煤化工高鹽廢水二次反滲透處理。

西安安水處理廠家文章:是一家以煤為原料，通過氣化工藝合成氣制甲醇，再由甲醇制成烯烴的煤化工企業。其生產過程產生大量化工生產廢水，經廠內深度處理后會產生大量高鹽廢水。然而，煤化工企業的生態環境往往非常脆弱，企業往往建立在缺水地區。如果這些高鹽廢水直接排放，會給企業周圍環境帶來很大的污染和破壞。因此，考慮使用反滲透技術來處理大多數廢水。本文采用雙級反滲透系統，進入連續蒸發結晶系統，進一步處理產品中的水，以滿足企業的水和環保要求，獲得可觀的經濟效益。

進口水質及處理要求。

本工程高鹽廢水來自上游再生裝置產生的濃水，水量為100m3/h。pH7~9進水電導率為5000~65000μS/cm，硬度可達1000mg/L.Cl-1200mg/L。可見:(1)電導率高，波動范圍大，高濃度氯離子對金屬設備腐蝕性強。(2)硬度高，膜表面容易產生無機鹽垢，影響系統正常運行。本工程廢水最終導水率≤500μS/cm/cm，導水率>1000μS/cm。

二是工藝選擇與系統設計。

根據污水的水質特點和處理要求，本工程采用兩級反滲透系統進行處理，工藝流程見圖1。

高鹽硬度，無機鹽結垢對RO系統影響很大。若不去除，反滲透膜將嚴重堵塞。因此，在軟化高鹽廢水時，要去除水的硬度，須采用石灰堿軟化法。石灰粉、純堿與水中的鈣鎂反應產生碳酸鈣和氫氧化鎂，并定期排入系統。RO進水要求總SDI≤5，高鹽廢水經軟化，澄清后，上清液中仍有部分懸浮顆粒，澄清池出水需進一步處理，以保證反滲透裝置的正常運行。本工程采用機械過濾器，對澄清池出水進行進一步處理。為保證進水硬度符合要求，本工程設置了離子交換系統，進一步去除高鹽廢水的殘留硬度。為滿足RO進水溫度的需要，進水溫度通過換熱器調節，穩定在25~30℃。進入一級反滲透設備前須加入還原劑(含磷小分子)，還原劑的作用是控制反滲透進水中的余氯，保證進水系統不被氧化，進一步去除。

二次反滲透系統的設備配置見表1。

三是系統運行狀態。

預處理后，高鹽廢水進入二次反滲透系統，溫度約30℃.pH9~10.10mg/L，渾濁約1NTU.Fe.Al。

3.1系統的脫鹽率和產水質量。

在二次反滲透運行過程中，系統產水質量良好，產水各項水質指標符合設計要求，產水作為工廠循環水回收。但當一套反滲透裝置的回收率在50%左右時，脫鹽效果基本可以維持在97.5%以上，二次反滲透裝置的回收率在92%左右，基本維持在82%以上。如圖2所示。

從圖2可以看出，一級RO脫鹽率隨著時間的增長而降低。主要是由于進水水質的波動和操作控制，以及膜件的局部損壞。在常規監測中，部分膜殼體的水力導率異常上升，可能是安全閥泄漏造成膜元件損壞。

產品水力導率在200μS/cm以內，監測結果見圖3。

從圖2.圖3可以看出，與一級反滲透裝置相比，二級反滲透裝置的整體脫鹽率降低較小，系統產水水力導率基本保持在200μS/cm以下，說明本工程采用雙級反滲透系統處理高鹽廢水，系統產水穩定。工作時，二次反滲透濃水導率在1000~12000μS/cm之間，遠低于一次反滲透水力導率，回流后對系統影響不大。

3.2高濃度水中的水質和壓力。

當兩級反滲透系統在6.8~7.2MPa范圍內運行時，一級反滲透系統的濃水導率穩定，基本維持在1萬微秒至7.2MPa之間。生產出水滿足系統處理要求，實現高鹽廢水處理系統回用。監測結果如圖4所示。

從圖4可以看出，系統壓力的整體變化來自于系統運行時間和累積污染物的增加。化學清洗后，系統壓力降低。此外，在預處理過程中，應確保其穩定性，防止膜元件受到污染。

3.3系統清理。

在正常運行過程中，反滲透膜元件會受到微生物、膠體顆粒和不溶性有機物的污染。這些污染物沉積在膜表面，導致進水和濃水之間的壓差增大。如果超過設計值，需要清洗膜元件。根據上述污染物的清洗，選擇合適的清洗液。本工程采用酸性清洗劑和堿性清洗劑清洗反滲透膜元件，在離線循環和浸漬反滲透設備時，根據實際污染情況隨時觀察清洗液的狀況，直至滿足清洗要求。首先，系統中的清洗液用小流量代替原水。整個過程結束后，30℃恒定清洗液在中低流量循環。重復1小時，浸泡1小時。其次，在系統中使用高流量清洗液循環1小時，清洗污染物。最后，用于清洗符合要求的洗滌劑。本發明采用0.2%鹽酸、0.1%NaOH、0.02%硅酸鈉作為堿性清洗劑。先用化學清洗劑清洗，再用清洗劑清洗。

3.4運行能耗。

作為雙級反滲透系統的主要運行能耗，計算了雙級RO系統的工作功率。藥物消耗主要為還原劑和阻垢劑，3mg/L計，還原劑1元/kg，阻垢劑26元/kg，電費0.5元(kW/h)，系統運行成本約1.8元/t。

四.結論

雙級反滲透系統成功處理煤化工高鹽廢水。可見，它不僅能使系統產水滿足設計要求，還能保證高鹽系統產水水質的穩定性，有利于系統產水的回收利用，為企業節約水資源。雙級反滲透系統作為處理高鹽廢水的濃縮回用單元，在整個水處理系統中發揮著重要作用，是實現全廠廢水處理甚至零排放的重要環節，也有利于企業的環保需求。