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节能环保:印染废水回用工艺及技术经济指标

日期: 2018-7-30 13:58:48 来源: 头条:梦游环保仙境 举报

印染废水回用工艺及技术经济指标

二、回用水质

1、回用工艺处理前水质

回用的对象是目前经废水处理后达标外排的废水(注:即使未能达到排放水质指标要求的废水仍可进入回用系统进行处理后回用,只需适当调整回用工艺中预处理的工艺参数即可)。经回收处理后排放的浓水水质满足一级排放标准要求,可直接排放。

2、回用水水质

经处理的回用水能达到生产工艺过程的用水要求(与目前厂内经离子交换软化处理后的净化河水水质相当或者更优),其中各项主要水质指标值如下:

三、回用思路及应注意问题

1、回用思路

由于印染废水中含盐量较高(TDS平均约为3000mg/L),回用水处理过程要求脱盐,否则盐浓度会随着回用的过程不断升高,影响生产。而NF膜分离能有效除盐,随着膜材料技术的不断进步,工程实践证明,膜分离技术作为印染废水回用的核心技术相比而言是目前最成熟可行的技术。因而本项目采用膜分离技术作为回用工艺的核心工艺单元。

但由于膜材价格的高昂及膜分离系统本身对进水的要求较高(进入膜系统的水质如不加以控制,非常容易引起膜材的污堵,严重时会大幅降低膜材的使用寿命)及印染废水中所含污染物的复杂性,须注意通过有效的预处理措施去除印染废水中容易引起膜污堵的污染物,才能进入到膜分离系统中回收用水。

具有脱盐效能的膜包括有纳滤(NF)膜和反渗透(RO)膜,相比而言,NF膜拥有更大的膜通量和更低的操作压力,其操作压力较RO膜低1/3,因而其运行费用也较RO少1/3。由于印染回用水并不要求是完全的纯水,所以本回用工艺选用纳滤(NF)膜。

2、应注意解决问题

(1)浓水达标排放的问题

膜处理过程实质上是一个分离浓缩过程:水分子及少部分一价的离子透过膜

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而进入产水一侧,产水水质接近于纯水,而大部分污染物杂质及大部分盐留在浓水一侧。经过膜分离后,污染物实质上未实现转变,只是分离到浓缩液中,若回收率为50%,则浓水中的污染物浓度较进水提高约一倍。本项目技术采用生物和物化预处理技术使废水在进入膜分离前削减污染物,使污染物浓度低于排放标准一半以下,使经膜分离后的浓水中污染物浓度仍能直接达到排放标准的要求。

(2)膜分离是核心,预处理是关键(要选择合适的预处理工艺)

在整个废水回收使用的深度处理过程中,膜分离是其中的核心,它分离出我们不需要的污染物质,纯化出合乎使用要求的产品水。但膜分离系统的优化运行离不开有效的预处理,预处理是整个深度处理回用工艺成功的关键保障。我们针对印染废水水质及废水中污染物的情况,采用悬浮生物滤池-微絮凝-机械过滤-CMF作为纳滤的预处理工艺,有效地去除废水中污染物,使废水COD、氨氮、色度、浊度、悬浮物等污染物指标降至低水平,使经预处理后进入膜分离单元前的水SDI<5,满足膜分离系统的进水要求,为纳滤系统运行提供良好的工作环境,减少膜污堵、结垢和膜降解,从而大幅度提高系统效能,实现系统产水量、脱盐率、回收率和运行费用的最优化。

(3)回收率

回收率越高,可回收使用的水越多,但操作运行费用就越高,而且浓水难以达标排放。根据我们的经验,经济性最佳的回收率约为50%~60%。

四、回用工艺

1、回用系统工艺流程图

2、回用工艺各单元出水水质指标

五、工艺设计

1、悬浮生物滤池

悬浮生物滤池具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮除磷、去除有害物质等的作用。悬浮生物滤池的最大特点是集生物处理和过滤于一体。此外,悬浮生物滤池还具有有机物容积负荷高、水力负荷大、水力停留时间短、能耗及运行成本低的优点。达标排放的印染废水首先经悬浮生物滤池生物预处理能尽可能地削减水中COD含量,以保证后续处理工艺所需的条件。

过流速度:U = 1.25m/h;水力停留时间:T = 2h;过滤面积:F = 360m2;有效容积:V = 900m3;池体尺寸:360m2 × 5m。

配置:滤料900m3,滤板360m2,微孔曝气管,反冲洗水泵:200m3/h,13m,11kw;鼓风机两台(1用1备):16m3/min,5mh2o,22kw。

2、微絮凝反应池

反应时间:T = 25mins;有效容积:V = 180m3;池体尺寸:50m2 × 5m。

3、紫外线杀菌器

经过深度处理后的出水中含有一定量的微生物,如果直接进入后续处理系统,将会滋生大量的微生物,污染滤料和膜元件。因此,我们须在多介质过滤器之前,设置紫外线杀菌器,杀灭水中大部分的微生物,保证后续处理系统的正常运转。

配置紫外线杀菌器2台,一用一备。处理水量:500m3/h;功率:2.5KW。

4、多介质过滤器

多介质过滤器的主要用途是去除原水中的悬浮物及胶体。机械过滤器内置优质石英砂滤料,原水流经滤料,悬浮杂质及胶体绝大部分被滤除。其产水指数为:污染指数SDI﹤4。机械过滤器在连续运行一定时间后,滤层中截留的杂质过多时,滤层中孔隙被堵塞,水流的阻力增大,过滤速度变小。滤层截留滤料层被污染表现为:污染指数超标或石英砂过滤器进出水压差超标。为恢复过滤的速度,开启反冲洗水泵,利用清水进行反向冲洗滤料。

配置多介质过滤器6台,4用2备。型号:GLS110-3000;处理水量:110m3/h;工作压力:≤0.6MPa;罐体尺寸:Φ3000mm×H4500mm;运行重量:60T/单台。

配置增压泵6台,4用2备:110m3/h,30mh2o,15kw。

5、袋式过滤器

配备5µ的袋式过滤器一台,可避免由于破碎的石英砂及其它杂质对膜元件的损坏。

处理水量:Q=450m3/h;滤袋数量:10 根;过滤面积:5.0m2;材 质:不锈钢。

6、连续膜过滤系统(CMF)

CMF系统特点:

—— 高抗污染的聚偏氟乙烯( PVDF )膜材料,耐氧化,易清洗,使用寿命长;

—— 在线气水双洗方法,优异的膜通量恢复率;

—— 对原水水质要求低,产水清澈透明,SDI 符合 RO 系统的进水要求;

—— 系统控制自动化程度高,操作简单,有效减轻劳动强度;

—— 操作压力仅为0.1Mpa左右,能耗低;

—— 结构紧凑、占地小,模块化组合设计。

作为(NF/RO)的预处理系统, CMF可以保证(NF/RO)系统的长期连续运行并延长反渗透系统的使用寿命。

CMF连续膜处理系统两套,型号:CMF-210;膜组件型号:MOF1616;产水量:Q=420m3/h,10000 m3/D;膜组件数:208支;装机容量:P=72KW;最大进口压力:≤0.20Mpa;水回收率:>95%。

配备:中空纤维膜元件、碳钢装置架、供水泵和循环水罐、反洗泵和反洗水罐、手动和自动碟阀、流量传感器、 PLC 控制和软件、电器控制箱、加药计量系统、UPVC 或不锈钢管路、监测仪表。

7、纳滤(NF)系统

膜分离技术主要包括:超滤、纳滤和反渗透。

纳滤是介于反渗透和超滤之间的新型膜技术,它截留有机物的分子量大约为200-400万,截留溶解性盐的能力为20~98%之间,对单价阴离子盐溶液的脱盐率低于高价阴离子盐溶液。纳滤膜的平均脱盐率在70%左右,既能脱除水中的异味、色度、农药、合成洗涤剂、三卤甲烷中间体(THM)(加氯消毒时的副产物,为致癌物质)可溶性有机污染物、低分子有机物等有害物质、以及细菌、病毒等有害微生物,又可以保留一部分(约30%)人体所需的元素物质。

本系统设计采用納滤系统采用陶氏FILMTECTMNF納滤膜元件,该元件面积大,产水量高。特别适用于高度脱除盐分,硝酸盐,铁,THM前驱物等有机化合物。所需净驱动压低,使得它在很低的运行压力下就可有效脱除杂质,相比于使用反渗透,系统吨水耗电量少1/3。

设计参数:納滤(NF)系统一套,产水量:210m3/h,5000m3/D。膜元件数量为170支,回收率~50%。

配备:NF膜元件、碳钢装置架、供水泵、反洗泵和反洗水罐、手动和自动碟阀、流量传感器、 PLC 控制和软件、电器控制箱、加药计量系统、UPVC 或不锈钢管路、监测仪表。

六、回收率:50%~60%。

七、运行费用:

1、吨水直接运行费用:1.5~2元/吨水。

2。、吨水总运行费用:2.5元/吨水(含易耗品损耗)。

八、工程投资

每2000m3/d回收1000m3/d系统平均投资约200万元。

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