高盐废水零排工艺流程:
预处理+RO+NF+MVR
发布日期:2021-08-20 16:52:39 访问次数:1084
项目名称:内蒙古XXX煤矿水扩容回收氯化钠硫酸钠工程项目(进水总量:D=2.5万吨;浓水:D=7800吨 )
项目处理规模:一期工程产生浓水3600m³/d;二期工程处理水量15272m³/d
项目采用主要技术:预处理+RO+NF+蒸发结晶=达标排放(回收氯化钠、硫酸钠)
项目处理出水水质:实际产出成品水供给XXX矿区各单位作为一类水用水,出水指标符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)
项目采用主要技术:预处理+RO+NF+蒸发结晶=达标排放(回收氯化钠、硫酸钠)
进水水量
① 一期工程排出的浓水:36003m/d(150m³/h);
② 二期工程进水水量:15272m3/d(636.33m³/h);
废水处理总量:一级RO15272m3/d(636.33m³/h);二级进水175m³/h+150m³/h=325m³/h。
废水处理工艺流程说明
本设计处理水量为一期产出浓水:3600m³/d(150m³/h),二期处理水量:15272m³/d(636.33m³/h)。考虑到多介质过滤器、活性碳过滤器、RO等设备的反冲洗出水,设计进水量为700m³/h。一二期处理总水量为850m³/h。
二期处理水由原水泵提升进入除铁除锰过滤器,当含铁(锰)的水经过冲气或加入氧化剂后,水中铁(锰)离子开始氧化,当水流经锰砂滤层时,在滤层中发生接触氧化反应及滤料表面生物化学作用和物理截留吸附作用,是水中铁(锰)离子沉淀去除。尤其是在处理微污染含锰地下水的过程中,铁细菌能有小的去除铁锰。
除铁除锰过滤器主要适用于高铁高猛地区地下水的去除;工业软化水,除盐水设备的预处理。设备工艺采用了曝气氧化,锰砂催化、吸附;过滤的除铁除锰原理。利用曝气装置将空气中的氧气溶于水中,进而将水中二介的铁和二介的锰氧化成不溶于水的三介的铁和氧化锰。再结合天然锰砂的催化,吸附、过滤,将水中铁锰离子去除。
经锰砂过滤器吸附后的水,进入活性炭吸附过滤器,活性炭是一种很细小的炭粒单位面积有很大的微孔,通常我们叫他毛细管孔。这种毛细管具有很强的吸附能力,由于炭粒的表面积很大,与水中杂质充分接触。这些杂质能吸附在微孔中,从而去掉水中胶体等杂质。活性炭还能吸附水中的CL离子及臭氧,对水中的有机物也有吸附能力。
经除铁除锰过滤器过处理后的水,进入活性炭吸附过滤器,活性炭是一种很细小的炭粒单位面积有很大的微孔,通常我们叫他毛细管孔。这种毛细管具有很强的吸附能力,由于炭粒的表面积很大,与水中杂质充分接触。这些杂质能吸附在微孔中,从而去掉水中胶体等杂质。活性炭还能吸附水中的CL离子及臭氧,对水中的有机物也有吸附能力。
在水质预处理系统中,活性炭过滤器能够吸附前级过滤中无法去除的余氯以防止后级反渗透膜受其氧化降解,同时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质,对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用。 活性炭过滤器的工作是通过炭床来完成的。组成炭床的活性炭颗粒有非常多的微孔和巨大的比表面积,具有很强的物理吸附能力。水通过炭床,水中有机污染物被活性炭有效地吸附。此外活性炭表面非结晶部分上有一些含氧管能团,使通过炭床的水中之有机污染物被活性炭有效地吸附。活性炭过滤器是一种较常用的水处理设备,作为水处理脱盐系统前处理可有效保证后级设备使用寿命,提高出水水质,防止污染,特别是防止后级反渗透膜,离子交换树脂等的游离态余氧中毒污染,可以进一步降低RO 进水的SDI值,保证SDI<5,TOC<2.Oppm 。
经过以上过滤器的机械截留,将水中的金属离子和一些胶体物质,得到去除。但是造成膜元件结垢的钙镁离子并没有降低,为了保膜元件的透水率,设置一套软化水装置,采用苯乙烯性阳树脂罐。水的硬度主要是由其中的阳离子:钙(Ca2+)、镁(Mg2+)离子构成的。
当含有硬度离子的原水通过交换器树脂层时,水中的钙、镁离子与树脂内的钠离子发生置换,树脂吸附了钙、镁离子而钠离子进入水中,这样从交换器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水。
随着交换过程的不断进行,树脂中Na+全部被置出来后就失去了交换功能,此时必须使用Nacl溶液对树脂进行再生,将树脂吸附的Ca2+、Mg2+置换下来,树脂重新吸附了钠离子,恢复了软化交换能力。再生时盐箱中的盐要求是工业盐,不可加碘盐、钙盐。为保证盐箱中的盐溶液浓度能达到饱和,首先应保证溶解时间不小于6小时,首次使用前应先强制再生一次。
经软化水装置的水由提升水泵提升,进入精密过滤器,有高压泵进入一级RO机组。
二期一级RO进水量700m³/h,采用7×100m³/h套RO。进水压力为10.36Kg/cm²。回收率75%,产水525m³/h,浓排水175m³/h。
一期与二期浓水设置浓排水箱(150+175)=350m³
一级RO膜元件采用苏伊士(美国GE)AG8040F(400FR),膜壳采用国内知名品牌(哈尔滨乐普膜壳)400PS。在进一级RO的管道上设置管道混合器,投加阻垢剂药,采用MDC220(苏伊士)。
一期与二期浓水经水泵提升进入加药沉淀池。在加药沉淀池前设置三格式反应槽分别设置搅拌装置,投加碳酸钙,去除浓水中的硬度,投加氯化镁去除二氧化硅,投加碳酸钠,去除水中的碱度。而后回调PH值,并投加PAC和PAM。进入高密度澄清池。
澄清池出水进砂滤、超滤装置。超滤产水回收率90%。浓水排至原水调节池。超滤出水设置超滤水箱。有效容积为350m³。超滤采用山东招金膜天超滤膜UF3OA225L。在进水的管道上设置管道混合器,投加阻垢剂药,采用MDC220(苏伊士)。
从超滤水箱经泵提升进入一级纳滤,进水325m³/h。回收率80%;产水260m³/h,浓水排放20%;排放65m³/h。进口压力18.5-20Kg/cm²。出口压力15.33Kg/cm²。膜元件采用苏伊士(美国GE)Durafoul NF8040F,在进水的管道上设置管道混合器,投加阻垢剂药,采用MDC220(苏伊士)。
一级纳滤浓排水进浓水箱,有效容积为70m³。
一二级纳滤产水水箱,有效容积为320m³。
一级纳滤浓水由泵提升进入大孔径弱酸性树脂,去除水中的硬度。出水经臭氧氧化后进段间水箱,有效容积为70m³。
经提升泵提升进入二级纳滤(HPNF-10)。在进水的管道上设置管道混合器,投加阻垢剂药,采用MDC220(苏伊士)。
考虑到浓水的盐份比较高。采用大流量循环渗透比较合理。回流量为80%,即进水65m³/h;回流52m³/h,泵的流量为117m³/h,进口压力为34-40Kg/cm²,采用IND NF1 8040F35苏伊士(美国GE)纳滤膜。产水回收率65%。产水量为42.25m³/h。浓水排放35%,浓水排放量为22.75m³/h。产水排放进一级纳滤产水箱。浓水排入浓水收集池。最终经蒸发结晶得到硫酸盐产品。
从一、二级纳滤(NF)产水箱(260++42.25=302.25m³/h)提升进入二级RO,进水量为302.25m³/h。进水压力15-20Kg/cm²。产水回收率75%,产水量226.69m³/h,浓水排放25%。排放量75.56m³/h。采用苏伊士(美国GE)AG8040F400FR膜元件。在进水管道上设置管道混合器,投加专用阻垢剂MS1410(苏伊士)。
产水排入一级RO产水收集池。
浓水排入浓水箱,有效容积为80m³。
从二级RO浓水水箱中由水泵提升进入三级RO(HPRO)。在进水的管道上设置管道混合器,投加阻垢剂药,采用MDC220(苏伊士)。进水量为75.56m³/h。回收率65%,产水回收49.11m³/h,浓水排放35%,排放量为:26.45m³/h。进蒸发结晶处理得到氯化钠产品。
进水水质
1) 一期工程排出的浓水水质指标
样品编号及样品标识 |
检测项目 |
检测结果 |
检测项目 |
结果 (mg/L) |
||||
|
|
Mg/L |
Mmol/L |
% |
|
|
||
中心水处理厂一级反渗透盐水 |
阳离子 |
*钾 |
21.9 |
0.55 |
0.62 |
硬度 |
总硬度 |
653 |
|
|
钠 |
1.75×103 |
76.1 |
84.9 |
|
永久硬度 |
24 |
|
|
*钙 |
138 |
6.89 |
7.69 |
|
暂时硬度 |
629 |
|
|
*镁 |
73.4 |
6.04 |
6.74 |
|
负硬度 |
未检出 |
|
|
*二价铁 |
<0.03 |
— |
— |
PH |
7.93 无量纲) |
|
|
|
*三价铁 |
<0.03 |
— |
— |
|
|
|
|
|
铝 |
0.57 |
0.063 |
0.070 |
电导率 |
304.0 μS/cm |
|
|
|
氨氮 |
0.034 |
0.0019 |
0.0021 |
|
|
|
|
|
钡 |
<0.002 |
— |
— |
溶解性总固体 |
5.55×103 |
|
|
合计 |
1983.90 |
89.65 |
100.0 |
|
|
||
|
阴离子 |
亚硝酸盐氮 |
0.003 |
0.0099 |
0.015 |
耗氧量 |
2.75 |
|
|
|
硫酸盐 |
1.78×103 |
37.1 |
55.4 |
|
|
|
|
|
硝烟盐 |
39.3 |
0.634 |
0.95 |
*可溶性二氧化硅 |
17.4 |
|
|
|
氯化物 |
1.03×103 |
29.1 |
43.4 |
|
|
|
|
|
氟化物 |
3.31 |
0.17 |
0.25 |
*游离CO2 |
6.50 |
|
|
合计 |
2852.61 |
67.01 |
100.0 |
侵蚀性CO2 |
|
||
|
总计 |
4836.52 |
— |
— |
硫化物 |
<0.005 |
||
|
碳酸盐碱度 (mol/L) |
0.17 |
— |
— |
— |
— |
||
|
重碳酸盐碱度 (mol/L) |
9.86 |
— |
— |
— |
— |
2) 二期进水水质指标
检测项目 |
指标mg/L |
检测项目 |
指标mg/L |
||
PH |
8.62 |
温度 |
25℃ |
||
可溶性二氧化硅 |
39.7 |
溶解性总固体 |
10519 |
||
阳离子 |
*钾 |
32.3 |
阴离子 |
亚硝酸根 |
0.67 |
钠 |
2694.7 |
硝酸根 |
0 |
||
*钙 |
430.9 |
硫酸根 |
3484.3 |
||
*镁 |
225.6 |
氯化物 |
2307.9 |
||
*二价铁 |
0.13 |
氟化物 |
6.5 |
||
*三价铁 |
0.00 |
碳酸盐 |
76.4 |
||
铝 |
0.33 |
重碳酸盐 |
1219.7 |
||
氨 |
1.0 |
|
|
||
钡 |
0.002 |
|
|
3) 水处理设计用水标准
本工程出水水质参考《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)
生活饮用水卫生标准
指 标 |
限 值 |
1、微生物指标① |
|
总大肠菌群(MPN/100mL或CFU/100mL) |
不得检出 |
耐热大肠菌群(MPN/100mL或CFU/100mL) |
不得检出 |
大肠埃希氏菌(MPN/100mL或CFU/100mL) |
不得检出 |
菌落总数(CFU/mL) |
100 |
2、毒理指标 |
|
砷(mg/L) |
0.01 |
镉(mg/L) |
0.005 |
铬(六价,mg/L) |
0.05 |
铅(mg/L) |
0.01 |
汞(mg/L) |
0.001 |
硒(mg/L) |
0.01 |
氰化物(mg/L) |
0.05 |
氟化物(mg/L) |
1.0 |
硝酸盐(以N计,mg/L) |
10地下水源限制时为20 |
三氯甲烷(mg/L) |
0.06 |
四氯化碳(mg/L) |
0.002 |
溴酸盐(使用臭氧时,mg/L) |
0.01 |
甲醛(使用臭氧时,mg/L) |
0.9 |
亚氯酸盐(使用二氧化氯消毒时,mg/L) |
0.7 |
氯酸盐(使用复合二氧化氯消毒时,mg/L) |
0.7 |
3、感官性状和一般化学指标 |
|
色度(铂钴色度单位) |
15 |
浑浊度(NTU-散射浊度单位) |
1水源与净水技术条件限制时为3 |
臭和味 |
无异臭、异味 |
肉眼可见物 |
无 |
pH (pH单位) |
不小于6.5且不大于8.5 |
铝(mg/L) |
0.2 |
铁(mg/L) |
0.3 |
锰(mg/L) |
0.1 |
铜(mg/L) |
1.0 |
锌(mg/L) |
1.0 |
氯化物(mg/L) |
250 |
硫酸盐(mg/L) |
250 |
溶解性总固体(mg/L) |
1000 |
总硬度(以CaCO3计,mg/L) |
450 |
耗氧量(CODMn法,以O2计,mg/L) |
3水源限制,原水耗氧量>6mg/L时为5 |
挥发酚类(以苯酚计,mg/L) |
0.002 |
阴离子合成洗涤剂(mg/L) |
0.3 |
4、放射性指标② |
指导值 |
总α放射性(Bq/L) |
0.5 |
总β放射性(Bq/L) |
1 |
① MPN表示最可能数;CFU表示菌落形成单位。当水样检出总大肠菌群时,应进一步检验大肠埃希氏菌或耐热大肠菌群;水样未检出总大肠菌群,不必检验大肠埃希氏菌或耐热大肠菌群。 ② 放射性指标超过指导值,应进行核素分析和评价,判定能否饮用。 |