工程雙膜法方案設(shè)計(jì)論文

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1工程設(shè)計(jì)

1.1工藝設(shè)計(jì)及主要工藝設(shè)備

1.1.1調(diào)節(jié)曝氣池

調(diào)節(jié)曝氣目的：一方面曝氣充氧可以去除水中部分CO2，提高進(jìn)水的pH，減少進(jìn)水氫氧化鈉的投加量，另一方面可使進(jìn)水富氧，為后續(xù)重金屬的氧化去除做準(zhǔn)備。可使調(diào)節(jié)池內(nèi)來(lái)水混合均勻，保證水質(zhì)的相對(duì)穩(wěn)定。本工藝選擇鼓風(fēng)曝氣方法，調(diào)節(jié)池內(nèi)停留時(shí)間為30分鐘，保證水中富氧≥0.2mg/L。

1.1.2絮凝沉淀池

通過(guò)加入絮凝劑，使生化沉淀工藝殘留的膠體、菌團(tuán)等雜質(zhì)在混凝沉淀池內(nèi)形成大顆粒固體沉淀，降低出水濁度、SS。同時(shí)，這部分有機(jī)物質(zhì)所攜帶的COD也得以去除。沉淀池排泥：沉淀池內(nèi)的混凝膠體、沉泥定期通過(guò)底部的排泥管排出，并通過(guò)排泥泵打回流至好氧沉淀池，重新沉淀去除。絮凝為折板絮凝池，沉淀為斜管沉淀形式。

1.1.3V型錳砂濾池

沉淀池上清液進(jìn)入后續(xù)的過(guò)濾工藝，濾池內(nèi)填裝的組合濾料，不但是過(guò)濾的介質(zhì)，同時(shí)具有催化氧化作用，使原水所攜帶溶解態(tài)Co、Mn轉(zhuǎn)化為不溶性的Co、Mn微細(xì)顆粒，并被截留在濾料表面。濾池同時(shí)截留輕質(zhì)的菌團(tuán)、污泥等，截除部分原水COD。濾池定期通過(guò)反洗，將截留的Co、Mn膠體、污泥等沖洗出濾料，并將該部分沖洗水重新返回好氧沉淀池，重新沉淀除去。來(lái)水經(jīng)過(guò)曝氣，絮凝沉淀過(guò)濾后，原水COD可去除約20%~50%，鈷錳可降至≤0.5mg/L，濁度≤5NTU。錳砂濾池單元采用4座，濾速6m/h。錳砂濾池濾料選用天然錳砂，其粒徑一般為0.5~1.5mm，濾層厚度為1000mm。錳砂濾池反洗水集中收集到反沖水收集池，再回流到前期污水處理單元，這樣節(jié)約了用水，提高了整個(gè)系統(tǒng)的水回收利用率。

1.1.4超濾系統(tǒng)

超濾膜處理系統(tǒng)利用進(jìn)水泵將廢水從濾池產(chǎn)水池抽入，超濾系統(tǒng)入膜前設(shè)置自清洗保安過(guò)濾器，以截留前處理可能殘余的大塊浮渣、穿透的濾料等雜質(zhì)，防止這些雜質(zhì)損傷膜層。廢水在提升泵的壓力作用下，分別進(jìn)入6組超濾膜組，來(lái)水由中空膜絲外側(cè)進(jìn)入膜絲內(nèi)側(cè)，廢水中含有的微細(xì)膠體污染物被截留在膜絲外表面，產(chǎn)水全部進(jìn)入超濾產(chǎn)水箱。由于來(lái)水的水質(zhì)較為復(fù)雜，為確保系統(tǒng)能夠在3年內(nèi)，保持產(chǎn)水量穩(wěn)定、清洗頻率正常，減少操作量，本方案建議將超濾的參數(shù)加以保守設(shè)計(jì)。本超濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)通量為45LMH，設(shè)計(jì)水收率為＞85%。本系統(tǒng)共設(shè)計(jì)為6套UF，每套處理量為183m3/h。

1.1.5反滲透系統(tǒng)

反滲透膜是在壓力驅(qū)動(dòng)下，允許溶劑分子透過(guò)而不允許溶質(zhì)分子透過(guò)的一種功能性的半透膜。反滲透是最精密的膜法液體分離技術(shù)，它能阻擋幾乎所有溶解性鹽及分子量大于200的有機(jī)物，但允許水和部分鹽分透過(guò)。本系統(tǒng)共設(shè)計(jì)為5套R(shí)O。每套處理量為137m3/h，反滲透的設(shè)計(jì)回收率按70%的考慮，采用兩段的膜組件配置方式。根據(jù)設(shè)計(jì)軟件計(jì)算，本次方案按28∶14設(shè)置膜組件的排列方式，平均設(shè)計(jì)膜通量為14.65LMH，壓力容器長(zhǎng)度按6米長(zhǎng)考慮。3本方案設(shè)計(jì)中注意事項(xiàng)及其說(shuō)明3.1RO回收率及段間增壓泵的設(shè)置考慮進(jìn)水水質(zhì)復(fù)雜，鹽濃度及COD含量較高，RO系統(tǒng)采用70%的回收率，同時(shí)設(shè)計(jì)通量取低值14.6LMH，如果按照常規(guī)配置，設(shè)計(jì)通量過(guò)低，則濃水側(cè)流速低，水力紊流不夠，易形成結(jié)垢沉淀，所以反滲透設(shè)計(jì)時(shí)在一二段之間設(shè)置增壓泵，提高二段壓力及流速，降低結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)。

2超濾選用外壓式的因素

外壓式超濾膜具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)超濾膜內(nèi)孔為產(chǎn)水側(cè)，適用于SS含量高的原水。

(2)可以進(jìn)行空氣擦洗、水氣聯(lián)合反洗等高強(qiáng)度的再生過(guò)程。

(3)濾膜材料采用PVDF，抗氧化能力強(qiáng)。

(4)多孔均相支撐層與皮層形成一體化的結(jié)構(gòu)，機(jī)械強(qiáng)度極好，能耐受很高的應(yīng)力和進(jìn)水壓力。

3關(guān)于降低原水污染(COD較高)應(yīng)對(duì)措施的幾點(diǎn)考慮如下

結(jié)合相近水質(zhì)特點(diǎn)的工程經(jīng)驗(yàn)，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。

(1)加藥點(diǎn)的位置選擇

殺菌劑選擇NaClO時(shí)，NaClO加入后對(duì)凝聚劑((PAC)有負(fù)作用，造成凝聚效果較差，且出水COD增加，因此考慮將加NaClO點(diǎn)前移。

(2)藥品的選擇

選用何種分子量的凝聚劑應(yīng)進(jìn)行比較試驗(yàn)；阻垢劑建議選用不帶電荷的阻垢劑，一旦凝聚劑(PAC)加藥量控制不好，PAC很容易與阻垢劑反應(yīng)，造成反滲透膜的污堵。

(3)選用超濾處理

超濾膜推薦選用截留分子量為150000以內(nèi)的進(jìn)口超濾膜?；谠瓹OD較高，且有可能遭受污染，本次方案反滲透選擇了寬流道抗污染反滲透膜，該膜具有表面光滑抗有機(jī)物污染等優(yōu)點(diǎn)，另外考慮以下幾點(diǎn)：

(1)反滲透停運(yùn)時(shí)低壓沖洗后加保護(hù)液；

(2)使超濾水池在停運(yùn)時(shí)處于低低液位，以免水箱污染；

4關(guān)于反滲透加藥的考慮

(1)可將還原劑加藥點(diǎn)設(shè)置在RO保安過(guò)濾器出口，這樣可以保證超濾產(chǎn)水中多余的次氯酸鈉可以作用在RO保安過(guò)濾器上，有效遏制細(xì)菌滋生。

(2)可交替使用非氧化性殺菌劑種類(lèi)，防止細(xì)菌對(duì)殺菌劑產(chǎn)生抗藥性。

5結(jié)語(yǔ)

雙膜法在國(guó)內(nèi)已有非常成熟的應(yīng)用，特別在工業(yè)水處理當(dāng)中，隨著近幾年國(guó)家對(duì)水資源的嚴(yán)格控制，中水回用趨勢(shì)更明顯。在PTA中水中應(yīng)用雙膜法工藝，科學(xué)合法的預(yù)處理是必要條件，細(xì)節(jié)處的處理也是不可或缺。本方案在系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及預(yù)處理的流程上給予較多的關(guān)注，逐步消除或減弱對(duì)膜使用當(dāng)中的不利因素，以實(shí)現(xiàn)最終回用的目的。

作者：徐成燕 單位：博天環(huán)境集團(tuán)股份有限公司設(shè)計(jì)院上海分院