廢水回收處理高效沉淀加雙膜法技術

　　1、概述

　　唐山鋼鐵集團有限責任公司年產鋼655萬t，原每年提升新水670萬t，其中提取礦井水120萬t，地下水550萬t。隨著地表與地下水資源日益緊張，以及環(huán)境壓力增大，如何減少新水提取與廢水排放，成為唐鋼生存與發(fā)展課題。根據唐鋼生產實際，確定采用雙膜法加混床處理工業(yè)廢水與市政中水分別生產凈化水、RO水以及除鹽水，即建設水處理中心來綜合處理廠區(qū)廢水和城市中水。

　　2、工藝流程

　　水處理中心水源有各廠工業(yè)廢水和市政中水兩種?？紤]到市政中水具有低硬度、低鹽分特點，用以制作凈化水。各廠工業(yè)廢水具有高硬度、高鹽分特點，用于制作RO水和除鹽水(兩種水質指標見表1所示)。

　　2.1 凈化水工藝流程

　　凈化水工藝流程見圖1。

　　2.1.1 凈化水處理工藝說明

　　(1)石灰強化混凝是比較經典的去除懸浮物、暫時硬度的工藝，高密度反應池具有處理強度高、抗負荷變化大的特點，其有兩部分組成：反應區(qū)與沉泥區(qū)。

　　(2)水中顆粒沉淀過程首先經過攪拌混合，進入推流反應，最后進入斜板澄清區(qū)。絮凝劑采用聚合硫酸鐵，助凝劑采用聚丙烯酰胺。

　　(3)為處理市政低濁水，凝聚階段采用了污泥回流工藝，增加顆粒碰撞，使絮體變大，污泥回流量一般為2%~5%。

　　2.2 深度處理工藝流程

　　深度處理工藝流程見圖2。

　　2.2.1 深度處理工藝說明

　　(1)為去除部分微小顆粒和有機物，在超濾前采用了微絮凝工藝，在多介質過濾器前投加PAC，依靠填料對絮體吸附搭載作用，使懸浮物去除率大大提高。

　　(2)在廢水深度處理中采用超濾加反滲透雙膜法，超濾膜去除大部分膠體、部分有機物，減少對反滲透膜的污染，延長反滲透膜使用壽命。反滲透膜進水條件要求：SDI約2.5，F(xiàn)e約0.05mg/L，CODcr約10mg/L，游離Cl約0.1mg/L，油約0.1mg/L。

　　3、工藝參數的確定

　　3.1 預處理部分主要工藝參數

　　3.1.1 中水和廢水處理能力的確定

　　唐鋼南區(qū)整個工業(yè)循環(huán)量約為13伊104m3/h，考慮南區(qū)循環(huán)水量的特點，最終確定為中水和工業(yè)廢水最大處理能力各為3000m3/h。各主要構筑物參數如下：

　　高密澄清池：1050m3/h(6座);

　　V型濾池：787m3/h(8座);

　　板框壓濾機：10.4m(34臺)。

　　3.1.2 加藥量及污泥回流比的確定

　　經過燒杯試驗與現(xiàn)場實驗最終確定絮凝劑采用聚合硫酸鐵，助凝劑采用陰離子型酰胺。藥劑投加量及污泥回流比如下：

　　3.1.3 中水與工業(yè)廢水V濾出水水質

　　中水線和工業(yè)廢水線V濾出水水質見表2。

　　3.2 深度處理主要工藝參數

　　3.2.1 依據一鋼廠、二鋼廠的連鑄、轉爐汽化等RO用水特點，冷軋廠和130t發(fā)電鍋爐用除鹽水的特點，再結合鹽分平衡最終確定RO最大生產能力為1540m3/h，除鹽水為600m3/h。超濾采用11套日本旭化成超濾機組，單臺處理能力為176m3/h;反滲透采用7套美國陶氏反滲透機組，單臺處理能力為220m3/h;混床采用6套國產混床罐，單臺處理能力為100m3/h。

　　3.2.2 各機組產水水質見表3。

　　4、實際運行效果

　　自2010年3月16日投產以來，共停用全部七座深井水泵站、九座各子系統(tǒng)軟水站和一座除鹽水站。水源全部采用市政中水，每小時提取中水1580m3/h，外供凈化水1600m3/h、RO水430m3/h、除鹽水100m3/h。

　　由于外供水質提高，各系統(tǒng)濃縮倍率由過去1.4提高到2.0，年節(jié)約新水水費1700萬元，每年節(jié)約藥劑費用400萬元。

　　RO膜濃水用于燒結和渣山除塵，做到真正意義上的廢水零排放，實現(xiàn)社會與經濟效益雙贏，為鋼鐵企業(yè)利用城市中水創(chuàng)出一條新路。

　　5、實際運行中應注意問題

　　(1)在預處理工藝中應保證石灰石的質量(Ca(OH)2≥90%)，Ca(OH)2含量過低造成去暫時硬度效果差，渣量大，高密度池排泥困難，同時石灰中Mg、Si含量高將造成超濾膜和反滲透膜污堵。

　　(2)反滲透膜污堵主要是有機物污堵，應嚴格控制各廠外排廢水油含量指標，新增加廢水處理可考慮使用生化降低CODcr。

　　(3)為保證整個系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行，應建立各個處理單元進、出水水質標準，確保水質達到標準。

　　6、結語

　　唐鋼水處理中心，主要包括處理城市中水和工業(yè)廢水預處理系統(tǒng)、廢水深度處理系統(tǒng)，項目投運后，實現(xiàn)了唐鋼南區(qū)工業(yè)廢水全部回收處理，深井水實現(xiàn)全部關停。各循環(huán)水系統(tǒng)補水水質提高，濃縮倍數逐步提高，結垢和腐蝕現(xiàn)象大大降低。實現(xiàn)了廠區(qū)內工業(yè)用水的綜合處理和循環(huán)利用，既減少了外排廢水、涵養(yǎng)了地下水源，創(chuàng)造了可觀社會效益，又提高了設備運行的安全穩(wěn)定性和經濟性，為中水替代自然水源在工業(yè)領域進一步推廣應用提供了重要理論和實踐依據。(來源：唐山鋼鐵集團有限責任公司能源科技分公司)