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1工程設(shè)計(jì)
1.1工藝設(shè)計(jì)及主要工藝設(shè)備
1.1.1調(diào)節(jié)曝氣池
調(diào)節(jié)曝氣目的:一方面曝氣充氧可以去除水中部分CO2,提高進(jìn)水的pH,減少進(jìn)水氫氧化鈉的投加量,另一方面可使進(jìn)水富氧,為后續(xù)重金屬的氧化去除做準(zhǔn)備??墒拐{(diào)節(jié)池內(nèi)來(lái)水混合均勻,保證水質(zhì)的相對(duì)穩(wěn)定。本工藝選擇鼓風(fēng)曝氣方法,調(diào)節(jié)池內(nèi)停留時(shí)間為30分鐘,保證水中富氧≥0.2mg/L。
1.1.2絮凝沉淀池
通過(guò)加入絮凝劑,使生化沉淀工藝殘留的膠體、菌團(tuán)等雜質(zhì)在混凝沉淀池內(nèi)形成大顆粒固體沉淀,降低出水濁度、SS。同時(shí),這部分有機(jī)物質(zhì)所攜帶的COD也得以去除。沉淀池排泥:沉淀池內(nèi)的混凝膠體、沉泥定期通過(guò)底部的排泥管排出,并通過(guò)排泥泵打回流至好氧沉淀池,重新沉淀去除。絮凝為折板絮凝池,沉淀為斜管沉淀形式。
1.1.3V型錳砂濾池
沉淀池上清液進(jìn)入后續(xù)的過(guò)濾工藝,濾池內(nèi)填裝的組合濾料,不但是過(guò)濾的介質(zhì),同時(shí)具有催化氧化作用,使原水所攜帶溶解態(tài)Co、Mn轉(zhuǎn)化為不溶性的Co、Mn微細(xì)顆粒,并被截留在濾料表面。濾池同時(shí)截留輕質(zhì)的菌團(tuán)、污泥等,截除部分原水COD。濾池定期通過(guò)反洗,將截留的Co、Mn膠體、污泥等沖洗出濾料,并將該部分沖洗水重新返回好氧沉淀池,重新沉淀除去。來(lái)水經(jīng)過(guò)曝氣,絮凝沉淀過(guò)濾后,原水COD可去除約20%~50%,鈷錳可降至≤0.5mg/L,濁度≤5NTU。錳砂濾池單元采用4座,濾速6m/h。錳砂濾池濾料選用天然錳砂,其粒徑一般為0.5~1.5mm,濾層厚度為1000mm。錳砂濾池反洗水集中收集到反沖水收集池,再回流到前期污水處理單元,這樣節(jié)約了用水,提高了整個(gè)系統(tǒng)的水回收利用率。
1.1.4超濾系統(tǒng)
超濾膜處理系統(tǒng)利用進(jìn)水泵將廢水從濾池產(chǎn)水池抽入,超濾系統(tǒng)入膜前設(shè)置自清洗保安過(guò)濾器,以截留前處理可能殘余的大塊浮渣、穿透的濾料等雜質(zhì),防止這些雜質(zhì)損傷膜層。廢水在提升泵的壓力作用下,分別進(jìn)入6組超濾膜組,來(lái)水由中空膜絲外側(cè)進(jìn)入膜絲內(nèi)側(cè),廢水中含有的微細(xì)膠體污染物被截留在膜絲外表面,產(chǎn)水全部進(jìn)入超濾產(chǎn)水箱。由于來(lái)水的水質(zhì)較為復(fù)雜,為確保系統(tǒng)能夠在3年內(nèi),保持產(chǎn)水量穩(wěn)定、清洗頻率正常,減少操作量,本方案建議將超濾的參數(shù)加以保守設(shè)計(jì)。本超濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)通量為45LMH,設(shè)計(jì)水收率為>85%。本系統(tǒng)共設(shè)計(jì)為6套UF,每套處理量為183m3/h。
1.1.5反滲透系統(tǒng)
反滲透膜是在壓力驅(qū)動(dòng)下,允許溶劑分子透過(guò)而不允許溶質(zhì)分子透過(guò)的一種功能性的半透膜。反滲透是最精密的膜法液體分離技術(shù),它能阻擋幾乎所有溶解性鹽及分子量大于200的有機(jī)物,但允許水和部分鹽分透過(guò)。本系統(tǒng)共設(shè)計(jì)為5套R(shí)O。每套處理量為137m3/h,反滲透的設(shè)計(jì)回收率按70%的考慮,采用兩段的膜組件配置方式。根據(jù)設(shè)計(jì)軟件計(jì)算,本次方案按28∶14設(shè)置膜組件的排列方式,平均設(shè)計(jì)膜通量為14.65LMH,壓力容器長(zhǎng)度按6米長(zhǎng)考慮。3本方案設(shè)計(jì)中注意事項(xiàng)及其說(shuō)明3.1RO回收率及段間增壓泵的設(shè)置考慮進(jìn)水水質(zhì)復(fù)雜,鹽濃度及COD含量較高,RO系統(tǒng)采用70%的回收率,同時(shí)設(shè)計(jì)通量取低值14.6LMH,如果按照常規(guī)配置,設(shè)計(jì)通量過(guò)低,則濃水側(cè)流速低,水力紊流不夠,易形成結(jié)垢沉淀,所以反滲透設(shè)計(jì)時(shí)在一二段之間設(shè)置增壓泵,提高二段壓力及流速,降低結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)。
2超濾選用外壓式的因素
外壓式超濾膜具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)超濾膜內(nèi)孔為產(chǎn)水側(cè),適用于SS含量高的原水。
(2)可以進(jìn)行空氣擦洗、水氣聯(lián)合反洗等高強(qiáng)度的再生過(guò)程。
(3)濾膜材料采用PVDF,抗氧化能力強(qiáng)。
(4)多孔均相支撐層與皮層形成一體化的結(jié)構(gòu),機(jī)械強(qiáng)度極好,能耐受很高的應(yīng)力和進(jìn)水壓力。
3關(guān)于降低原水污染(COD較高)應(yīng)對(duì)措施的幾點(diǎn)考慮如下
結(jié)合相近水質(zhì)特點(diǎn)的工程經(jīng)驗(yàn),主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。
(1)加藥點(diǎn)的位置選擇
殺菌劑選擇NaClO時(shí),NaClO加入后對(duì)凝聚劑((PAC)有負(fù)作用,造成凝聚效果較差,且出水COD增加,因此考慮將加NaClO點(diǎn)前移。
(2)藥品的選擇
選用何種分子量的凝聚劑應(yīng)進(jìn)行比較試驗(yàn);阻垢劑建議選用不帶電荷的阻垢劑,一旦凝聚劑(PAC)加藥量控制不好,PAC很容易與阻垢劑反應(yīng),造成反滲透膜的污堵。
(3)選用超濾處理
超濾膜推薦選用截留分子量為150000以?xún)?nèi)的進(jìn)口超濾膜?;谠瓹OD較高,且有可能遭受污染,本次方案反滲透選擇了寬流道抗污染反滲透膜,該膜具有表面光滑抗有機(jī)物污染等優(yōu)點(diǎn),另外考慮以下幾點(diǎn):
(1)反滲透停運(yùn)時(shí)低壓沖洗后加保護(hù)液;
(2)使超濾水池在停運(yùn)時(shí)處于低低液位,以免水箱污染;
4關(guān)于反滲透加藥的考慮
(1)可將還原劑加藥點(diǎn)設(shè)置在RO保安過(guò)濾器出口,這樣可以保證超濾產(chǎn)水中多余的次氯酸鈉可以作用在RO保安過(guò)濾器上,有效遏制細(xì)菌滋生。
(2)可交替使用非氧化性殺菌劑種類(lèi),防止細(xì)菌對(duì)殺菌劑產(chǎn)生抗藥性。
5結(jié)語(yǔ)
雙膜法在國(guó)內(nèi)已有非常成熟的應(yīng)用,特別在工業(yè)水處理當(dāng)中,隨著近幾年國(guó)家對(duì)水資源的嚴(yán)格控制,中水回用趨勢(shì)更明顯。在PTA中水中應(yīng)用雙膜法工藝,科學(xué)合法的預(yù)處理是必要條件,細(xì)節(jié)處的處理也是不可或缺。本方案在系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及預(yù)處理的流程上給予較多的關(guān)注,逐步消除或減弱對(duì)膜使用當(dāng)中的不利因素,以實(shí)現(xiàn)最終回用的目的。
作者:徐成燕 單位:博天環(huán)境集團(tuán)股份有限公司設(shè)計(jì)院上海分院
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榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
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