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摘 要： 摘要：采用傳統污水處理工藝與膜法相結合對電廠排放廢水進行深度處理，實現回收利用。工程結果表明，經過傳統污水處理工藝處理后的中水，經過反滲透系統，大部分懸浮物、COD及鹽分被有效截留，反滲透產水懸浮物含量10mg/L，COD10mg/L，電導率50s/cm，可回用
摘要：采用傳統污水處理工藝與膜法相結合對電廠排放廢水進行深度處理，實現回收利用。工程結果表明，經過傳統污水處理工藝處理后的中水，經過反滲透系統，大部分懸浮物、COD及鹽分被有效截留，反滲透產水懸浮物含量<10mg/L，COD<10mg/L，電導率<50μs/cm，可回用到生產工藝中。該工藝可實現水循環利用，減少廢水的排放，創造了較為直觀的社會效益和可觀的經濟效益。
關鍵詞：膜法水處理,中水回用,纖維球過濾,活性碳過濾,反滲透
電廠是耗水大戶，在發電過程中使用大量的去離子水，同時產生大量的廢水，如不經處理直接排放，會造成大量水資源的浪費，為節約用水，減少廢水排放量，開展中水回用尤為必要[1]。江西某電廠現有一套傳統污水處理系統，但是處理后的出水難以達到回用標準。該廠現有廢水中主要污染為pH值、SS、COD、鹽分、石油類等，采用一般傳統處理技術難以實現對鹽的脫除。
膜分離是近年來興起的一種高效分離技術，廣泛應用于中水回用和廢水的深度處理，尤其是反滲透膜對廢水中的鹽分、有機物的截留率非常高，因此該電廠考慮采用反滲透膜技術作為主要的處理技術[2]。為降低膜污染，提供膜的使用壽命，該電廠廢水處理系統采取傳統處理工藝與膜法相結合的方式對排放廢水進行處理，使其達到回用水要求。
1原水水源和水質
待處理水為電廠生產過程中產生的機組排水及洗煤水匯總后經絮凝沉淀后的產水，該水中懸浮物含量較高，且含一定量油分、COD等雜質。
2系統工藝流程
全廠生產的工業廢水經絮凝沉淀、pH值調節、消毒處理后的經預處理水泵提升送入纖維球過濾器，纖維球濾料具有較大的比表面積和載污量，能與廢水充分接觸，使水中的有機物、懸浮物粘附聚集于其表面，從而達到截留去除的效果。纖維球過濾器同時能有效去除原水中的油，降低后續活性碳過濾和反滲透系統的處理負荷[3]。
纖維球過濾器產水直接進入活性碳過濾器，采用水處理專用活性碳為濾料，去除原水中的有機物、重金屬及余氯等物質，保證出水污泥密度指數(sludgedensityindex，SDI)≤3，余氯含量≤0.1mg/L，符合反滲透裝置的進水要求，避免對膜造成損壞。
纖維球過濾器和活性碳過濾器定時使用活性碳過濾器產水對其進行反洗，預處理系統產水能保證反滲透的進水量和預處理罐反洗所需水量[3]。預處理出水送入中間水池，通過反滲透進水泵，投加阻垢劑和殺菌劑后進入保安過濾器，再經高壓泵進入反滲透系統反滲透膜對廢水中的鹽分、有機物的截留率非常高，反滲透產水作為清潔水可直接回收于生產工藝，反滲透濃水進入廢水池做進一步處理。
3主要設備設計參數
3.1纖維球過濾器
系統設計纖維球過濾器2臺，設計處理量100m3/h，單臺處理量50m3/h。該過濾器以卵石為支撐層，纖維球為過濾層，通過重力流過濾，濾速可達較高，使大部分的懸浮物、膠體和油等在這里被截留。系統采用全自動控制，運行和反洗可根據進出水壓差自動進行切換。纖維球主要性能指標如下：球徑40mm，密度1.30kg/m3，濾速20~35m/h，充填密度50~70kg/m3，載污量5~9kg/m3，比表面積2800m2/m3，孔隙率95%。纖維球濾料與傳統的鋼性顆粒濾料相比具有彈性效果好、不上浮水面、空隙大、工作周期長、水頭損失小等優點。
3.2活性碳過濾器
系統設計活性碳過濾器2臺，設計處理量100m3/h，單臺處理量50m3/h。該過濾器以卵石為支撐層，石英砂和活性碳為過濾層，通過重力流過濾，設計較低的濾速，利用活性碳吸附原水中的有機物、重金屬及余氯等物質，使產水污泥密度指數SDI≤3，余氯含量≤0.1mg/L。系統采用全自動控制，運行和反洗可根據進出水壓差自動進行切換。
3.3反滲透系統
反滲透系統設計總進水量100m3/h，分為2套，每套產水35m3/h，脫鹽率≥98%，回收率≥70%[4]。反滲透系統采用最新的抗污染型反滲透，采用2套卷式膜系統，卷式膜結構緊湊，單位體積內有效膜面積較大。給水是從膜元件端部引入，給水沿著膜表面平行的方向流動，被分離的產品水是垂直于膜表面，透過膜進入產品水膜袋的，形成一個垂直、橫向相互交叉的流向[5]。反滲透膜系統使用過程中會存在膜污染現象，因此使用一定時間后，須對膜進行清洗，以提高膜的使用壽命。
4運行情況
4.1預處理裝置
本項目預處理裝置主要為纖維過濾器和活性碳過濾器，通過預處理達到降低反滲透系統的處理負荷的目的。預處理裝置出水水質指標為：產水污泥密度指數SDI≤3，余氯含量≤0.1mg/L，石油類≤0.1mg/L，回收率≥99%。
4.2反滲透裝置
為了防止預處理中未能完全去除或新產生的懸浮顆粒進入反滲透系統，保護高壓泵和反滲透膜，在反滲透進水前設置了保安過濾器。反滲透系統平均每套產水量35m/h，回收率≥70%，脫鹽率>95%。
4.3系統產水水質
通過采用傳統的預處理裝置+反滲透裝置處理電廠中水，項目到目前為止裝置運行十分穩定，出水水質能達到回用水質要求，大部分懸浮物、COD及鹽分被有效截留，反滲透產水懸浮物含量<10mg/L，COD<10mg/L，電導率<50μs/cm，可回用到生產工藝中。
4.4膜清洗
正常情況下運行1月左右，膜通量開始下降，跨膜壓差開始上升，需對膜進行清洗。分析造成膜污染的物質主要成分為有機物質和無機離子的沉積，對于有機物質，有效的清洗方法是用堿性專用清洗劑，無機離子是用酸性專用清洗劑。采用市購專用清洗劑，對膜系統進行清洗及運行跟蹤，結果表明，膜通量恢復效果良好。
5效益分析
該電廠產生的中水全部回用于生產補給水，大大減少了新鮮水的消耗量。中水回用系統年運行時間按8000h計算，則生產的中水量為560000m3/年。根據工程實際，中水回用系統噸水處理成本為1.19元/m3，而新鮮水的取用和處理成本為2.5元/m3，從而每生產1m3中水可節約成本1.19元，每年可節約73.36萬元。
6結論
反滲透膜作為一種新型的水處理技術，在廢水深度處理和中水回用領域越來越得到廣泛的應用。但是由于反滲透膜本身的物化特性及其結構特點，在使用反滲透膜處理廢水前，必須對廢水進行必要的預處理，確保水質達到反滲透膜進水水質要求，這不僅能保障膜系統的正常、穩定運行，而且能達到降低膜污染和提高反滲透膜使用壽命的效果。
本研究采用纖維過濾器+活性炭對原水進行了預處理，有效降低了原水中的油類、有機物、重金屬及余氯等污染物，降低了反滲透系統的負荷。采用反滲透膜處理電廠中水收到很好的效果，出水COD≤10mg/L，去除率達90%以上;電導率≤50μs/cm，去除率達95%以上，且出水水質穩定，基本不隨進水水質變化產生變化。根據經濟效益核算，每生產1m3中水可節約成本1.19元，具有較好的經濟效益。
參考文獻
[1]ZhengLibing,YuaDawei,WangGang,etal.CharacteristicsandformationmechanismofmembranefoulinginafullscaleROwastewaterreclamationprocess:MembraneautopsyandfoulingCharacterization[J].JournalofMembraneScience,2018,563:843-856.
[2]SafariI,WalkerME,HsiehMK,etal.Utilizationofmunicipalwastewaterforcoolinginthermoelectricpowerplants[J].Fuel,2013,111:103-113.
[3]李紅蓮,邱如斌,陳潮華,等.膜技術在電廠中水回用系統中的應用[J].河南工程學院學報(自然科學版),2012,24(2):39-42.
[4]王錦龍,林麗華,蔣林熠.“雙膜法”在PTA中水回用系統的應用[C]//論文集整理者不詳.2009年有機顏料行業年會暨海峽兩岸有機顏料趨勢發展論壇資料集.廈門:出版社不詳,2009.
[5]韓鳳麗.全膜水處理技術在熱電廠中的應用[J].科技創新與應用,2013(33):286-287.
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