雙膜法在某鋼鐵企業(yè)廢水回用中的應(yīng)用研究

宋亞寧

摘要：雙膜法作為一種新型的處理技術(shù)應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)廢水回用中實例較少，本文通過雙膜法在某鋼鐵企業(yè)廢水中的實例研究，對項目工程概況、工藝流程、主要設(shè)備選擇等進(jìn)行了綜述，分析了出水水質(zhì)、運行成本及收益，并針對存在的問題提出合理性建議。

關(guān)鍵詞：雙膜法；廢水回用；鋼鐵企業(yè)

雙膜法作為一種新型的處理技術(shù)，有著適用范圍廣[1]、產(chǎn)水水質(zhì)好、操作簡單、工人勞動強度低、可避免產(chǎn)生高鹽廢水等優(yōu)點[2]。目前，在國內(nèi)將超濾+反滲透應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)廢水的回收利用實例較少，營口某鋼鐵企業(yè)嘗試將雙膜法，即將超濾與反滲透聯(lián)合使用應(yīng)用于廢水回用工程中，取得比較好的效果，具有較強的代表性。

1工程概況

廢水處理回用工程自2010年改造完成并投入運行，至今已連續(xù)運行8年，總投資5600萬元，設(shè)計處理規(guī)模30000m3/d。

2工藝流程

該企業(yè)廢水回用工程利用公司的排放水作為原水水源，經(jīng)過預(yù)處理（曝氣池-斜板沉淀池-殺菌），然后以雙膜法（超濾-反滲透）為主的處理工藝對排放水進(jìn)行處理，處理后的水一部分與新水按3：1勾兌混合，用于軋機循環(huán)水和一部分進(jìn)行二級反滲透進(jìn)行精脫鹽用于鍋爐用水，處理后的排水全部回用。

3主要工藝設(shè)備選擇

3.1超濾

超濾設(shè)備的選擇是本系統(tǒng)處理的關(guān)鍵，經(jīng)科學(xué)比對確定超濾設(shè)備采用美國KOCH公司生產(chǎn)V1072-35-PMC的膜組件。選用可有效避免污染物在表面沉積的錯流過濾的操作方式[3]。

3.2反滲透

反滲透膜選擇的是卷式抗污染高脫鹽率膜組件，利用增加膜片數(shù)量縮短膜片長度的獨特結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)水量、清洗等方面均具有優(yōu)良的表現(xiàn)[4]。

4運行效果與分析

4.1出水水質(zhì)分析

出水水質(zhì)分析時選取了2017年6月份的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，見表4-1.

由表4-1可知，雙膜法對總硬度、鈣離子、電導(dǎo)率、TDS等六項主要水質(zhì)指標(biāo)處理狀況良好，出水水質(zhì)均滿足與工業(yè)新水按3：1比例混合后回用要求，除總堿度指標(biāo)外，其余指標(biāo)出水水質(zhì)均優(yōu)于回用水水質(zhì)，不經(jīng)勾兌可直接回用。對總硬度和鈣離子的處理效果更是理想，基本實現(xiàn)100%處理。

4.2運行成本與收益分析

4.2.1運行成本

2017年廢水處理回用工程運行成本約為1617.8萬元，稍高于設(shè)計年運行成本1517.3萬元。噸水處理成本約為4.32元。

4.2.2收益分析

反滲透產(chǎn)水中一部分一級反滲透出水用于軋機回用水，替代工業(yè)新水，一部分一級反滲透水進(jìn)一步經(jīng)二級反滲透、混床處理用于鍋爐脫鹽水。現(xiàn)廢水處理場的除鹽水已經(jīng)完全替代原發(fā)電化學(xué)制水站自制的除鹽水。原發(fā)電制取除鹽水使用的是離子交換的工藝制取除鹽水，噸水成本為27.83元，計算得出噸水收益為4.83元，大于噸水成本為4.32元，收益大于成本，該廢水處理回用工程運行過程中未虧損，略有盈余。

5存在的問題與建議

（1）噸水處理成本較高

噸水運行成本比噸水設(shè)計運行成本比較，噸水運行成本是噸水設(shè)計運行成本的近二倍。究其原因，一是雙膜法廢水回用工程實際產(chǎn)水能力僅達(dá)到設(shè)計產(chǎn)水能力的60%[5]，二是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工人工資，藥品消耗費用等略有不同程度的增長。雙膜法出水能力的提高仍有40%的空間，下一步建議提高雙膜法的出水能力，以減少噸水處理成本。

（2）反滲透出水的效益未最大化

由表4-2可以看出，一級反滲透出水的各項水質(zhì)指標(biāo)均優(yōu)于軟化水水質(zhì)，軟化水成本為3.25元/m3，而工業(yè)新水單價為1.3963元/m3，若一級反滲透出水先滿足軟化用水需求，每噸水還可獲得約1.85元的收益。建議修建專門的傳輸管線，將處理后的達(dá)標(biāo)廢水用于替代軟化水，以實現(xiàn)廢水處理效益的最大化。

參考文獻(xiàn)：

[1]李想.雙膜法在污水處理回用中的應(yīng)用[D].北京：北京工業(yè)大學(xué)，2007

[2]杜鵑.雙膜法在濟(jì)鋼污水處理回用中的應(yīng)用[J].鋼鐵年會.2009（10）

[3]方忠海.膜法水處理技術(shù)在鋼鐵廢水中的應(yīng)用[J].第三屆全國冶金節(jié)水、污水處理技術(shù)研討會文集.2007（07）：346.

[4]徐竟成，許健，李光明等.微絮凝-超濾用于印染廢水回用反滲透預(yù)處理的試驗研究[J].環(huán)境工程學(xué)報，2007，1（11）：64-68

[5]張勝，毛永灝，陳漫漫等.反滲透技術(shù)在鋼鐵工業(yè)廢水處理和回用中的應(yīng)用.水處理技術(shù)，2007，33（5）：55-57.