膜法水处理技术简介

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资源描述

1膜法水处理技术北京天元恒业水处理工程技术有限责任公司2010年5月2•公司介绍•超滤技术•反渗透技术•EDI技术•膜法中水回用处理工艺•工程实例内容3天元恒业水处理公司介绍•成立于1996年,具有十多年水处理工程经验•专业从事以膜处理为主的水处理工程•已承接完成100多项大中型水处理工程•工程范围包括电力、石化、化工、冶金、啤酒饮料等•中国膜工业协会理事•国际脱盐协会会员4天元恒业水处理公司介绍•国家标准《反渗透水处理设备(GB/T19249-2003)》起草单位•城镇建设行业标准《超滤水处理设备(CJ/T170-2002)》起草单位•化工行业标准《电去离子纯水制备装置(HG/T3982-2007)》起草单位5天元恒业水处理公司介绍•美国DOW公司授权书•美国KOCH公司授权书•美国海德能公司授权书•荷兰NORIT公司授权书•日本旭化成公司授权书•美国GE公司授权书•美国Electropure公司授权书•德国滢格公司授权书6应用领域•锅炉补给水处理•循环冷却水排污水处理•中水深度处理•自来水深度处理7常用的膜法水处理工艺•预处理→阳床→阴床→混床•预处理→反渗透→混床•预处理→超滤→反渗透→混床•预处理→超滤→反渗透→EDI8膜分离图谱9超滤工艺介绍•超滤工艺的优点•取代传统的澄清、过滤工艺•出水水质好•对原水的适应能力强•运行费用低,操作简单,自动化程度高•占地面积小10超滤工艺介绍•超滤膜的结构分类•中空纤维式•管式•板式•卷式•超滤组件的结构分类•压力式:外压式、内压式•浸没式•超滤的材质•聚砜、聚醚砜、磺化聚醚砜、聚丙烯腈等•PP、PVC•PVDF11超滤工艺介绍•国内应用较多的超滤品牌•美国KOCH•荷兰NORIT•德国iNGE•德国Membrana•荷兰IMT•日本旭化成•西门子Memcor•GE12超滤工艺介绍•超滤的运行模式•全流过滤(死端过滤)•单通错流过滤•循环错流过滤•浸没式方式13超滤工艺介绍•超滤的运行过程•运行过程•反洗过程•快冲过程•加强化学反洗过程(或EFM、MW等)•化学清洗过程14超滤工艺介绍•超滤系统运行工况的评价参数•产水量/垮膜压差•产水指标(SDI)•清洗方式及清洗频率、清洗恢复能力•水的利用率15反渗透工艺介绍•反渗透膜的结构分类•中空纤维式•管式•板式•卷式•反渗透膜元件的结构分类•对称膜•复合膜•反渗透膜的材质•醋酸纤维素•聚酰胺16反渗透工艺介绍•国内应用较多的反渗透品牌•美国DOW•美国海德能•美国KOCH•日本东丽•其它:Desel、Trisep、GE、世韩•贵州时代汇通(北京时代沃顿)17反渗透工艺介绍•常规苦咸水反渗透系统•一般采用一级二段排列,75%回收率•合理的膜通量•完善的预处理系统•完备的加药单元、冲洗单元和化学清洗单元•良好的仪表控制系统•运行操作维护18反渗透工艺介绍•反渗透系统设计时应注意:•选择合适的膜元件•选择合理的膜通量•药剂的选择•及时有效的清洗19反渗透工艺介绍•评价反渗透运行状况的参数•产水量/压差•脱盐率•回收率•清洗频率及清洗恢复能力20EDI工艺介绍EDI的结构形式•板框式:占绝大多数•卷式:Christ21EDI工艺介绍EDI的生产厂商:•美国Electropure•美国GE/E-Cell•西门子Ionpure•美国Ionics•美国SGWater•美国Christ•此外尚有Ebara(美国)、Organo(日本)、Nomura(日本)、NipperRensui(日本)和Elga/USF(英国)。22EDI的结构示意图23EDI工作示意图24EDI装置的电化学过程•通常的离子交换过程•离子交换树脂内的离子向电极方向迁移…通过离子交换膜进入浓水室•水分子分解为H+和OH-离子…产生连续再生的效果25EDI的工艺过程•离子交换从水中除去污染离子•污染离子以及4H+2OH-在电场的作用下通过树脂和离子交换膜迁移到浓水室。•离子集中到浓水室。•如果超过极限,会发生结垢现象。•极水含有氢气和氧气,因此需排放。•主要能量最终转化为热量,所以要注意最小流量。26EDI进水水质要求项目单位GE:MK-2E/-3ElectropureTEAppm2525电导率(以NaCl计)μs/cm6250pH5~95~9硬度ppm(CaCO3)0.5*0.5*活性硅ppm0.50.5TOCppm0.50.5余氯ppm0.050.05Fe,Mn,H2Sppm0.010.01SDI15minppm1.01.027EDI运行参数参数范围进水温度5~35oC进水压力1.5~5bar最大7bar进水压降1.3~2.4bar浓水压降0.8~2.5bar极水压降0.9~3.0bar回收率90~95%28EDI运行参数•操作电压:200~400VDC•操作电流:1~3A(最大8A)29新EDI模块的特点•无需加盐•不需要浓水循环•单个模块产水量增大30石化、钢铁、市政中水的水质特点•水质特点•满足二级排放标准•水质复杂•不同的地区、企业废水水质区别较大•水质有一定的波动性31影响回用处理工艺流程的因素•工艺流程选择的依据•原水水质情况•回用水的目的•技术可靠性•投资和运行成本32废水回用的用途•锅炉补给水•工艺用水•循环水补充水•景观用水•其它33常用的废水深度处理工艺•常规的深度处理技术:混凝、沉淀、过滤、消毒•对水质要求更高时采用的深度处理技术:活性炭吸附、臭氧氧化、离子交换、膜分离技术、脱氮除磷技术34常用的废水深度处理工艺•石灰处理•混凝沉淀+过滤•去除悬浮物、胶体、部分有机物•多用于城市二级废水的深度处理•出水可作为循环水补充水•电力、石化、冶金行业应用较广泛35常用的废水深度处理工艺•石灰处理•运行环境差•噪音大•产生泥渣多•运行中的问题较多:石灰计量不准,石灰粉板结、拱桥、输送不畅等36常用的废水深度处理工艺•混凝沉淀+加氯+过滤•混凝沉淀+加氯+过滤+加氯+活性炭•曝气生物滤池+混凝沉淀+过滤+活性炭37常用的废水深度处理工艺•混凝沉淀+过滤+超滤+反渗透•浸没式超滤+反渗透•曝气生物滤池+浸没式超滤+反渗透•曝气生物滤池+过滤+超滤+反渗透38郑州燃气电站2X390MW工艺介绍•工艺流程:自来水→清水箱→清水泵→叠片过滤器→超滤装置→超滤水箱→超滤出水升压泵→保安过滤器→一级反渗透高压泵→一级反渗透装置→缓冲水箱→二级反渗透高压泵→二级反渗透装置→渗透水箱→EDI升压泵→EDI装置→除盐水箱→除盐水泵→主厂房39郑州燃气电站2X390MW工艺介绍•原水水源为经自来水厂处理后的黄河水•TDS:600mg/L左右•投运时间:2006年4月•规模:EDI出水:2X25m3/h•超滤:KOCH•反渗透:DOW•EDI:GE/E-Cell40晋江燃气电站4X350MW工艺介绍•工艺系统流程原水(经水工专业混凝澄清后)→清水箱→超滤装置→超滤水箱→一级反渗透装置→一级反渗透水箱→二级反渗透装置→中间水箱→电去离子装置→除盐水箱41晋江燃气电站4X350MW工艺介绍•原水水源为净水站处理后的地表水•TDS:200mg/L左右•投运时间:2008年7月•规模:EDI出水:2X40m3/h•超滤:NORIT•反渗透:DOW•EDI:西门子/IONPURE42长春三热2X350MW工艺介绍•工艺系统流程原水→机械过滤器→生水箱→超滤装置→超滤水箱→一级反渗透装置→一级反渗透水箱→二级反渗透装置→中间水箱→EDI装置→除盐水箱43长春三热2X350MW工艺介绍•原水水源为污水处理厂深度处理后的再生水•投运时间:2008年10月•规模:EDI出水:2X63m3/h•超滤:旭化成•反渗透:DOW•EDI:美国Electropure44辽宁调兵山电厂中水深度处理工程工艺介绍•工艺系统流程中水→调节池→穿孔细格栅→一级曝气生物滤池→二级曝气生物滤池→浸没式超滤→透过液泵→清水池45辽宁调兵山电厂中水深度处理工程工艺介绍•原水水源为污水处理厂深度处理后的中水•投运时间:2009年8月•规模:浸没式超滤出水:300m3/h•浸没式超滤:旭化成46北京某石化公司废水回用处理工艺介绍•处理水量:26500m3/d•反渗透产水规模:19000m3/d•投运时间:2004年7月•废水来源:石化公司生产废水和生活污水的混合水47北京某石化公司废水回用处理工艺介绍•工艺路线:混合污水→除油→曝气池→二沉池→加药絮凝→快速混合反应池→浸没式超滤→反渗透48北京某石化公司废水回用处理工艺介绍•污水厂排放水水质•COD:40~60mg/L•TSS:<50mg/L•浊度:15NTU•TDS:800mg/L49北京某石化公司废水回用处理工艺介绍•浸没式超滤出水水质•COD:<30mg/L•TSS:<1mg/L•浊度:<0.1NTU•SDI:<3mg/L50北京某石化公司废水回用处理工艺介绍•浸没式超滤运行工况•超滤采用GE(ZENON)的Zeeweed500d•材质:PVDF,孔径:0.04m•回收率:90%•运行过程中采用连续的气擦洗•10~30min反洗一次•一到三个月化学清洗51北京某石化公司废水回用处理工艺介绍•反渗透运行工况•反渗透采用DOW的400FR抗污染复合膜•脱盐率:97~98%•回收率:75%•一到三个月化学清洗52大庆炼化废水回用处理工艺介绍•工艺路线:二级排放水→混凝沉淀→石英砂过滤→高效纤维过滤(活性炭过滤、核桃壳过滤)→超滤→反渗透→离子交换53大庆炼化废水回用处理工艺介绍•原水水质情况•原水为炼油化工废水经过传统生化处理后的排放水,达到国家二级排放标准•SS:50mg/L•COD:160mg/LBOD:80mg/L•油:2.0mg/L氨氮:30mg/L总磷:15mg/L•浊度:30NTU54大庆炼化废水回用处理工艺介绍•超滤运行工况介绍•超滤采用荷兰NORIT公司的内压式膜组件。•材质:改性聚醚砜•共有14组超滤,每组超滤有20根膜组件。超滤规模为560m3/h,出水流量为460m3/h,出水率为82%•定期加强化学反洗•化学清洗周期一至二个月55大庆炼化废水回用处理工艺介绍•超滤运行出水情况•浊度:1•SDI:356锦州石化废水回用处理工艺介绍•工艺路线:二级排放水→曝气生物滤池→超滤→反渗透57台湾中美和石化废水回用处理工艺介绍•工艺路线:全厂废水→生化处理→澄清→多介质过滤器→活性炭过滤器→超滤→反渗透原水COD:50~70mg/LTDS:3000mg/LUF:530m3/hRec:92%内压式KOCH膜组件RO:390m3/hRec:80%58工程图片59工程图片60工程图片61工程图片62工程图片63工程图片64工程图片65工程图片66工程图片67工程图片68工程图片

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