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高盐废水零排放工艺
随着我国经济的进展与技术的进步，高盐废水已成为石油、化工等行业常见的废水。高盐废水具有水量大、含盐量高、有机物含量高等特点，假如直接排放会造成土地盐碱化，并对生态环境造成严峻的破坏。高盐废水的处理工艺已经成为废水处理中的讨论热点。零排放技术是通过清洁生产、生态产业等对自然资源循环利用，以达到污染物零排放、资源化的生产目标，零排放始于上世纪70年月，并逐步得到推广与进展。本文采纳预处理-钠床-超滤-浓水反渗透-STRO-蒸发的一整套工艺对高盐废水进行处理，并具体阐述各个工艺的流程、设计参数，最终实现对高盐废水的零排放处理。1、工程概况该项目位于新疆某光伏园区内，建有锅炉补给水系统、高盐废水零排放系统等，高盐废水进水为锅炉补给水处理系统反渗透浓水、凝液混床再生废水等高含盐废水，依据锅炉补给水处理系统排放废水的种类和水量，对其进行分质分类处理，实现各级废水在本工程内的的合理、最大化回收利用。采纳以膜法为主体的处理工艺，最终出水达到回用，浓水蒸发结晶。系统设计水量190m3/h，设计要求STRO浓水含盐量不低于90000mg/L，提浓处理后，保证系统总产水率不低于90%。2、设计进、出水水质零排放系统进水为本工程锅炉补给水处理系统反渗透浓水、凝液混床再生废水等高含盐废水。原水为地表水经反渗透浓缩4倍后进入零排放系统一级浓水反渗透，一级浓水反渗透浓水进入调整池与凝液混床再生废水混合，经预处理软化后再进入后续膜浓缩系统;该废水具有高含盐、高硬度、硅和磷含量较高、氯离子含量较高等特点，详细水质详见表1，掌握一级反渗透回收率、避开膜结垢、提高膜系统的清洗周期、氯离子含量较高设备材质选型是本工程的处理难点。STRO浓水至少能满意进入蒸发结晶系统的最低水质要求(要求含盐量不低于90000mg/L)。3、工艺流程锅炉补给水系统中的反渗透浓水进入反渗透浓水箱，在反渗透浓水箱内的停留时间约为半小时，此时前面所加的阻垢剂还未失效，也没有絮状物产生。经过水泵提升至一级浓水反渗透进行浓缩，一级浓水反渗透采纳65%回收率。为防止离子结垢，一级浓水反渗透进水预留了阻垢剂接口。一级浓水反渗透产生的浓水和锅炉补给水系统的再生废水均进入调整池均质。调整池内废水经泵提升进入高效反应澄清池，高效反应澄清池主体为钢砼结构，集化学反应、混凝、泥水分别和储水于一体。依据来水水质条件，投加软化剂、氧化镁、絮凝剂及助凝剂等药剂，将废水中钙离子、镁离子、硅酸根离子态转化为固体颗粒态，经絮凝反应形成较大颗粒物，在沉淀区经重力分别去除。固态杂质从淡盐水中分别出来后采纳脱水机脱水处理，形成泥饼外运，压滤液仍返回到调整池。高效反应澄清池产水进入产水池，经泵提升至双介质过滤器和浓水超滤装置进一步去除水中的悬浮物和杂质。浓水超滤产水进入二级浓水反渗透进行浓缩，回收率为65%。二级浓水反渗透采纳循环回流及段间增压的方式一方面增加浓水流速，另一方面削减浓差极化，降低膜的污染。二级浓水反渗透产生的浓水进入STRO，本项目采纳了90bar的STRO膜，可以使浓水的TDS达到90000mg/L以上，大大削减了浓水量。具体工艺流程见图1。4、工程设计4.1浓水反渗透系统(RO)浓水反渗透系统包括浓水反渗透膜组件、浓水反渗透高压泵(每套浓水反渗透装置的高压泵进、出口都装有低压爱护开关和高压爱护开关)、浓水反渗透分段清洗装置，反渗透出水口关断门、止回门、防爆膜片等。浓水反渗透装置设计2个系列，每个系列的净产水量≥61m3/h，每个系列组装一个组合架，每列都能单独运行，也可同时运行。采纳一级二段布置的抗污染膜元件，浓水反渗透膜平均通量不大于18L/(m2·h)，系统回收率为65%;一段与二段膜数量按2∶1布置，系统脱盐率≥98%。4.2预处理系统浓水反渗透浓水、钠床再生水及凝液混床再生水等混合水的含盐量高，TDS质量浓度高达16800mg/L，其水质参见表2。本工程对浓水反渗透浓水先采纳软化与过滤预处理后，再采纳二级反渗透及STRO进行提浓。4.2.1调整池浓水反渗透浓水进入废水调整池，废水调整池为混凝土结构，调整池设计1座，容积约为150m3。停留时间大于2h;废水进入调整池进行均质后进入高效反应澄清池。4.2.2高效反应澄清池高效反应澄清池主体为钢砼结构，集化学反应、混凝、泥水分别和储水于一体。设计处理力量为100m3/h，停留时间大于0.5h;高效反应澄清池设计1座。浓水经提升泵送到高效澄清池絮凝反应池，分别投加NaOH、MgO、Na2CO3及其他药剂，使水中Ca2+与剩余的Mg2+形成CaCO3沉淀和Mg(OH)2沉淀，同时在MgO共沉作用下强化去除硅。为保证软化反应快速彻底，反应槽设置4格专用药剂混合反应区，反应区通过机械搅拌在混