賈　飛，陳慶忠，宋建智
山東德州恒升化工集團(tuán)有限公司，德州　253024

　　摘要：山東省德州地區(qū)水資源緊缺，為了節(jié)約用水，采用反滲透技術(shù)處理循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排污水，使之用作脫鹽水的補(bǔ)充水，文中介紹了預(yù)處理工藝，反滲透工藝參數(shù)和運(yùn)行中的注意事項(xiàng)等。此方法為循環(huán)冷卻水排水的利用開辟了一條新途徑，既節(jié)約了水資源，又減少了污水排放。
　　關(guān)鍵詞：循環(huán)冷卻水；廢水處理；反滲透；過濾
　　中圖分類號(hào)：TU991.27
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
　　文章編號(hào)：1009-2455(2000)03-0011-02

The Use of Efflument Circulating Cooling Water As Make-up Water for Demineralized Water
JIA Fei 　CHEN Qing-zhong? SONG Jian-zhi

　　Abstract:Water resources are short in Dezhou District of Shandong Province．To save water reverse osmosis technology was used in the treatment of the effluent water from a circulaiting cooling water system
so as to use it for make-up water for demineralized water．Pre-treatment process reverse osmosis process parameters and precautions in operation are introduces This technology creates a new way for the utilization of effluent circulating cooling water which saves water resources and decreases the discharge of wastewater．
　　Key words：circulating cooling water；wastewater treatment；reverse osmosis；filtration

　　循環(huán)冷卻水排水受一定程度的污染，成分較復(fù)雜，再處理比較困難，因此多數(shù)用水廠都是直接排放，既浪費(fèi)了水資源，又污染了環(huán)境。隨著反滲透水處理技術(shù)的逐步發(fā)展，為循環(huán)冷卻水排水的再利用提供了可能。某化工廠采用反滲透技術(shù)對(duì)較近的某電廠的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排污水進(jìn)行前置處理，然后用于化工廠脫鹽水的補(bǔ)充水，該工藝主要有以下特點(diǎn)。

1　循環(huán)冷卻水排水的水質(zhì)特點(diǎn)

水質(zhì)分析見表１。

表1　處理前后的水質(zhì)分析結(jié)果 項(xiàng)目 原水 出水 pH 8.8 7.1 Na+/(mg·L^-1) 368.30 5.52 Ca²⁺/(mg·L^-1) 130.57 0.61 Mg²⁺/(mg·L^-1) 104.43 0.42 Cl^-/(mg·L^-1) 432.84 6.49 SO₄^2-/(mg·L^-1) 626.19 2.05 HCO₃^-/(mg·L^-1) 252.67 5.05 SiO₂/(mg·L^-1) 23.79 0.36 CO₂/(mg·L^-1) 1.11 1.02 COD/(mg·L^-1) 9.41 0.12 總鹽含量/(mg·L^-1) 1949.31 21.6 TDS/(mg·L^-1) 1783.47 20.14 電導(dǎo)率/(μs·cm^-1) 2105 42

　　循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排水具有以下特點(diǎn)：
　?、?含有各種有機(jī)物，膠體和藻類物質(zhì)，COD含量較高，大約10 mg/L。
　?、?懸浮物含量高，而且顆粒細(xì)小，濁度約為17.63 mg/L。
　?、?含有大量能生成垢的離子，如Ca²⁺、SO₄^2-、Mg²⁺、HCO₃^-、Sr²⁺、Ba²⁺等。
　?、? 水中含有微生物以及硫酸鹽還原菌、鐵細(xì)菌等多種菌類物質(zhì)。

2　預(yù)處理工藝

　　反滲透(簡(jiǎn)稱RO)是一種新型的膜處理技術(shù)，它是利用壓力差為動(dòng)力，使溶液中的溶劑通過反滲透膜而分離出來。與常規(guī)的水處理技術(shù)如離子交換，電滲析等相比較，反滲透是目前公認(rèn)的高效，低能耗，無污染的水處理技術(shù)。
　　反滲透裝置的膜組件是一種精細(xì)元件，它易受機(jī)械損傷，污染和堵塞，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求較高，所以必須根據(jù)水源的水質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行原水的預(yù)處理，以保證反滲透裝置正常進(jìn)行。
　　該廠反滲透裝置的膜元件為渦卷式復(fù)合膜，它要求進(jìn)水水質(zhì)的指標(biāo)為：濁度＜0.3 mg/L，色度清潔，無油和水，水溫為15～32 ℃，污染指數(shù)＜4，雜質(zhì)顆粒直徑＜10 μm，進(jìn)水余氯＜0.05 mg/L，COD＜1.5 mg/L，鐵離子＜0.5 mg/L，pH值為6.0～10。
為了有效地保證反滲透膜元件的進(jìn)水水質(zhì)，根據(jù)循環(huán)水外排水的水質(zhì)特點(diǎn)，首先在原水中加入NaCl進(jìn)行殺菌處理，以消除原水中含有的多種細(xì)菌和微生物等對(duì)膜元件的污染，加藥量為3 mg/L；另外由于原水中懸浮物含量高，因此必須加入混凝劑(PAC)和助凝劑(PAM)，使之混凝沉淀。經(jīng)加藥后的原水先在一臺(tái)機(jī)械加速澄清器內(nèi)做混凝、澄清處理，然后經(jīng)一臺(tái)重力式濾池進(jìn)行過濾處理，采用上述方法是因?yàn)樵腟DI指數(shù)較高，而采用直流混凝過濾一般達(dá)不到理想的結(jié)果。原水在澄清器和重力式濾池內(nèi)經(jīng)過殺菌、澄清和過濾等處理后，澄清器出水濁度一般小于2 FTU，重力式濾池出水濁度為0.2～0.5 FTU。
　　一般情況下，重力式濾池能保證其出水濁度小于0.5 FTU，但由于原水受到污染，特別是有機(jī)物和膠體往往帶有一定的電荷，不易自然沉淀，所以重力式濾池出水中有機(jī)物和膠體含量仍然較高，SDI指數(shù)值較高。為了防止膜元件的膠體污染，采用裝有石英砂和無煙煤的多介質(zhì)過濾器以及活性碳過濾器對(duì)原水再進(jìn)行二級(jí)過濾，這樣可以降低膠體的濃度。在二級(jí)過濾前，為了使有機(jī)物和膠體等帶有電荷的電解質(zhì)混凝和澄清，再在原水中加入一定的電解質(zhì)混凝劑(PAC)和有機(jī)助凝劑(PAM)使膠體等產(chǎn)生電荷中和、混凝、架橋等作用，這樣才可以有效地除去之。PAC加藥量為80～100 mg/L，PAM為0.8～1.0 mg/L。另外，活性碳過濾器也可以除去多介質(zhì)過濾器出水中的細(xì)小顆粒的懸浮物和小分子有機(jī)物，進(jìn)一步提高水的品質(zhì)，同時(shí)也吸附剩余的氧化性游離氯，控制出水氯小于0.05 ppm。
　　由于原水含有大量能生成垢的離子，為了防止出現(xiàn)CaCO₃、MgSO₄、CaSO₄、BaSO₄、SrSO₄、SiO₂等鹽的結(jié)晶析出，堵塞或損壞膜元件，在原水進(jìn)入膜元件之前需加入191復(fù)式阻垢劑，以保證RO膜元件的正常運(yùn)行，由于原水的堿度較高，嚴(yán)重影響191阻垢劑的阻垢能力，需加入少量的酸降低原水中的堿度。加酸量為270 kg/d，調(diào)pH值為7.5后，再加191阻垢劑，加藥量為15.8 kg/d。

3　反滲透工藝參數(shù)

　　系統(tǒng)設(shè)置兩套R(shí)O裝置進(jìn)行預(yù)脫鹽，二者呈并列配置，每列都配置一臺(tái)5μ保安過濾器，以防止細(xì)小顆粒進(jìn)入反滲透膜元件。反滲透組件均采用92根8832HR膜元件，分別安裝在23根FRP壓力容器內(nèi)，成15×8排列，兩套ＲＯ裝置共用一套清洗裝置。
　　總進(jìn)水量約267 m³/h，總出水量約200m³/h，回收率72％～76％，脫鹽率95％～98％，操作壓力1.5 MPa，操作溫度25～30℃，整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)出水水質(zhì)分析結(jié)果見表1。

4　注意的問題

　?、?予處理階段的加藥量要根據(jù)水源實(shí)情進(jìn)行調(diào)節(jié)，過分地加藥，不僅改善不了水質(zhì)，相反會(huì)因藥劑本身或藥劑中所含雜質(zhì)使膜元件的壽命縮短，甚至使部分膜元件損壞。
　?、?由于處理的水質(zhì)污染較嚴(yán)重，要求多介質(zhì)過濾器和活性炭過濾器要適時(shí)地進(jìn)行清洗和更換，以確保二者的正常運(yùn)行。
　　③ 保安過濾器主要的目的是保證RO進(jìn)水不損壞膜元件，但它卻是系統(tǒng)中細(xì)菌滋生及污物沉積的主要地方，故過濾元件的使用時(shí)間不宜太長(zhǎng)，要按時(shí)更換，這樣才能保證出水水質(zhì)的合格。
　?、?加強(qiáng)管理，防止超強(qiáng)度，超負(fù)荷運(yùn)行，使膜元件產(chǎn)生機(jī)械損傷，在運(yùn)行一定時(shí)間后，要根據(jù)前后壓差的變化情況，及時(shí)對(duì)膜進(jìn)行清洗。

5　結(jié)論

　　該廠反滲透裝置在1998年投入使用后，運(yùn)行正常，操作維修方便，安全穩(wěn)定，處理后水的各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到設(shè)計(jì)保證值，保證了該廠的用水量。本裝置總投資580萬元，運(yùn)行費(fèi)用為2.2元／t。利用反滲透技術(shù)處理循環(huán)冷卻水系統(tǒng)外排污水，使之用作脫鹽水的補(bǔ)充水的工藝，為節(jié)約水資源開辟了一條新的途徑，值得推廣應(yīng)用。

作者簡(jiǎn)介：
　　賈飛(1971－?)，男，工程師。