UF%2bRO%2bDTRO_工艺在中水回用工程中运用 (1)

第5期·71·朱加生等：“UF+RO+DTRO”工艺在中水回用工程中运用本着工艺先进、运行安全可靠、节能的原则，本项目为了实现废水“零排放”，降低污水蒸发投资，采用DTRO的工艺流程如图1所示。图1DTRO的工艺流程图各股污水（废水）进入回用水调节池，经提升泵提升，先进入BAF曝气生物滤池去除有机物污染物和氨氮，出水自流进入石灰软化澄清池中进行软化处理，并依次加入石灰乳、PAC、PAM药剂进行混凝反应沉淀，沉淀后的澄清水调节pH后进入滤池过滤。滤池出水加压后进入膜处理工段。膜处理工段包括超滤、反渗透、管式超滤及DTRO工段四部分，产水回用于循环水系统，浓水排入蒸发装置。BAF的反洗水、滤池反洗水、超滤装置自用水自流至调节池再处理，以提高系统产水率，减少系统外排水量。澄清池排泥收集后，泵送入污水处理装置的污泥脱水机脱水处理。1.3BAF曝气生物滤池从工程经验来说，生物滤池运行周期为5天反洗一次，硝化细菌在BAF池中可以自由生长挂膜，以颗粒状填料及其附着生长的生物膜为主要处理介质，充分发挥生物代谢、物理过滤、生物降解和填料吸附作用及反应器内食物链的分级捕食作用[4]。在自养菌的硝化作用下，水中的BOD5和氨氮、COD等含量得到降低。本工程设置BAF曝气生物滤池的目的是用于去除有机物及氨氮，由于进水中的有机物难降解，COD处理负荷不大于1.0kgCODCr/m3·d，氨氮处理负荷不大于0.45kgNH4+/m3·d，设计单格BAF面积63m3，可保证出水氨氮小于5mg/L。1.4石灰加药澄清池本项目设计两座澄清池设备，澄清池主要包括石灰筒仓、布袋除尘器、机械振动器、给料机、螺旋输粉机、石灰乳搅拌箱和石灰乳泵等[5]。依次向澄清池中加入石灰乳、PAC、PAM药剂后混凝沉淀，经过沉淀过滤去除，降低水中有机物、碱度、硬度和磷酸盐的含量[6]。本项目改进的澄清池采用自动加药计量，实现石灰加药的在线操作，在很大程度上降低了劳动强度，增加了加药的效率，经过小试实验确定最佳的药剂量，并对加药效果进行在线监控。1.5UF系统超滤膜具有较微滤更小的膜孔径，一般在1～20nm，可截留胶体、溶解性高分子和病毒等，出水水质可满足多个行业回用水要求[7]。本项目采用GE公司生产的ZeeWeed1500外压式中空纤维膜，设计膜通量≤55L/m2·h，膜孔径0.02μm，本项目设计3套净产水量≥172m3/h的超滤装置，为了保护超滤膜，在超滤前设置自清洗过滤器。自清洗过滤器选用连续运行、自动反洗过滤器，过滤精度为100μ，正常情况下，过滤差压不大于30kPa，过滤器依据进、出口压差或者周期制水量进行自动反洗。在过滤器组套内单体过滤元件反洗过程内部轮流交替进行，自动切换工作、反洗状态，确保整套过滤器连续出水。1.6RO脱盐系统反渗透是利用半透膜透水不透盐的特性，去除水中的各种盐分。在反渗透膜的原水侧加压，使原水中的一部分纯水沿与膜垂直方向透过膜，水中的盐类和胶体物质在膜表面浓缩，剩余部分原水沿与膜平行的方向将浓缩的物质带走[8]。透过膜的水中仅残余少量盐分，收集利用透过水，即达到了脱盐的目的。本项目采用反渗透选用原装进口低压宽流道抗污染膜产品，并遵循其设计导则及设计软件。根据膜元件制造厂商《导则》的规定本工程一级反渗透膜平均通量不大于18L/m2·h，设计2套净出力大于150m3/h的反渗透装置，系统总回收率大于70%，总脱盐率大于≥98%。1.7管式超滤+DTRO本项目中反渗透浓水水量较大，为了实现零排表2进水水质指标pH氨氮/（mg/L）COD/（mg/L）悬浮物/（mg/L）Ca2+/（mg/L）Mg2+/（mg/L）TDS/（mg/L）Cl-/（mg/L）SO42-/（mg/L）PO43-/（mg/L）HCO3-/（mg/L）6.7836.773.266.7190.153.11706.9359.74382.33424.8万方数据·72·生物化工2017年放，达到水的循环利用需要对其处理并回用[9]，反渗透的浓水中除了各离子杂质、有机物及其前段预处理没有去除的悬浮物按反渗透回收率进行浓缩之外，在反渗透的进水还需相应加阻垢剂，防止反渗透浓水侧的结垢[10]，也有可能前段预处理没有处理完的由于循环水排污水带入的水稳剂等，这些物质在前级加药、絮凝、沉淀过程中会发生不兼容的特性，导致易沉淀的物质不易沉淀，故需投加过量的絮凝剂和高分子助凝剂，在加药沉淀后引入了管式膜，经过管式超滤过滤后的水进入DTRO装置进一步脱盐处理，选用7.5MPa的DTRO膜柱，设计膜通量为23L/m2·h。DTRO进水量大流量37.2m3/h，DTRO装置产水量大于27.2m3/h，最终的浓水水量小于10m3/h，DTRO装置在此条件下最大回收率为可达到75%，系统脱盐率＞95%，TDS＜72