超濾、納濾技術在焦化廢水深度處置中的應用
國家對環(huán)境維護規(guī)范和要求不時提高，2008年工信部對《焦化行業(yè)準入條件》進行了修訂，規(guī)定“酚氰廢水處置合格后要循環(huán)使用，不得外排”2012年國家又實施了新的焦化行業(yè)污染物排放規(guī)范《煉焦化學工業(yè)污染物排放規(guī)范》GB161712012此規(guī)范對焦化行業(yè)廢水中污染物的排放濃度及排水量均進行了規(guī)定，并提出20122015年將不時提高控制規(guī)范。為達到國家相關發(fā)展要求、合理利用水資源，對焦化廢水進行深度處置并回用已經(jīng)成為焦化企業(yè)亟待解決的問題。
1超濾、納濾技術在焦化廢水深度處置中的應用
中潤煤化工有限公司為解決焦化廢水深度處置及回用這個難題，經(jīng)過試驗研究，上海水處理設備采用超濾－納濾雙膜工藝對焦化廢水進行深度處置取得勝利。經(jīng)過實踐應用，該工藝運行穩(wěn)定，出水COD平均小于50mg/L氨氮小于3． 0mg/L對懸浮物、色度的去除率基本達到100%系統(tǒng)出水達到工業(yè)循環(huán)冷卻水補充水水質標準，可將其回用于循環(huán)水系統(tǒng)。
1.1工藝流程
焦化廢水經(jīng)A/O生物處置和混凝沉淀處置后，出水進入超濾－納濾深度處置系統(tǒng)�；炷恋沓鏊冗M入深度處置系統(tǒng)的調節(jié)池，經(jīng)水質、水量調節(jié)后進入砂濾器進行過濾，過濾后的水進入中間水池，經(jīng)泵提升后經(jīng)過自清洗過濾器進入超濾設備，超濾設備產(chǎn)水進入超濾產(chǎn)水池，經(jīng)泵提升同時投加還原劑、阻垢劑后進入保安過濾器，保安過濾器出水經(jīng)高壓泵增壓后進入納濾系統(tǒng)，經(jīng)過納濾處置系統(tǒng)處置后，出水水質達到工業(yè)循環(huán)冷卻水水質規(guī)范。
1.2出水水質用超濾－納濾膜處理工藝
對焦化廢水進行深度處置，對廢水中所含有機物、氨氮、Ca2+Mg2+硬度、色度等均有較好的去除效果，出水達到污水再生利用工程設計規(guī)范》GB503352002規(guī)定的工業(yè)循環(huán)冷卻水水質規(guī)范。上海水處理設備工藝主要進、出水水質指標詳見表1表2
系統(tǒng)長時間運行后對水質進行檢測，超濾－納濾膜處置系統(tǒng)出水有機物可小于50mg/L氨氮可小于3mg/L色度基本去除，其他指標均符合設計要求，標明系統(tǒng)實際運行出水滿足《污水再生利用工程設計規(guī)范》GB503352002規(guī)定的工業(yè)循環(huán)冷卻水水質指標，見表3
影響因素分析
2.1水質對膜處理系統(tǒng)的影響
膜處置系統(tǒng)根據(jù)篩分、截留、吸附等機理對原水進行處理，正常生產(chǎn)運行情況下膜不易被堵塞，但當進水水質惡化或污染物濃度超出設計值時，膜處置系統(tǒng)會受到較大影響，致使膜受到污染或損壞，所以穩(wěn)定、良好的進水水質是膜處置系統(tǒng)臨時穩(wěn)定運行的基礎。
深度處置系統(tǒng)的進水是生化系統(tǒng)的出水，生化出水水質受到蒸氨廢水、工藝控制、混凝處置等多種因素的影響，水質復雜多變。深度處置系統(tǒng)進水含有有機物、微生物、無機鹽、膠體、絮凝劑等多種物質。其中所含的有機物會造成膜處置系統(tǒng)污染，導致膜處置系統(tǒng)性能下降；無機鹽和離子除了會析出引起膜堵塞外，還會對管道造成腐蝕；微生物包括細菌、藻類和真菌等，氨氮、有機物充分的情況下會在管路及膜元件內大量滋生，使膜受到污染，從而導致膜處置系統(tǒng)產(chǎn)水率嚴重下降。為保證膜處置系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、臨時運行，要嚴格控制膜處理系統(tǒng)的進水水質。
1嚴格監(jiān)控深度處置系統(tǒng)進水，特別是進水中的有機物、懸浮物、膠體等。一般有機物都能通過砂濾和100μm自清洗過濾器，污染物質的增加會大大增加超濾系統(tǒng)的負荷，使超濾壓差增大、產(chǎn)水量降低，且用常規(guī)的反清洗很難清除。可通過定時監(jiān)測及在線裝置來加強進水水質監(jiān)控和管理。
2對膜處置系統(tǒng)各階段的進水水質進行監(jiān)控。膜處置系統(tǒng)前端的預處理是保證膜系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關鍵，要使納濾穩(wěn)定運行，就必需使系統(tǒng)各階段都能有效運行，對各階段出現(xiàn)的問題要及時發(fā)現(xiàn)。對砂濾要定期檢查，對保安過濾器濾芯要定期檢查和更換，防止過濾器內出現(xiàn)短流和黏泥滋生等現(xiàn)象。對各階段出水水質要進行監(jiān)測，對超標水質要及時切斷，對已經(jīng)進入系統(tǒng)的超標水質要及時排出并清洗，及時發(fā)現(xiàn)異常并消除系統(tǒng)隱患。
2.2運行方式
對膜處理系統(tǒng)的影響運行方式對膜處置系統(tǒng)影響較大，合理的運行方式能延長膜的使用壽命，上海水處理設備穩(wěn)定產(chǎn)水水質并取得較高收率，從而提高膜系統(tǒng)的經(jīng)濟性。膜處置系統(tǒng)操作不當會導致膜性能下降，甚至造成損壞，影響膜處理系統(tǒng)的壽命。
1系統(tǒng)壓力合理。提高系統(tǒng)運行壓力可增加產(chǎn)水量，但壓力過高會使膜的衰減加劇。所以在實際運行中，滿足處置水量要求時，適當降低系統(tǒng)壓力有利于膜處理系統(tǒng)的臨時運行。而且壓力增高會使系統(tǒng)管件、連接接頭等處出現(xiàn)泄漏、損壞等現(xiàn)象，影響正常生產(chǎn)。
2操作規(guī)范、合理。不能逾越膜處置系統(tǒng)設計運行參數(shù)運行，其操作運行要以平穩(wěn)為主，不可為追求產(chǎn)水量而隨意延長過濾時間、縮短清洗時間等參數(shù)。設備啟、停過程中壓力不能升壓過快，不能頻繁開停，這樣會降低膜壽命。當進水水質下降、TDS增大時應適當降低產(chǎn)水率以降低膜外表濃差極化等。
3停運保護。膜處理系統(tǒng)在停運時應注意穩(wěn)態(tài)鹽類析出和微生物滋生，膜系統(tǒng)不應臨時停運，短時停運應進行清洗并用產(chǎn)水定期沖洗，長時間停運需要向系統(tǒng)內通入維護液或定期通水沖洗來保證膜元件正常備用。
2.3清洗對膜處理系統(tǒng)的影響
超濾膜及納濾膜在運行過程中，因截留、吸附等存留在膜上的膠體、微生物、有機物、鹽類等會引起膜污染，膜處置系統(tǒng)管理和合理運行只能降低膜體污染，要完全消除膜體污染是不可能的所以膜體在運行一段時間后產(chǎn)水量會降低，系統(tǒng)壓差會升高，達到設計參數(shù)時就需要對膜元件進行清洗。膜受到污染種類不同清洗方法也不同，目前國內外有多種膜專用清洗藥劑可供選擇，各種清洗效果均可以通過清洗前后的膜通量、產(chǎn)水率、壓差等性能參數(shù)來檢驗。一般超濾膜系統(tǒng)維護性清洗及化學清洗會根據(jù)系統(tǒng)時間設定、透膜壓差及系統(tǒng)PLC參數(shù)設定來自動完成。納濾膜化學清洗需要手動完成，化學清洗藥劑要根據(jù)膜堵塞情況及污染種類確定。
當膜元件經(jīng)過多次在線化學清洗無法恢復預定性能后，就需要對膜元件進行離線化學清洗。離線化學清洗一般根據(jù)原水全分析報告、膜性能測試等對膜污染程度、主要污染類型進行分析后綜合確定，一般由專業(yè)公司進行，清洗完成后要對清洗效果進行監(jiān)測及驗收。
3結語
1超濾、納濾膜處置工藝對生化出水進行深度處置，可有效去除其中含有的有機物、氨氮等污染物，并使硬度、色度、濁度大大降低，使出水達到循環(huán)水補充水水質標準。
2要實現(xiàn)膜處理系統(tǒng)的臨時穩(wěn)定運行，不只要求系統(tǒng)元件、管線、運行參數(shù)設定、預處置及工藝設計合理，對整個系統(tǒng)的控制與管理也很重要，對膜處置系統(tǒng)進水水質及各段運行情況進行整體、詳細的監(jiān)控，及時對超標進水、問題部件進行處置，膜處置系統(tǒng)平安穩(wěn)定運行的基礎。
3不時完善和改進運行方式、規(guī)范操作行為、合理選定運行參數(shù)、合理進行停運保護、正確進行化學清洗對延長膜系統(tǒng)使用壽命能起到積極作用。
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