“三法凈水”一體化技術(shù)在化肥行業(yè)中的應(yīng)用

尚廣晨，肖　東(.新疆心連心能源化工有限公司　新疆昌吉　8305; .北京京潤環(huán)?？萍脊煞萦邢薰尽”本?0085)

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“三法凈水”一體化技術(shù)在化肥行業(yè)中的應(yīng)用

尚廣晨1，肖東2
(1.新疆心連心能源化工有限公司新疆昌吉832205; 2.北京京潤環(huán)保科技股份有限公司北京100085)

摘要簡要介紹了“三法凈水”一體化技術(shù)的應(yīng)用背景和原理，重點(diǎn)分析了其在化肥行業(yè)中水回用中的應(yīng)用，并結(jié)合工程實(shí)例總結(jié)了該技術(shù)在運(yùn)行過程中存在的問題及采取的解決方法。運(yùn)行實(shí)踐證明，采用“三法凈水”一體化預(yù)處理技術(shù)不僅去除了中水的濁度和懸浮物，還去除了硬度、膠體、重金屬離子等，處理后的水質(zhì)能夠滿足中水回用的要求。

關(guān)鍵詞“三法凈水”一體化中水回用應(yīng)用

Use of“Three-Step Water Purification”Integrated Technology in Chemical Fertilizer Industry

Shang Guangchen1，Xiao Dong2
(1.Xinjiang Xinlianxin Energy Chemical Co.，Ltd.Xinjiang Changji 832205; 2.Beijing Jingrun Environmental Protection Technology Co.，Ltd.Beijing 100085)

Abstract A brief introduction is given of the application background and principle of“three-step water purification”integrated technology，use of which in reclaimed water reuse in chemical fertilizer industry is emphatically analyzed，and in connection with project cases，problems of the technology existing in operation and solutions taken are summed-up.The operation practice has proved that using “three-step water purification”integrated technology has not only removed turbidity and suspended solids from reclaimed water，but also has removed hardness，colloids，heavy metal ions and so on，after treatment the water quality can meet the requirements of reclaimed water reuse.

Keywords“three-step water purification”integration reclaimed water reuse use

隨著《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(“水十條”)的頒布，國家對水資源，尤其是工業(yè)廢水的排放管理越來越嚴(yán)格，因此，企業(yè)深入開展污水資源化工作既是降本增效的需要，又是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要保障。污水在進(jìn)行傳統(tǒng)的沉淀、生物、膜等處理之前，需根據(jù)這些處理流程對水質(zhì)的要求而設(shè)置預(yù)處理設(shè)施，預(yù)處理技術(shù)在一定程度上決定了污水深度回用的可行性。由于傳統(tǒng)的“老三套”預(yù)處理工藝存在投資費(fèi)用和運(yùn)行成本高、占地面積大、操作維護(hù)繁瑣等缺陷，因此，新型高效的“三法凈水”一體化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。新型高效“三法凈水”一體化技術(shù)以電絮凝為基礎(chǔ)，同時(shí)結(jié)合沉淀和過濾技術(shù)，可有效去除水中的硬度、濁度、膠體、懸浮物、重金屬離子、氨氮、油類等物質(zhì)，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)循環(huán)冷卻水排污水處理、反滲透濃水處理、工業(yè)凈化污水處理、工業(yè)給水處理、生活飲用水除硬除氟處理及除鹽水預(yù)處理等領(lǐng)域，取得了令人滿意的效果?；诖?，結(jié)合新疆心連心能源化工有限公司的實(shí)際情況，決定采用北京京潤環(huán)?？萍脊煞萦邢薰镜摹叭▋羲币惑w化技術(shù)對中水進(jìn)行處理，該套中水回用裝置的設(shè)計(jì)處理水量為350 m3/h。

1　“三法凈水”一體化技術(shù)原理

“三法凈水”一體化技術(shù)通過調(diào)節(jié)pH、電化學(xué)反應(yīng)器加電和曝氣處理，使水中形成有利于鈣、鎂顆粒析出的環(huán)境，同時(shí)產(chǎn)生高活性的吸附基團(tuán)吸附析出的鈣、鎂顆粒，再通過吸附架橋、網(wǎng)捕卷掃等作用與水中膠體顆粒、懸浮物顆粒等形成較大的絮體礬花共同沉降，從而有效地去除水中的硬度、膠體顆粒及懸浮物等。由于反應(yīng)過程中采用了電絮凝技術(shù)，產(chǎn)生的吸附基團(tuán)具有很強(qiáng)的吸附作用，提高了形成礬花的密實(shí)度，使礬花能夠承受后續(xù)高強(qiáng)度的混合。絮體分別在反應(yīng)池和斜管沉淀池內(nèi)沉降，再通過設(shè)備下部錐形斗定期排放污泥;污水則進(jìn)入多介質(zhì)過濾池，可有效濾除水中殘留的絮體、懸浮物、泥沙、鐵銹及大顆粒物質(zhì)等雜質(zhì)，以確保“三法凈水”一體化設(shè)備出水的品質(zhì)?！叭▋羲币惑w化設(shè)備流程示意如圖1所示。

圖1　“三法凈水”一體化設(shè)備流程示意

2　中水回用工藝流程概述

新疆心連心能源化工有限公司污水處理量為300 m3/h，包括循環(huán)水廠排污水、除鹽水站和污水處理廠系統(tǒng)的污水?？紤]到設(shè)備本體反洗排水及超濾設(shè)備反洗排水回收，中水回用處理裝置設(shè)計(jì)處理水量為350 m3/h。經(jīng)中水處理系統(tǒng)處理達(dá)標(biāo)的污水回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，其工藝流程如圖2所示。

圖2　中水回用工藝流程

污水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)水池，充分混合后再進(jìn)入“三法凈水”一體化設(shè)備。“三法凈水”一體化設(shè)備分為電絮凝反應(yīng)池、斜管沉淀池、多介質(zhì)過濾池，絮體(污泥)分別在電絮凝反應(yīng)池和斜管沉淀池沉積排出，經(jīng)電絮凝反應(yīng)池處理后出水進(jìn)入多介質(zhì)過濾池，多介質(zhì)過濾池出水再進(jìn)入濾后水池。濾后水池內(nèi)添加酸液，調(diào)節(jié)水質(zhì)pH至中性，同時(shí)投加強(qiáng)氯精殺菌劑，使水質(zhì)滿足中水回用的要求或滿足后續(xù)雙膜法的預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)要求。

3　中水處理系統(tǒng)運(yùn)行情況分析

3.1運(yùn)行數(shù)據(jù)分析與效果

中水處理系統(tǒng)運(yùn)行初期，由于操作人員經(jīng)驗(yàn)不足，運(yùn)行中一度出現(xiàn)預(yù)處理化學(xué)反應(yīng)池曝氣不均勻、沉淀不完全及過濾系統(tǒng)濾料板結(jié)等現(xiàn)象。經(jīng)不斷總結(jié)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)以及技術(shù)供應(yīng)商的技術(shù)人員的現(xiàn)場指導(dǎo)，“三法凈水”一體化設(shè)備成為新疆心連心能源化工有限公司循環(huán)冷卻水系統(tǒng)長周期穩(wěn)定運(yùn)行的重要設(shè)施。中水處理系統(tǒng)進(jìn)、出水水質(zhì)設(shè)計(jì)指標(biāo)見表1，中水處理系統(tǒng)運(yùn)行水質(zhì)匯總見表2。

表1　中水處理系統(tǒng)進(jìn)、出水水質(zhì)設(shè)計(jì)指標(biāo)

由表1和表2可知，中水處理前，水中總堿度、總硬度、鈣硬度和懸浮物含量較高?！叭▋羲币惑w化設(shè)備可有效去除水中的總硬度、總堿

度、鈣硬度、濁度、氨氮、懸浮物，去除率分別為總硬度69.5％、總堿度45.2％、鈣硬度83.3％、濁度93.0％、氨氮100.0％、懸浮物100.0％，去除率較高，系統(tǒng)運(yùn)行基本平穩(wěn)，出水水質(zhì)較好，達(dá)到了預(yù)期效果，為后續(xù)超濾反滲透系統(tǒng)提供了較好的進(jìn)水水質(zhì)。

表2　中水處理系統(tǒng)運(yùn)行水質(zhì)匯總

3.2中水處理系統(tǒng)運(yùn)行成本分析

中水處理系統(tǒng)的水回收率≥99％，系統(tǒng)運(yùn)行成本主要包括:①用電設(shè)備主要包括提升泵、加藥泵、壓濾裝置及反應(yīng)器等，整套系統(tǒng)噸水耗電僅0.148 kW·h，按電費(fèi)0.6元/(kW·h)計(jì)，則噸水電費(fèi)為0.089元;②噸水耗液堿(NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％) 0.5 kg，按液堿價(jià)格600元/t計(jì)，則噸水液堿費(fèi)用為0.300元;③噸水耗鹽酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％) 0.15 kg，按鹽酸價(jià)格300元/t計(jì)，則噸水鹽酸費(fèi)用0.045元;④噸水耗純堿(質(zhì)量分?jǐn)?shù)99％) 0.15 kg，按純堿價(jià)格1 400元/t計(jì)，則噸水純堿費(fèi)用為0.210元;⑤噸水直接運(yùn)行成本為0.089 + 0.300 + 0.045 + 0.210 = 0.644(元)。

由此可見，“三法凈水”一體化設(shè)備不僅運(yùn)行維護(hù)簡單易行，而且運(yùn)行成本較低、處理效果顯著，能夠?qū)π陆倪B心能源化工有限公司的中水進(jìn)行很好的預(yù)處理，且出水水質(zhì)穩(wěn)定，可滿足后續(xù)雙膜進(jìn)水水質(zhì)要求。

3.3出現(xiàn)的問題及解決方法

在實(shí)際運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)中水處理系統(tǒng)出現(xiàn)如下問題:①沉淀池排污周期對出水濁度有一定影響，過長或過短都會(huì)造成出水濁度升高;②反應(yīng)池pH有波動(dòng)。

針對出現(xiàn)的問題，采取了如下措施:①觀察沉淀池上方布水區(qū)懸浮物變化情況，并定時(shí)取樣，設(shè)置合適的排污周期;②為保持反應(yīng)池pH穩(wěn)定，采用加藥自動(dòng)控制系統(tǒng)(MFA)，通過設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，可有效避免pH的波動(dòng)。

4　結(jié)語

采用“三法凈水”一體化裝置處理化肥行業(yè)中水，可有效降低中水的硬度、濁度、懸浮物等指標(biāo)，處理后的出水水質(zhì)穩(wěn)定，并且具有產(chǎn)水率高、投資費(fèi)用和運(yùn)行成本低、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)?！叭▋羲币惑w化設(shè)備作為預(yù)處理技術(shù)的呈現(xiàn)，為膜法深度處理提供了保障，是“水十條”頒布后企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效，走可持續(xù)發(fā)展的不二選擇。

(收稿日期2015-12-02)

作者簡介:尚廣晨(1964—)，男，工程師，主要從事水處理技術(shù)及管理工作; 13937359570@163.com。

中圖分類號:X703

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

文章編號:1006-7779(2016) 01-0039-02