某化工厂全膜法水处理技术除盐案例介绍

　　全膜法水处理技术是将微滤、超滤、反渗透(RO)和电去离子(EDI)等各种膜分离技术联合应用于工业水处理，达到去除污染物和脱盐的目的。传统的离子交换除盐工艺树脂再生需消耗大量的酸碱，酸碱废液污染环境，而全膜法水处理无需酸碱、产水水质稳定、节约占地、自动化程度高。文章以某化工厂除盐工艺为研究对象，设计了一套全膜法水处理工艺，旨在为全膜法的工艺设计起到一定的借鉴与完善作用。

　　1、工程概况

　　某工程拟建设脱盐水站为其高温、高压锅炉及工艺装置提供补充水。该项目厂址位于玛纳斯县塔河工业园区内，当地冬季寒冷，夏季酷热。根据全厂蒸汽平衡图计算出全厂脱盐水使用情况，结合正常运行模式确定脱盐水制备系统按260t/h规模设计。

　　2、系统概况

　　2.1、设计思路

　　本工程原水水源采用玛纳斯县塔西河水，从水质报告上看该工程原水水质良好，但原水为地表水，新疆夏季雨水较多，系统设计时需考虑洪水期浊度异常与涸水期盐份增加的水质变化。为保证EDI严格的进水要求，本系统选择自清洗过滤器和超滤装置组成预处理单元，两级反渗透装置作为EDI 的预脱盐工序，用反渗透除去95% 以上的盐分，降低EDI 装置进水硬度，有效防止EDI膜浓水室和极水室结垢，有利于EDI装置长期稳定运行。用EDI进行深度脱盐，实现水的高纯度化。同时考虑到冬季气候寒冷，原水水温低，在自清洗过滤器前增加原水换热器，使水温稳定在40℃左右。水温增加可提高超滤、反渗透的产水量，降低运行能耗。

　　2.2、工艺流程

　　原水→800m3原水罐→原水加压泵(变频)→原水换热器(蒸汽型)→2×230t/h自清洗过滤器→2×200t/h超滤装置→500m3超滤产水罐→一级反渗透(RO)增压泵→一级RO保安过滤器→一级RO高压泵(变频)→2×160t/h一级反渗透装置→500m3一级RO产水罐→二级RO增压泵→二级RO保安过滤器→二级RO高压泵(变频)→2×145t/h二级反渗透装置→500m3二级RO产水罐→EDI 给水泵(变频)→EDI保安过滤器→2×130t/hEDI装置→2×1000m3脱盐水罐→除盐水泵→除盐水补水母管。

　　系统还包括：加药系统、压缩空气系统、化学清洗系统、控制系统。

　　3、主要构筑物设计

　　超滤是以压力为推动力，利用超滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程，能有效地去除水中的悬浮物、微粒、胶体、大分子有机物和细菌等，为下游反渗透膜提供大限度的保护。超滤系统包括超滤装置及其常规反洗和化学清洗装置。

　　本工程设置2套超滤装置，采用立式结构。膜元件的设计通量为57.1L/m2·h。超滤膜采用聚偏氟乙烯(PVDF)材质，具有高强度和良好的抗化学腐蚀能力，可延长膜的使用寿命。每套超滤系统采用70支日本旭化成UNA-620A膜组件，该膜组件由中空纤维膜丝外表面供水，通过过滤侧减压实现外压式抽吸全量过滤，跨膜压差(TMP)将随运行时间逐渐增加。外压式膜组件的膜丝流道较小，不宜采用大流量的反洗方式，因此本系统增设空气擦洗功能，在气体作用下，混合流体在膜表面产生激烈的搅拌作用，具有较好的去污效果。在超滤反洗水中根据水质情况酌情加入杀菌剂(次氯酸钠)、酸或碱以保持膜元件表面清洁。

　　超滤产水管上设污染指数(SDI)检测口，当SDI>5时，属高污染水，不得进入反渗透系统。原水加压泵、超滤反洗水泵均为变频泵。原水加压泵出口设电动慢开门，以减缓泵启动时对膜丝的瞬间大流量冲击，防止断丝。

　　4、结论

　　EDI净水设备具有连续出水、无需酸碱再生和无人值守等特点，使脱盐水系统设备结构简化，减少设备占地面积，节约费用。虽然EDI的初投资比混床高，但运行费用低，管理方便，运行几年就可收回成本，而且新疆地区酸碱价格较贵，人工较贵，从长期发展来看，EDI的经济效益比混床高。