关于中水回收的设计及运行
| 摘要：本文章主要是针对硫磺制酸生产装置中水如何回收利用进行介绍，回收率达到95%，剩余高盐分的浓水去生产盐酸，实现了硫磺制酸生产装置污水零排放的标准。 关键词： 中水回收 三法一体 电渗析 回收率 除盐率 作者：淄博飞源化工有限公司-伊允金 王强 吴鑫 张成美 硫磺制酸生产装置的中水包括循环水排污、生产除盐水过程的反渗透浓水排污、冲洗水等，由于浓缩因素硬度指标比较高，运行中常需加入阻垢剂、杀菌剂、杀藻剂等，可能导致循环水和反渗透浓水化学需氧量、总磷超标，多数排放标准将此类废水纳入管控范围，要求处理达标后方可排放，为此淄博飞源化工有限公司对30万硫磺制酸生产装置的中水进行回收，达到了预期效果。 1.工艺流程： 污水经泵提升进入“三法净水”一体化设备，设备为钢结构形式，分为电絮凝反应池、高效沉淀池和多介质过滤池三部分。 具体工艺流程：在“三法净水”一体化预处理装置的电絮凝反应池内设置独特的电化学反应装置，通过调节水中pH值，并加入碳酸钠，水中的Ca2+、Mg2+形成沉淀物析出。经电化学反应处理后进入一体化装置的沉淀池中，絮凝体经沉淀池的沉淀，大部分沉淀下来，实现了固液分离。絮凝沉淀后的水进入多介质过滤池，充分滤除水中的细小颗粒物。过滤池定期反冲洗，反洗出水送至调节池后再处理。反应池和沉淀池排出的污泥送至污泥处理系统干化处理。 因反应、沉淀和过滤采用了北京京润公司的专利技术“三法净水”一体化技术，与传统的混凝过滤技术有很大的不同，它不仅能去除水中的浊度、悬浮物，而且能去除硬度、碱度、总磷及部分COD等。 “三法净水”一体化设备出水进保安过滤器过滤（5μm），以防止颗粒物质对电渗析设备膜片的影响。保安过滤器出水即进入电渗析脱盐设备进行脱盐。经电渗析脱盐系统的淡水进入产水池，经增压回用于厂内循环水补水系统，浓水去制作盐酸。 2.工艺设备说明 2.1“三法净水”一体化设备 2.1.1“三法净水”一体化技术原理a．电活性絮凝作用b．电气浮氧化作用c．沉淀过滤作用 2.1.2“三法净水”一体化技术特点 a.进水指标宽泛，抗冲击能力强，出水水质稳定，无需投加絮凝药剂，不产生对水体的二次污染。 b.水回收率高：可达98%以上，配套污泥处理系统，可实现“零排放”。 c.设备投资低，针对不同水质采用不同的工艺单元灵活组合，模块化、标准化设计，采用一体化的结构形式，投资低于传统的工艺流程组合所需的总体投资。 d.运行成本低，对于悬浮物、硬度含量较高的水，具有较好的处理效果和较低的运行成本。 e.设备占地面积小，集成度高，运行可靠，操作维护简单。 f.全流程自动化控制，便于规范管理，无需增加人工成本。 2.1.3“三法净水”一体化技术作用去除浊度、悬浮物、胶体，去除率在90%以上去除总硬度、总碱度，去除率在60%以上去除COD，去除率在20%～40%（根据不同水质）去除总磷，去除率可达60%以上去除SiO2，去除率可达60%以上去除Fe、Mn等重金属离子，去除率可达90%以上 2.2电渗析脱盐设备 2.2.1电渗析技术原理在直流电场的作用下，利用离子交换膜的选择透过性，即阳膜只允许阳离子通过阻止阴离子通过，而阴膜只允许阴离子通过阻止阳离子通过，把带电组分和非带电组分进行分离。阳膜和阴膜交替排列在正负两个电极之间，相邻的两种膜用隔板隔开，水在隔板间流动，通过加电使水中阴阳离子在电场作用下分别向正负两极迁移，由于离子交换膜的选择透过性，从而在隔板层间形成浓水室和淡水室，实现了水与盐的分离。 2.2.2电渗析脱盐设备特点采用新型半导体复合材料作为电极，抗腐蚀性强，电极使用寿命长久，并且设计采用大孔径中性半透膜，具有较强的耐氧化、耐酸碱、抗腐蚀、抗水解的能力，不易堵塞，抗污染性强，膜的使用寿命长久。而且由于采用了频繁倒极的运行方式，有效解决了电渗析设备浓差极化的问题，设备自动化程度高，运行更加稳定可靠。电渗析设备具有进水水质要求宽泛、膜抗污染性强、运行成本低、设计系统水回收率高、脱盐效果稳定等特点。 3.运行效果及存在问题： 3.1设备运行1个月，出水达到技术协议要求的水质、水量。 三法一体化进水量为29m³/h，电渗析进水25m³/h，系统产水大于24m³/h，中水产水率≥96%（技术协议95%），浓水产水率＜4%（技术协议5%），满足技术协议的要求。 3.2存在问题： 3.2.1设备运行2个月，出现保安滤器堵塞，电渗析回收率和除盐率下降问题，经分析主要是三法一体杀菌效果不到位，在循环水系统交易加入非氧化性杀菌剂和氧化性杀菌剂，通过控制循环水中余氯指标，对细菌微生物进一步处理后电渗析运行恢复正常。 3.2.2运行8个月后发现电渗析极板腐蚀严重，经分析认为是水质影响造成极板损坏，主要是氟离子、pH、COD等多种因素共同影响的结果。为消除此影响，降低了电渗析浓水的浓缩倍数，因而电渗析脱盐率有所降低。 4.运行建议 4.1稳定系统进水水质，可以根据来水情况确定一个最佳的运行条件，从而保证预处理和电渗析出水水质满足用户使用要求，同时节约系统运行成本； 4.2系统连续运行，一方面是为验证设备的运行稳定性，考验设备的使用性能；另一方面可以保证系统的处理效果和制水效率，频繁启停会导致产水率下降，系统产水水质也会有一定波动。 4.3浓水水质指标要求 a 出口温度＜40℃； b pH=3~6； c电渗析浓缩后的浓水中所有物质的浓度不应高于其溶解度的80%； f游离余氯<0.5mg/L，其他氧化性物质可折算成游离余氯； 4.4极水水质指标要求 a 出口温度＜40℃； b SS＜1.0mg/L； c COD＜40mg/L； d pH=3~5； e氟离子<2mg/L； f游离余氯<500mg/L，其他氧化性物质可折算成游离余氯； 4.5定期清洗 a 定期冲洗膜组器外表面固体盐，不能让膜组器外表面明显析出固体盐； b 操作压力上升20%、电流下降20%、流量下降20%、脱盐率变差、水温异常升高时应及时采用2-3%的酸碱进行化学清洗； c 根据实际运行情况，应定期进行维护性清洗，以保证膜设备稳定运行。 结论： 中水回收一年回收水量为99713吨，节约黄河水费用为33万元，节约循环水阻垢剂的费用为20万，达到经济效益与环保效益双赢效果。 |