化工污水處理設備質(zhì)量安全可靠鉛冶煉行業(yè)是我國國民經(jīng)濟的基礎行業(yè)之一,也是我國高耗能、高污染的行業(yè)之一。國內(nèi)外關于鉛冶煉行業(yè)廢水處理技術早已開展大量的研究,而對廢水處理技術經(jīng)濟分析的研究較少,尤其對廢水處理設施的建設、運行成本統(tǒng)計更是一項繁雜的工作。
化工污水處理設備質(zhì)量安全可靠煤化工來水水質(zhì)COD為(90~150)mg/L,電導率為(3800~5300)us/cm,硬度為(800~1140)mg/L,通過投加石灰、碳酸鈉、混凝劑及助凝劑在廢水微渦流沉淀池中降低硬度、SS及濁度等指標后自流入原水纖維濾池,通過纖維濾池進一步降低濁度,經(jīng)過自清洗過濾器截留微細顆粒物質(zhì),避免超濾膜被大顆粒物質(zhì)堵塞或劃傷;通過廢水超濾膜,去除SS、膠體及大部分細菌后產(chǎn)水匯集至反滲透。微渦流沉淀池、生化處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥經(jīng)收集后由泵輸送至污泥板框脫水機進行處理,泥餅外運處理。一級膜脫鹽產(chǎn)水符合生產(chǎn)裝置區(qū)回用水要求,回用給附近的化工生產(chǎn)裝置再利用。
一級膜脫鹽濃水進入二級膜脫鹽處理,再進入納濾系統(tǒng)進行分鹽處理,納濾產(chǎn)水進入濃水反滲透系統(tǒng)進行濃縮與脫鹽處理,將濃鹽水濃縮5倍以上,設置除硅系統(tǒng)去除二氧化硅,再進入高壓反滲透繼續(xù)進行濃縮與脫鹽處理,高壓反滲透濃水進入MVR系統(tǒng)進行蒸發(fā)濃縮,后經(jīng)強制循環(huán)氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)產(chǎn)出氯化鈉。納濾濃水進入高壓反滲透系統(tǒng)進行濃縮與脫鹽處理,并采用“冷凍結(jié)晶+熔融結(jié)晶+MVR強制循環(huán)結(jié)晶"產(chǎn)出硫酸鈉。氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶母液和部分納濾濃水一并進入雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器產(chǎn)出雜鹽。
2、儀表選型
污水處理中常見的自動化儀表分兩大類:熱工儀表、成分分析儀表。隨著自動化儀表處理技術的發(fā)展,越來越多的在線分析儀表應用在污水處理中,甚至參與加藥自動控制,在設計中要考慮到取樣和分析的代表性,確保分析儀運行正常、穩(wěn)定的運行狀態(tài),只有這樣,才能保證污水處理裝置穩(wěn)定運行。
所以,在污水處理中對自動化儀表設計和選型時,應遵循以下原則:
?、俦M量選取可以穩(wěn)定運行、方便維護、智能操作且具有較高測量精度的儀表,進而減少儀表管理的運行和難度;
②除了考慮是否可以穩(wěn)定運行,還要考慮操作起來是否容易,以及是否經(jīng)濟、節(jié)能,成本和性價比較高,以降低污水處理的成本;
?、垡蛭鬯幚淼乃|(zhì)環(huán)境較惡劣,不僅在露天進行測量,還常常在井下和污水中進行測量,對儀表的要求非常嚴格,所以在選型時要結(jié)合運行環(huán)境進行挑選,保證在測量環(huán)境中儀表發(fā)生故障的可能性較低;
?、茉谔厥猸h(huán)境下還要考慮自動化儀表的特殊功能。如在爆炸區(qū)域要選擇防爆儀表,避免因儀表選型造成經(jīng)濟損失。
下面,從熱工儀表和分析儀表兩方面,結(jié)合某污水
文章介紹了DTRO膜在電解液廢水處理中的應用,DTRO膜的主要優(yōu)勢如下文所述。
(1)膜的更換和維護。
DT膜柱的維護非常容易:當松
眾多國內(nèi)外參考資料證實,DT膜柱被成功使用在被專家稱為廢水處理中的“最糟情況"的廢水處理領域中。因此本項目選用DTRO膜工藝處理本電解液廢水。
3、項目運行情況
3.1 項目實施說明
(1)廢水首先通過DTRO進水泵提升壓力,后面設置保安過濾器,防止大顆粒雜質(zhì)進入膜內(nèi);
(2)在管路中投加阻垢劑,加酸,防止高價態(tài)離子的高倍濃縮而結(jié)垢;
(3)然后通過高壓泵進一步提升壓力,滿足反滲透的過濾要求;
(4)加壓后進入DTRO裝置進行濃縮,產(chǎn)水回用于車間;
(5)DTRO濃液至濃水箱,濃水交由相關資質(zhì)單位處理;
(6)DTRO系統(tǒng)設計膜通量10.64lmh,設計運行最大壓力80bar,回收率約66.7%;采用DFM品牌DTGE-HP9405型膜組件,膜數(shù)量為2支,單支膜面積9.405㎡;
(7)DTRO系統(tǒng)設置一套沖洗和清洗系統(tǒng)。
3.2 運行效果
是指帶有氰基(CN)的化合物,常見的劇毒,若管理不善,泄漏到水體中就會形成含氰廢水,同樣具有毒性和難降解性。常規(guī)的物化及生化處理工藝無法去除水中的為使含氰廢水降低毒性,達到國家規(guī)定的標準排放,可采用絮凝絡合+氯堿法的組合工藝處理,處理后使含氰廢水的毒性大大降低,滿足《國家污水綜合排放標準》三級標準。
1、工藝流程及技術原理
含氰廢水來自某物流公泄露,主要成分為,導致周邊的污水管網(wǎng)及雨水管網(wǎng)內(nèi)標,其濃度在10~50mg/L之間。為積極應對,采用
從表1可以看出,前處理廢水和染色、印花廢水水質(zhì)差別較大。退漿、煮煉廢水含有PVA、淀粉等漿料,仲烷基磺酸鈉、月硅酸聚氧乙烯脂等表面活性劑,天然色素、蠟質(zhì)、纖維等物質(zhì),因此,廢水成分復雜,有機污染物質(zhì)量濃度高,可生化性差;水量占總水量的10%~15%,但污染物總量卻要占到70%左右,B/C<0.1。退漿水中含有較多的纖維,導致SS很高,可通過微濾機去除,以減少系統(tǒng)的產(chǎn)泥量和影響系統(tǒng)的運行。染色和印花廢水中因含有部分染料,導致色度較深,但COD質(zhì)量濃度相對較低,水量占70%~80%;其中,活性染料屬于水溶性染料,溶解于水中,色度的去除難度較大;氨氮質(zhì)量分數(shù)高與生產(chǎn)過程中使用尿素助溶和提高上染率有關。對于先磨毛、后水洗的產(chǎn)品,廢水中的懸浮物較高,需要通過機臺安裝微濾機分離出來再進行處理,盡可能減少污泥的產(chǎn)生量。
為更深入了解退煮廢水和染色、印花、水洗廢水的化學成分,對兩種廢水進行成分分析,結(jié)果
碳鋼處理裝置,將管網(wǎng)內(nèi)污水引至反應裝置內(nèi),按照工藝要求,絮凝階段投加,混合15min后進入沉淀池,沉淀時間2h;沉淀池出水進入氯堿法的第一級氧化,投加氫氧化鈉和次氯酸鈉,接觸氧化時間30min,二級氧化投加硫酸和次氯酸鈉,接觸氧化時間30min,氧化后出水可達到標準要求。工藝流程如圖1所示。
本電解液項目深度處理及濃縮處理單元一期于2017年9月投入試運行,廢水進水TDS質(zhì)量濃度在2000~3500mg/L波動,處理能力為20m3/d,產(chǎn)水回收率≥95%,產(chǎn)水水量控制為1m3/h,出水穩(wěn)定達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》IV類標準。濃水產(chǎn)水量小于100L/d,進入后繼蒸發(fā)系統(tǒng)蒸發(fā)。本系統(tǒng)運行穩(wěn)定。
3.3 膜清洗再生方案
在廢水運行過程中膜受到有機物、鹽分結(jié)垢等物質(zhì)污染,在平時運行中,先對膜組件進行物理反洗,可以暫時恢復部分膜通量。若產(chǎn)水反洗效果變差,則需判斷污染狀況,根據(jù)污染物的類別進行化學清洗。
本項目的污染主要是金屬氫氧化物產(chǎn)水結(jié)構,在運行過程中,分別選用酸洗和堿洗對膜進行清洗,具體結(jié)果見表4,通過化學清洗,膜通量得到了有效恢復,酸洗通量由16L/(㎡.h)恢復到35.6L/(㎡.h),堿洗通量可恢復到37.5L/(㎡.h),可見對于本項目,酸性清洗的效果要優(yōu)于堿性清洗。
開拉桿的固定螺母,即可輕易地移出盤片及膜片。膜柱的無損傷打開方式使得客戶可以采用低成本即可實現(xiàn)濾膜的更換。卷式膜則無法進行此類更換,一旦無法清洗或遭到破壞后,就必須整支膜進行更換。同時,當DTRO膜組件受到污染或損壞時,單元內(nèi)所有的單個部件均可以單獨更換,過濾膜片更換費用相對較低。
(2)膜的結(jié)垢和耐受污染性。
化工污水處理設備質(zhì)量安全可靠DT膜組件具備開放式寬流道和的帶凸點導流盤結(jié)構,濾液在組件中形成湍流狀態(tài),膜表面結(jié)垢、污染及濃差極化得到的減緩,DTRO膜組件即使在120bar高壓操作壓力下也可以保有較好的性能。DT膜即使SDI高至6.5仍可正常工作,因此可以簡化預過濾,COD的垃圾滲濾液原液只要簡單的出懸浮物后就可以直接進DTRO膜進行處理,其他卷式膜無法做到。
(3)膜的清洗效果及膜壽命更長。
DTRO組件入水流道短,流動連續(xù)產(chǎn)生180°轉(zhuǎn)向(每個標準膜柱共轉(zhuǎn)向338次),從而消除了濃度極化;膜片通道寬所以膜壽命長,同時易于清洗,清洗后膜通量恢復良好。
1、工程項目概況
東莞某超電容生產(chǎn)項目,產(chǎn)生20m3/d的電解液廢水,該廢水主要含有乙腈和四氟硼酸四乙胺,為難降解有機物,依照環(huán)保要求需要因此設計選用了DTRO處理工藝。
1.1 廢水進水水質(zhì)檢測
通過實地取樣檢測,廢水水質(zhì)溶度見表1:
處理項目實際選型進行具體說明。
2.1 熱工儀表
液位計選用超聲波或雷達液位計測量水池、污泥池液位,選用壓力變送器測量水罐液位;流量考慮到污水電導率較高,且含有泥沙等雜質(zhì),選用電磁流量計測量泵出口流量;污水處理壓力較小,選用壓力變送器測量壓力;水處理溫度一般在0~50℃,采用熱電阻配溫度變送器進行測量。
2.2 分析儀表
污水處理中水質(zhì)指標是關鍵的工藝指標,為保證分析儀的精度和穩(wěn)定性,選型時應從以下幾方面考慮:
?、龠x取精度高、穩(wěn)定性好、安裝簡單的分析儀;
②要注意分析儀是否能適應當?shù)氐臍夂颦h(huán)境,尤其極寒、極熱地區(qū);
?、垡紤]水質(zhì)條件,在易結(jié)垢的水質(zhì)中要考慮使用帶自清洗功能的分析儀,或在安裝時增加清洗裝置;
④選取備件、試劑好采購的國內(nèi)外分析儀可大大降低在線分析儀的維護難度。
3、控制系統(tǒng)配置及結(jié)構圖
空壓站、污泥處理、冷凍機組、脫水機利用PLC實現(xiàn)就地控制,其余數(shù)據(jù)采集和控制由DCS實現(xiàn),就地PLC通過MODBUS與DCS系統(tǒng)連接。因項目分二個階段實施,總IO點有13000點,其中膜脫鹽段約5500點,分支分鹽段約7500點,網(wǎng)絡拓撲結(jié)構采用總線型,選擇支持PROFIBUS、MODBUS、OPC等多種方式與第三方通訊。采用對等的網(wǎng)絡結(jié)構,過程控制網(wǎng)直接連接了系統(tǒng)的控制站和操作站節(jié)點,采用雙重化冗余設計。同時可連接系統(tǒng)內(nèi)的任何操作節(jié)點、包括操作員站、工程師站等,還可實現(xiàn)管理信息網(wǎng)的連接,系統(tǒng)內(nèi)的每個工程師站節(jié)點,均可以通過組態(tài)文件網(wǎng)絡傳輸和共享發(fā)布的方法,進行系統(tǒng)組態(tài)、編譯、下載等操作。
該項目配備CCR1個、FRR2個,使用雙冗余光纖進行通訊,一階段、二階段在軟硬件上獨立。系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)可通過OPC傳至生產(chǎn)信息管理系統(tǒng),全系統(tǒng)配置如圖2。