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北京有机化工厂将本厂二级生化出水进行深度处理后回用作冷却循环水,中水回用系统采用双膜法(超滤+反渗透)作为核心处理工艺。双膜法水处理工艺具有出水水质好、易于实现自控、占地面积小、节水环保等优点。本文对该深度处理装置的运转状况进行分析,介绍了改造后的工艺流程及30m<3>/h规模的污水回用系统设计计算,并对现有中试规模的深度处理设施运行进行经济效益评价。
原有深度处理装置尚属于中试阶段,还存在一些问题亟待解决。主要有:混凝沉淀砂滤处理效果不理想,经济上浪费严重,对超滤装置污染可能性较大;曝气生物滤池处理负荷低;反渗透膜污染严重;膜装置操作技术不成熟。
通过对原装置运转数据的分析及测定不同料液的MFI-UFn值,发现混凝沉淀砂滤装置处理效果不佳,会增加处理费用,比曝气生物滤池更易对超滤膜产生污染,而浮选沉淀出水已能满足曝气生物滤池进水水质要求,决定取消混凝沉淀砂滤装置。改造后的深度处理流程为:浮选沉淀池出水一曝气生物滤池一超滤一反渗透,并将曝气生物滤池的产水量提升至60m<3>/h,改造后装置实际运转状况正常。
为改造工程选用内压式超滤膜提供运行参数,通过内压式超滤膜装置正交试验,探讨了其主要工作条件,发现总水量相对于工作时间:反冲时间为主要因素。
对已使用过的反渗透膜进行污染状况分析试验发现:原反渗透装置膜污染严重、产水量下降、清洗效果不好;污染物中有机物含量较高,占一半以上。依据研究结果,厂方加强了反渗透前处理工艺,保证超滤正常运行,调节了阻垢剂用量以及调整了清洗方案,使用膜清洗剂MA10(弱碱)以及强碱NaOH配制的清洗液进行清洗,反渗透出水水质完全满足并优于冷却循环水指标,清洗效果较好,装置进水量、出水量的增加以及压差的下降明显。
编制出适用于本厂的“反渗透系统数据标准化”程序,以Excel为平台,使用VBA语言进行开发的,它能将繁琐的计算过程简化,规范操作运行,及时发现问题,指导装置的运行及清洗,经试用证实此程序正确、实用、易操作。
从改造后整套深度处理装置的运转状况可知:北京有机化工厂污水深度处理采用超滤+反渗透技术是可行的,反渗透出水水质达到并优于冷却循环水指标,并得到良好的经济、环境效益。
反渗透膜污染状况分析结果及编制的“反渗透系统数据标准化”程序,对工厂的工艺条件改变、规范化运行有指导意义,得到工厂的承认及应用。