浓盐水处理工艺比选

火电厂浓盐水处理工艺比选化学所工艺总体思路根据行业水质特点，一个完善的浓盐水处理装置一般包括预处理、脱盐处理工艺和蒸发处理工艺三个单元。除硬+脱盐处理工艺比选•（1）高密池+超滤+反渗透工艺•该工艺以石灰软化作为预处理，将浓盐水除硬后再进入反渗透系统，可以有效降低反渗透膜的污堵风险，延长膜元件的使用寿命。•石灰软化原理：石灰软化是最常用的一种药剂软化方法，根据溶度积原理，通过投加氢氧化钙使水中的碳酸盐硬度（暂时硬度）形成难溶性化合物而被去除。非碳酸盐硬度（永久硬度）可以通过加入碳酸钠（纯碱）得到进一步地降低。石灰－纯碱软化法去除硬度的同时，也可以去除一部分钡、锶等金属离子以及有机物。工艺特点：•1）该工艺为传统工艺，成熟可靠、运行稳定，已经积累了大量成功运行经验；•2）进入反渗透系统前已经将大多数的硬度等易结垢离子去除，降低了反渗透膜表面结垢的风险，但反渗透系统的回收率仍然受到结垢限制无法达到很高水平；•3）投加石灰可以去除一部分COD，碱性条件下对微生物起到一定的抑制作用，但反渗透系统运行仍然受到有机物污染的影响，压差会缓慢升高，需要维持较频繁的化学清洗频率，降低了膜使用寿命。•4）石灰软化往往与混凝、沉淀或澄清等过程同时进行，需配套设置澄清池和过滤设备，效率低，占地面积大；•5）石灰投加量大，石灰软化反应过程中产生大量无机泥渣，需配套设置规模较大的污泥处理设备。•（2）微滤除硬+反渗透工艺•通过在混凝阶段投加液碱提高废水的pH值，使含盐废水中的难溶盐离子，如：Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、HCO3-、CO32-、SO42-、F-等结晶并析出。•在二级混凝阶段加入镁剂，通过Mg2+与SiO32-形成的硅酸镁胶体，在絮凝剂和其他絮体吸附的共同作用下形成难容物。•经过混凝步骤并析出结晶的废水进入专用微滤系统后，全部结晶均被截留，并形成无机污泥通过排渣排出系统，干燥后可以填埋处理。通过专用微滤系统的废水已经不含有难溶盐离子，其组分主要由Na+、K+、Cl-和SO42-构成。管式微滤（TMF）设备示意图浓缩水箱反洗柱给水泵清洗箱碳钢喷塑滑架膜组件PVC管道清洗泵管式微滤膜工作原理•管式微滤膜的工作原理是错流过滤与固液分离。将废水中污染物絮凝转化成沉淀过滤去除，管式微滤膜技术具有自动化程度高，产水水质优异、稳定，占地面积小等独特优势，是众多工厂处理废水的最佳选择。管式微滤膜独特的优异性能•高通量一般运行通量可以达到600-800lmh•可处理高固体含量的废水固体物含量可以达到5%(重量比)•优异的耐化学性能pH1-14•可反洗独一无二的“镶嵌式”锚型结构膜允许反洗•设备集成简单膜系统集成简单，降低总体投资成本管式微滤膜TMF技术优势•管式微滤工艺可一次性取代沉淀池、砂滤、炭滤和超滤等多道前处理及过滤设备，可直接作为RO系统的前处理。•管式微滤工艺可进行高效固液分离（只要将反渗透浓水中的结垢和污染物质变成固体沉淀，就可以由微滤膜彻底分离）。•无需投加絮凝剂、PAM，无需考虑矾花沉降效率。•无需大流量水反冲洗，自用水率很低。•膜的材质坚硬，耐高强度化学药剂清洗，可使用寿命达5-8年。管式微滤膜的运行参数管式微滤膜的过滤是基于压力和速度来达到固液分离的运行参数•温度一般室温,最高限度在华氏110(摄氏43)•进水压力50psi(3.5bar),最高压力是60psi•进水率每根膜芯=8m3/h(35gpm)•出水率每根膜芯=0.10m3/h•pH7.0–12.5（膜系统运行pH）•过滤20%滤液，80%浓液回流微滤和超滤的区别基本区别微滤膜超滤膜过滤孔径0.07–1.2微米0.002–0.1微米膜元件型管式管式，板式，卷式，中空纤维等等废水水质固/液分离，重金属，悬浮颗粒，低COD，无机杂质等等液/液分离，高COD，溶剂，溶解性有机物，油脂类等等预处理废水分流，pH调节，化学分解处理进微滤pH调节，物化处理，混凝沉降进超滤前道过滤工序无需砂滤，碳滤，筒滤，袋滤多介质过滤，盘式过滤等清洗正向清洗，酸液，次氯酸钠（3%-12%浓度）反冲洗，柠檬酸液，次氯酸钠（0.2%浓度）使用寿命（工业废水）5-7年以上2–3年（？）微滤和超滤的性能比较不同的性能微滤膜超滤膜膜材质PVDF+PEPVDF+PVDFPVDF+FiberPVDF,PES,PS,PA膜表面积800LMH(l/m2/hr)50–100LMH(?)膜的抗污能力抗腐蚀，抗污垢，耐酸碱抗氧化，能承受漂白剂和氧化剂的浸泡抗污染，抗氧化，耐酸碱清洗频率设计为一个周清洗一次，有实际操作为两周，两个月清洗一次的例子有实际运行信息为一天清洗一次，也有为6–8小时清洗一次的例子清洗后通量恢复药剂清洗(或浸泡)之后通量可以恢复到100%药剂清洗之后通量不一定能达到100%的恢复微滤与反渗透的联用微滤膜系统的出水可以直接进入反渗透系统。目前微滤+反渗透联用的最高废水回用率是75%(有实例)。微滤的出水符合反渗透进水的条件：•SDI–微滤膜系统的出水SDI2•COD–以化学处理的方式去除大部分不溶于水的COD•金属–预处理之后的浓液经微滤系统可以去除金属污染物•电导率–以前道处理来降低电导率2005年在中国建立的第一套DF微滤+RO系统运行情况良好（24小时，7天）。DF和RO膜至今（2009年）还没有更换过。•因为需要处理的浓盐水TDS含量高，并且含硅、有机污染物，为保证系统在高回收率的条件下稳定运行，反渗透装置设计上采用如下措施：反渗透装置采用两段式设计，第一段采用宽通道的抗污染海水淡化膜，能够有效降低有机物对膜污染的趋势，第二段采用低能耗海水淡化膜，保证产水水质并且降低了运行压力，从而有效减缓膜污染的趋势。因此，脱盐处理工段采用两段式反渗透，回收率70%。使用能量回收装置对反渗透高压浓水进行能量回收，可以有效回收能量60%以上，从而减小反渗透装置的电耗，节能，环保。工艺特点1）混凝装置采用液碱投加，相比于石灰投加，产生污泥量小，成垢离子沉淀反应完全。•2）两级混凝阶段通过加入镁剂，可将废水中的总硅形成难溶物析出，并经过后续微滤膜过滤充分脱除。•3）微滤膜具有极佳的不粘性和非常小的摩擦系数，抗污堵，易清洗，对废水的絮凝物、胶体、微生物，产水浊度、悬浮物、硬度等，其承受力和处理效果高于常规工艺的澄清池和过滤单元。•4）反渗透系统可以在更高的回收率条件下运行，降低了反渗透系统污染风险和化学清洗的频率；•5）如果浓盐水需要进行“零排放”处理，则通过本发明工艺减量化后的浓水，体积减小至膜浓缩工艺所能达到的理论最小值，蒸发结晶设备的规模大幅缩小，在经济性指标最优化的前提下，实现浓盐水“零排放”。高密池+超滤+反渗透工艺与微滤除硬+反渗透工艺性能对照表•综上所述，在浓盐水处理工艺中，高密池+超滤+反渗透工艺在我国应用较早，技术比较成熟，所需投资费用和运行费用较低，适合深度处理的预处理工艺。而微滤除硬技术流程简短、控制简单，运行费用相对较低，出水水质能达到理想要求，并能满足要求的产水水量，是浓盐水处理中理想的处理工艺。蒸发工艺比选•（1）MVR工艺•MVR是蒸汽机械再压缩技术（Mechanicalvaporrecompression）的简称。MVR是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。早在60年代，德国和法国已成功的将该技术用于化工、食品、造纸、医药、海水淡化及污水处理等领域。•MVR蒸发器其工作过程是将低温位的蒸汽经压缩机压缩，温度、压力提高，热焓增加，然后进入换热器冷凝，以充分利用蒸汽的潜热。除开车启动外，整个蒸发过程中无需生蒸汽，从蒸发器出来的二次蒸汽，经压缩机压缩，压力、温度升高，热焓增加，然后送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用，使料液维持沸腾状态，而加热蒸汽本身则冷凝成水。这样，原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用，回收了潜热，又提高了热效率。特点：1）采用电能代替蒸汽作为蒸发热源，不需要生蒸汽，相比以蒸汽作为热源其运行费用更低，是一种高新节能蒸发技术；•2）蒸发产生的二次蒸汽被压缩，而且被充分利用，蒸汽在系统内几乎无损失；•3）采用蒸汽压缩机产生蒸汽不需要用冷却水冷凝，没有循环冷却水的消耗。（2）多效蒸发工艺多效蒸发（Multipleeffectdistillation）是将几个蒸发器串联运行的蒸发操作，使蒸汽热能得到多次利用，从而提高热能的利用率。以三效蒸发器操作为例，第一个蒸发器(称为第一效)以生蒸汽作为加热蒸汽，其余两个(称为第二效、第三效)均以其前一效的二次蒸汽作为加热蒸汽，从而可大幅度减少生蒸汽的用量。每一效的二次蒸汽温度总是低于其加热蒸汽，故多效蒸发时各效的操作压力及溶液沸腾温度沿蒸汽流动方向依次降低。•特点：•1）使用生蒸汽加热，•需要蒸汽管网；•2）前一效蒸发器内蒸•发时所产生的二次蒸•汽用作后一效蒸发器•的加热蒸汽，节省蒸汽使用量。•3）设备占地面积较MVR工艺大。MVR蒸发器与四效蒸发器性能对照表