反滲透設(shè)備廠家淺析RO膜元件在廢水零排放系統(tǒng)中的應用

       反滲透設(shè)備廠家綠禾盛為您介紹一項環(huán)境保護專業(yè)知識——RO膜元件在廢水零排放系統(tǒng)中的應用。

       反滲透技術(shù)具有高脫鹽率及運行環(huán)保等特點，應用于地表水回用、海水淡化、中水回用及廢水處理等領(lǐng)域。近年來，在廢水零排放領(lǐng)域利用反滲透對來水進行逐級處理。

       經(jīng)去濁脫鹽的產(chǎn)品水被回收，濃水的鹽分經(jīng)過數(shù)次濃縮，形成濃鹽漿進入蒸發(fā)裝置。

       根據(jù)原水水質(zhì)不同，在各級濃縮過程中需選用不同型號反滲透膜，設(shè)計相應的反滲透子單元，組合成有機脫鹽提濃系統(tǒng)。

       本文，綠禾盛環(huán)保就一套廢水零排放系統(tǒng)進行闡述，將對其中的各級反滲透系統(tǒng)的情況進行討論。

       一、工程概況

       上述各種廢水進入廢水調(diào)節(jié)池，經(jīng)調(diào)節(jié)均衡后，綜合廢水的水質(zhì)詳見表1。

       綜合廢水先進入曝氣生物濾池（BAF）池進行生化處理，再進入石灰軟化澄清池進行混凝沉淀，澄清液進入濾池過濾。濾池出水后進入膜處理工段。

      膜處理工段包括超濾、一 級反滲透、濃水反滲透及提濃四部分，淡水產(chǎn)水回用于循環(huán)水補水。產(chǎn)生的濃鹽漿進入蒸發(fā)工段，實現(xiàn)“廢水零排放”。

       二、各級反滲透工藝設(shè)置  

       整個零排放系統(tǒng)共設(shè)置三級反滲透工段，分別是一 級反滲透，濃水反滲透及DTRO提濃。

       以下分別介紹這三級反滲透工藝的設(shè)計選型。

       經(jīng)調(diào)節(jié)均衡后的綜合廢水先進入BAF池去除水中的有機污染物和氨氮，出水進入石灰軟化澄清池進行軟化處理，其產(chǎn)水經(jīng)濾池過濾后進入超濾系統(tǒng)。超濾產(chǎn)水至超濾產(chǎn)水池，作為一 級反滲透系統(tǒng)的進水。

       主要預處理系統(tǒng)設(shè)備：

       通過BAF池的生化處理，去除來水的有機物和氨氮污染物，同時具有過濾和吸附功能。

       機加池內(nèi)依次加入聚合氯化鋁（PAC）、石灰乳、聚丙烯酰胺（PAM）藥劑進行混凝反應，去除來水中的暫時硬度、部分鈣離子、膠體及懸浮物等污染成分，降低水的暫時硬度、去除懸浮物。

    處理后的水質(zhì)碳酸鹽硬度可降低到0.5～1mmol/l，剩余堿度約0.8～1.2mmol/L，硅化合物可去除30%～35%，有機物可去除20%～25%。

       采用快濾池，去除水中的懸浮物。

       將水中物理性雜質(zhì)幾乎全部去除，產(chǎn)水濁度控制在0.1NTU以內(nèi)。

       一級反滲透共設(shè)置兩個系列，每系列設(shè)計進水210m3/h，產(chǎn)水流量150m3/h。每套設(shè)置228支陶氏品牌型號為BW30－400/34i的反滲透膜元件，壓力容器采用一 級二段，25∶13布置，每支壓力容器裝6支膜元件。其平均產(chǎn)水通量為17.7L/m2·h，淡水回收率為71%。

       一級反滲透裝置的產(chǎn)水進入回用水池。每套反滲透產(chǎn)生64m3/h濃水，兩套共計128m3/h，排入反應沉淀池，進入濃水反滲透系統(tǒng)。

      一級反滲透回收率為71%，通過計算得知濃水溶解性固體總量（TDS）為原水的3.4倍，大約5500～5700mg/L。其中Ca2+為360mg/L，Mg2+為180mg/L，SO42-為1460mg/L，CODCr為60～90mg/L。此種水質(zhì)直接進入濃水反滲透效率很低，若要提高濃水反滲透的回收率和減少濃水反滲透的清洗頻率，須要進行預處理，有效地降低來水的鈣鎂硬度及有機污染物。

       濃水反滲透的預處理設(shè)備：

       池中采用了加堿和加純堿的方式來降低硬度。

       反滲透的濃水中除了各離子雜質(zhì)、有機物及其前段預處理沒有去除的懸浮物，還有反滲透進水投加的阻垢劑及前段沒有反應完的水穩(wěn)劑等。

       這些物質(zhì)在前級絮凝及沉淀過程中不兼容，導致易沉淀的物質(zhì)不易沉淀。本系統(tǒng)在沉淀池后使用管式超濾，利用湍流錯流的過濾方式，將廢水的沉淀物分離出來。

       一級反滲透濃水的CODCr為60～90mg/L，在管式超濾后端設(shè)置3臺DN3000的活性炭過濾器，去除水中部分有機物。       本項目設(shè)置一套濃水反滲透，進水120m3/h，產(chǎn)水流量83m3/h。設(shè)置150支陶氏品牌型號為BW30FR－400/34i的耐污染反滲透膜元件，壓力容器采用一 級二段，17∶8布置，每支壓力容器內(nèi)裝6支膜元件。其平均產(chǎn)水通量為14.9L/m2·h，系統(tǒng)淡水回收率為69%。

       濃水反滲透裝置的產(chǎn)水進入回用水池。濃水反滲透產(chǎn)生37m3/h濃水排入濃水反滲透濃水箱，進入DTRO提濃。

       經(jīng)過一級反滲透（回收率71%）及濃水反滲透（回收率69%）的兩級濃縮，所產(chǎn)濃水含鹽量大約在18000～19000mg/L，且COD含量偏高，不宜采用常規(guī)的螺旋卷式反滲透膜元件進行第三次提濃。

       根據(jù)本項目工況，三級提濃工段采用PALL品牌7.5MPa壓力等級型號為C50001771的DTRO膜柱。

       該膜柱利用反滲透原理對液體中的分子進行分離。它可以去除各種有機或無機雜質(zhì)，具有強抗污染能力，且能夠在處理較差水質(zhì)時保證更長時間連續(xù)穩(wěn)定的運行而不需要頻繁清洗。

       DTRO前無需另設(shè)預處理，只留1臺5μm精度的保安過濾器，保證大顆粒雜質(zhì)不進入膜柱內(nèi)部。      

      本項目設(shè)計1套DTRO裝置。DTRO膜柱分三段排列，排比為63∶33∶30，共計126支膜柱。單支膜柱面積為9.405m2，膜通量為23LMH。DTRO進水量為37m3/h，產(chǎn)水量大于27m3/h，濃水水量小于10m3/h。

       DTRO產(chǎn)出的淡水與一 級反滲透及濃水反滲透產(chǎn)水一起回用至循環(huán)水補充水。DTRO產(chǎn)生10m3/h濃鹽漿，TDS大約為65000～70000mg/L，進入蒸發(fā)工段，實現(xiàn)系統(tǒng)零排放。