預(yù)處理出水水質(zhì)滿足反滲透系統(tǒng)如下的進(jìn)水要求:
1)原水泵
原水泵為預(yù)處理系統(tǒng)提供穩(wěn)定、均衡的流量和適宜的壓力。采用2臺(tái)型號(hào)為CDLF22-20的南方泵(一用一備),其流量為20m3/h,揚(yáng)程為32m,功率為7.5KW。
2)多介質(zhì)過濾器
一級(jí)多介質(zhì)過濾器主要是利用石英砂和無煙煤來降低水中濁度,截留除去水中的懸浮物、有機(jī)物、膠體顆粒以及部分金屬離子。采用一臺(tái)直徑為1000mm的立式機(jī)械過濾器,應(yīng)用優(yōu)質(zhì)石英砂多層過濾的工藝,上層使用1.0~2.0mm砂粒,中層使用2.0~4.0mm砂粒,下層使用4.0~8.0mm的砂粒,正常工作情況下,過流量為30T/h,過濾流速為8m/h。
3)精密過濾器
為了防止水中的微小粒子進(jìn)入中空纖維超濾膜,特設(shè)保安過濾器,其采用成型的濾材,在壓力的作用下使水通過濾材,濾渣留在管壁上,濾液透過濾材流出,從而確保超濾器的穩(wěn)定運(yùn)行,延長超濾膜的使用壽命。設(shè)置一臺(tái)直徑為500mm的精密過濾器,內(nèi)置24支40’的PP濾芯,精度為1μm,產(chǎn)水量為20T/h。
精密過濾器后設(shè)置一套還原加藥裝置,通過向水體中投加過量的NaHSO3溶液,徹底消除余氯以防止其對(duì)膜系統(tǒng)的損壞。
4)超濾裝置
超濾技術(shù)是通過膜表面的微孔結(jié)構(gòu)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行選擇性分離。當(dāng)液體混合物在一定壓力下流經(jīng)膜表面時(shí),小分子溶質(zhì)透過膜(稱為超濾液),而大分子物質(zhì)則被截留,使原液中大分子濃度逐漸提高(稱為濃縮液),從而實(shí)現(xiàn)大、小分子的分離、濃縮、凈化的目的。超濾膜的孔徑在0.002~0.1μm之間,應(yīng)用超濾作為反滲透的預(yù)處理能顯著降低反滲透膜對(duì)膠體、有機(jī)物和微生物的污染負(fù)荷。
設(shè)計(jì)采用8040中空纖維超濾膜8支,其過濾精度高,能有效去除水體中絕大部分的懸浮物質(zhì)、膠體、有機(jī)物和微生物,抗污染和抗氧化能力強(qiáng),適應(yīng)的pH值范圍廣。超濾器的水回收率達(dá)到80%以上,產(chǎn)水量為20T/h,其工作壓力為0.1-0.4Mpa。
超濾器的出水管道上裝有流量計(jì),可以顯示產(chǎn)水和濃水的流量。
5)中間水箱
中間水箱用來盛裝超濾出水,調(diào)節(jié)后續(xù)工序流量。采用1臺(tái)容積為10m3,PE材質(zhì)的水箱作為中間水箱。中間水箱前設(shè)置一臺(tái)紫外線殺菌器徹底殺滅細(xì)菌,防止細(xì)菌滋生并進(jìn)入反滲透系統(tǒng)污堵反滲透膜。
6)精密過濾器
為了防止超濾系統(tǒng)脫出的細(xì)微粒子進(jìn)入反滲透系統(tǒng)堵塞反滲透膜,特設(shè)一臺(tái)精密過濾器作為反滲透系統(tǒng)的最后一級(jí)處理,其直徑為500mm,內(nèi)置24支40’的PP濾芯,精度為1μm,產(chǎn)水量為20T/h。
(2)反滲透系統(tǒng)
反滲透技術(shù)是當(dāng)今最先進(jìn)、最節(jié)能、效率最高的分離技術(shù)。其原理是在高于溶液滲透壓的壓力下,借助于只允許水分子透過的反滲透膜的選擇截留作用,將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分離,從而達(dá)到純凈水的目的。反滲透是工藝的核心部分,經(jīng)反滲透系統(tǒng)處理能去除水體中99%無機(jī)鹽類和有機(jī)物、微生物、細(xì)菌等。RO裝置在水質(zhì)分離過程中具有無相變,脫鹽率高,設(shè)備體積小,自控運(yùn)行,適應(yīng)性強(qiáng),應(yīng)用范圍廣,無環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。
1)反滲透裝置
考慮到原水為工業(yè)生產(chǎn)廢水,雖然經(jīng)過了比較嚴(yán)格的預(yù)處理,但原水中仍然含有有機(jī)物等污染物的可能,因此反滲透膜采用8英寸低污染反滲透膜元件,它既具有低壓運(yùn)行、產(chǎn)水量高、除鹽性能好的特點(diǎn),同時(shí)又具有耐污染性的特點(diǎn)。由于采用了專利技術(shù)在復(fù)合膜的表面涂加了特殊物質(zhì),改善了膜表面的電荷以及光滑度,同時(shí)在結(jié)構(gòu)上縮短了膜片的長度,增加了膜袋的頁數(shù),可減少有機(jī)物及微生物在膜表面的吸附,大大提高了膜元件在高生物污堵條件下的性能和化學(xué)清洗的恢復(fù)性能。膜元件的標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率為99.7%,操作壓力為1.6MPa。
設(shè)計(jì)系統(tǒng)的回收率為60%以上,反滲透的產(chǎn)水量為10m3/h,需配置膜元件9支;壓力容器采用不銹鋼材質(zhì)8040-3芯型膜殼,每支膜殼裝3支反滲透膜,共需3支膜殼。
2)高壓泵
反滲透系統(tǒng)需要在較高的反滲透壓下生產(chǎn)純水,因此設(shè)置一臺(tái)型號(hào)為CDLF32-110-2的南方泵為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的流量和所需的壓力。其流量為20m3/h,揚(yáng)程為184m,功率為22KW。
3)輔助配置
反滲透機(jī)組中配備著相關(guān)的壓力、流量、電導(dǎo)等儀表,可以反映出膜的工作狀況:在出水管道上流量計(jì),可測出產(chǎn)品水和濃水流量;設(shè)有壓力表,顯示膜的工作壓力和產(chǎn)品水壓力;設(shè)有電導(dǎo)儀,可以顯示進(jìn)水和產(chǎn)品水電導(dǎo)率。
機(jī)組中設(shè)有高低壓保護(hù)系統(tǒng),當(dāng)高壓泵進(jìn)口壓力低于限定值或高壓泵出口壓力高于限定值時(shí)將自動(dòng)停止高壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn),以確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。此外,在高壓泵出口處裝有止回閥與高壓泵連鎖控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
采用PLC自動(dòng)控制器控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行:包括閥門的啟閉,液位、流量、壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié),超濾裝置的穩(wěn)定運(yùn)行,全自動(dòng)水質(zhì)監(jiān)測,加藥和清洗裝置的控制等。
(3)自動(dòng)沖洗和化學(xué)清洗系統(tǒng)
系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,中空纖維超濾膜和反滲透膜的表面將會(huì)由于原水中亞細(xì)微粒、膠體、有機(jī)物、微生物等污染物質(zhì)的存在及運(yùn)行過程中對(duì)難溶鹽如重金屬氫氧化物的成倍濃縮而產(chǎn)生沉積,形成對(duì)超濾膜和反滲透膜的污染。膜被污染后,就會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)產(chǎn)水量減少、脫鹽率下降等膜性能方面的變化。因此,裝置啟停和運(yùn)行每隔一定周期,啟動(dòng)自動(dòng)沖洗系統(tǒng)對(duì)超濾膜進(jìn)行順流直沖和反沖洗、對(duì)反滲透膜進(jìn)行低壓正沖洗,將膜壁上截留、吸附的污染物以及堵塞在膜孔中的細(xì)小微粒沖走,以維持膜的最佳性能。
此外,需要定期對(duì)超濾膜進(jìn)行化學(xué)清洗,以恢復(fù)膜的優(yōu)良特性。根據(jù)不同的污垢類型選擇不同的化學(xué)清洗藥劑?;瘜W(xué)清洗系統(tǒng)工藝流程如下:
清洗水箱容積為1000L,PE材質(zhì)。清洗泵采用型號(hào)為CHL16-30的南方泵,流量為16m3/h,揚(yáng)程為32m,功率為3.0KW。清洗過濾器采用直徑為325mm的精密過濾器,內(nèi)置12支5μm的40’PP濾芯。
5、純水箱
純水箱用來盛裝反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水,采用容積為10m3,PE材質(zhì)的水箱作為純水箱。
六、工藝及裝置特點(diǎn)
1、工藝特點(diǎn)
本處理系統(tǒng)采用反滲透工藝處理線路板廠工業(yè)生產(chǎn)廢水,處理后原水的電導(dǎo)率下降至180μS/cm以下,水質(zhì)完全能夠達(dá)到回用水的標(biāo)準(zhǔn),這樣既節(jié)約了水資源,又防止了原水中污染物質(zhì)對(duì)環(huán)境的危害。設(shè)計(jì)的工藝合理、技術(shù)可行、投資收益最優(yōu)化。
預(yù)處理充分考慮原水的水質(zhì)特點(diǎn),經(jīng)過多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器、超濾等工序的處理,整個(gè)系統(tǒng)的可靠性大為改觀,保證了反滲透系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
反滲透系統(tǒng)能有效去除水中的絕大部分雜質(zhì)、熱源、重金屬離子、微生物等,其脫鹽率超過99%,充分保證了出水水質(zhì)滿足回用水的要求。
系統(tǒng)采用PLC控制,操作簡單方便。
2、布局結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
工藝流程合理,充分考慮節(jié)約設(shè)備占地面積,從而確保工藝的運(yùn)行和維護(hù)非常方便。
3、裝置的特點(diǎn)
主要裝置和零配件均采用國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,如反滲透膜采用日低污染反滲透膜元件、中空纖維超濾膜,保證整個(gè)系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,出水水質(zhì)穩(wěn)定可靠。