全膜化雨洪水制作除盐水技术研究_李树旺

2009年第5期TIANJINSCIENCE&TECHNOLOGY创新技术水是人类生存的生命线，是经济发展和社会进步的生命线，是企业实施可持续发展的重要物质基础。随着滨海新区的飞速发展，水资源供给日趋紧张，寻找并利用新水源是当前乃至今后一段时期内的一项十分艰巨的任务。一直以来我厂在坚持合理利用、节约用水和有效利用水资源的原则下，通过提高全员节水意识，严格科学的管理，大力推广使用节水器具等各种综合措施，不断向节水减排要效益，大大地降低了水的消耗。目前由天津恩那社高科技水处理有限公司投资约3000万元，与我厂合作兴建的利用低品位的北塘水库雨洪水做为水源生产中水，替代部分滦河水做除盐水项目，于2008年5月15日在我厂成功建成并投用。该装置中水设计处理能力为500t/h，目前供我厂水量达到300t/h。1EDI（连续电去离子）技术原理及工艺流程1.1EDI（连续电去离子）技术原理该示范工程采用连续电去离子技术（EDI），该技术是世界先进水平的水处理技术。其工艺原理是：在电场的作用下，通过导电物质将离子化物质从产水中迁移出去，以达到生产高纯水的过程。EDI由阴/阳电极板、阴/阳离子交换膜、阴/阳离子交换树脂、浓水室流道、淡水室流道、极水室流道组成。EDI（MK-3）结构组成图如下：图1EDI(MK-3)结构EDI去水中盐分可分为2个阶段：第一阶段：强电离性离子迁移阶段（高盐分区域）。该阶段树脂呈饱和状态，强电离性离子从水中扩散进树脂中，并在电场作用下，沿树脂表面运动穿过离子交换膜进入浓水室，产生强电离性离子迁移。第二阶段：弱电离性物质电离时段（低盐分区域）。树脂呈H+或OH-状态（再生状态），通过电离反应，去除水中弱电离性物质（弱酸，弱碱）。1.2装置主要设备及管路系统主要设备包括超滤设备、反渗透装置、EDI连续电除盐装置、管路和储水设备，PLC自动控制。整个系统的管路设计以满足功能要求、安全可靠、使用年限长为原则，主要工艺管道的材质采用：预处理采用UPVC管；反渗透系统高压管道采用不锈钢管，低压部分DN200以上的管道采用UPVC管；补给水系统管道采用UPVC管；加药系统采用UPVC管道。1.3工艺流程根据进水水质和产水要求，采用天津安纳社高科技水处理有限责任公司TAMS工艺之EDI技术，除盐水系统包括超滤系统UF＋反渗透系统RO＋电除盐系统EDI；整套系统包括预处理系统、预除盐系统、除盐系统（见图2）。EDI装置的应用是制除盐水技术的核心，为了提高反渗透的回收率，根据原水水质变化情况，装置在EDI前设置了二级反渗透，获取EDI进水条件的去离子水，即：系统共设置了3套反渗透装置，每段反渗透装置均为三段式，段与段间通过泵提高反渗透的回收率，使反渗透回收率达到90%，整体系统回收率高达86%，而国内一般同等水平仅为50%～70%。1.4系统操作和运行在正常情况下，整套系统由一套总PLC系统自动控制。PLC及控制箱均装在电控室内。就地控制箱装在各自系统旁，包括急停开关、就地信号开关（远程输入/输出站）。就地控制箱通过总线与PLC连接。通常，处理系统为自动操作形式，但也为紧急情况设置了手动控制和错误报警装置。整套系统装置中的水质、水温、流量、余氯、压力、pH值等物理模拟信号可于监控系统内实现显示、储存、统计、打印，以保证系统的安全可靠运行。李树旺马国云王斌（天津碱厂天津300450）全膜化雨洪水制作除盐水技术研究【摘要】以北塘水库雨洪水为原水，采用超滤+反渗透+EDI技术，制作符合高压炉用除盐水，节约滦河水，达到降低除盐水成本和节能减排、清洁生产的目的。【关键词】除盐水超滤反渗透EDI雨洪水收稿日期：2009-09-0627DOI:10.14099/j.cnki.tjkj.2009.05.0042009年第5期TIANJINSCIENCE&TECHNOLOGY创新技术图2中水制作工艺流程图2主要技术经济指标水质标准我厂除盐水技术指标执行国标，达到设计要求，生产能力满足天津碱厂锅炉使用除盐水要求。3优点我厂现在使用的制水技术是传统的阴阳离子交换（阴阳床）、混合离子交换（混床）水处理技术，为制水技术的标准工艺技术，装置占地面积大，运行过程中需要消耗大量酸碱，还会造成严重的再次污染。而采用天津安纳社高科技水处理有限责任公司TAMS工艺之EDI技术，具有如下优点：①无需用化学药剂再生省去了运输和储藏危险的化学品过程，操作更安全；连续运行，操作简便，消除了间歇运行弊端，保证水质的连续稳定；不需要操作人员的人工干预和复杂的操作步骤；设备占用空间少；技术先进；不再需要废酸，浓水排放可以循环利用，无有害废水排放，更符合环保要求；能够降低能耗，提高水的利用率，充分发挥节能减排功能。②项目是首次将世界领先的全膜化（超滤+反渗透+E-DI）工艺技术应用于雨洪水的