三法净水一体化技术在污水处理中的应用

I、监·生产石化技术，2010，17(2)：17PETROCHEMICALINDUSTRYTECHN0L0GY三法净水一体化技术在污水处理中的应用童江平(中国石化集团资产经营管理有限公司齐鲁石化分公司热电厂，淄博，255411)摘要：三法净水一体化技术是将电化学技术与传统的沉淀、过滤技术相结合，形成的一种新型高效的水处理技术。结合污水处理回用项目中试试验和工程实例总结了该技术的应用情况，分析了存在的问题，并从工艺优化和设计完善的角度提出了建议。关键词：三法净水一体化电絮凝膜分离水资源短缺和水环境污染已成为当今世界面临的两大危机，而化工生产企业又是用水大户，因此，企业深入开展污水资源化工作既是降本增效的需要，也是实现可持续发展战略的重要保障。目前，膜分离技术在污水处理领域得到了广泛应用，是实现污水深度回用的有效手段，但预处理效果对膜分离技术影响较大，在一定程度上决定着污水深度回用的可行性。“絮凝一沉淀一过滤”的传统预处理工艺组合存在投资费用高、运行成本高、占地面积大、操作维护繁琐等劣势，新型高效的三法净水一体化技术应运而生。该技术引入了电絮凝工艺，实现了电化学技术与沉淀、过滤技术的有机结合，可有效去除水中的结垢物、胶体颗粒、悬浮物、重金属离子、氨氮、油类等。该技术已应用于工业循环冷却水排污水处理、工业净化污水处理、工业给水处理、生活饮用水除硬除氟处理、除盐水预处理等领域，取得了令人满意的效果。以下结合污水处理回用项目的中试试验及工程实例对该技术的应用情况进行分析。1三法净水一体化技术原理Ⅲ三法净水一体化装置整体采用钢结构，分为反应池、沉淀池、过滤池三部分。污水首先进入一体化装置的反应池，通过调节pH值、电极加电和曝气处理，使水中形成有利于钙、镁颗粒析出的环境，同时产生高活性的吸附基团，吸附析出的钙、镁颗粒，再通过吸附架桥、网捕卷扫等作用，与水中胶体、悬浮物等颗粒形成较大的絮体矾花共同沉降，从而有效去除水中的结垢物、胶体颗粒和悬浮物等。由于反应过程中采用了电絮凝技术，产生的吸附基团具有很强的吸附作用，提高了形成矾花的密度，使矾花能够承受后续高强度的混合阁。一部分絮体在反应池内沉降到池底，经设备下部锥形斗定期排放污泥，反应池处理后的出水进入一体化装置的沉淀池，流速降低，大部分的絮体和杂质在斜板上沉降下来，也通过设备下部锥形斗定期排放污泥。剩余的少量絮体杂质随着沉淀池出水进入一体化装置的过滤池中，过滤池中的高效多介质滤料(由鹅卵石、石英砂、无烟煤组成)可有效地滤除水中余留的絮体、悬浮物、泥沙、铁锈等杂质，以确保三法净水一体化装置出水的品质。三法净水一体化设备流程示意见图1。进水出水反应池沉淀池过滤池图1三法净水一体化设备流程示意2三法净水一体化技术的应用三法净水一体化技术的应用先后经历了中试试验和工业应用两个阶段。首先，3．5t／h中试装置收稿日期：2010-03—29。修改稿收到日期：2010—04—09。作者简介：童江平，工程师，1995年毕业于中国石油大学(华东)化工机械专业，现从事水务管理工作。联系电话：0533—7522585；E～mail：qlrdc@tom．eom。·18·石化技术2010年第17卷第2期经过3个月的稳定运行，设备运转正常，产水水质良好，保证了后续膜分离装置的稳定运行。随后，又将该技术应用到240t／h污水处理回用装置中，经过100天的稳定运行，各项运行指标达到设计要求，后续膜分离装置运行情况良好。2．1中试装置和工业装置的基本情况中试装置处理能力为3．5t／h，设备外形尺寸为4．7m~1．6m~2．8In，电极板材质采用普通碳钢，水在反应池停留时间设定40min，沉淀池停留时间设定1．5h，过滤池采取无压多介质过滤方式。该工业装置处理能力为240t／h，设备外形尺寸为18．50m~12．00mx5．85IT／，电极板材质为普通碳钢，加药参数动态调整，排污时间设定3～10s／次，排污间隔时间为6h，过滤池采取气水合洗方式。装置产水进入滤后水池，经泵提升后进入后续脱盐设备。为提高处理水的回收率，设污泥池和回流池各1座，其中反应池和沉淀池的排污水进入污泥池沉淀，过滤池反洗水和超滤膜反洗水排入回流池，污泥池上清液自流进入回流池，回流池内污水经离心泵提升返回反应池循环使用。该装置采用可编程逻辑控制器(PLC)控制，以实现整体自动运行。PLC根据工艺程序需要控制阀门的开启、关闭；根据液位的高低控制各泵的启停；出现故障无人处理时，PLC可自动实现按顺序关闭所有气动阀门和水泵，直至切断电源。2．2中试和工业装置运行情况三法净水一体化中试装置和工业装置的运行数据见表1一表2。从运行数据看出，采用该技术处理后，对膜分离系统运行影响较大的硬度、浊度、悬浮物等指标明显降低，同时其他组分含量也有不同程度的下降。表1三法净水一体化