脱盐废水低成本减量化处理实用技术综合应用实践

脱盐废水低成本减量化处理实用技术综合应用实践

陈建昌

河钢集团邯郸分公司能源中心河北邯郸056015

摘要：脱盐废水成分复杂多样，盐分高，其处理技术难度远比普通污水处理要大得多，目前还没有成熟可靠的技术路线对其进行处理，本文通过多种实用技术的应用实践，提供了一条低成本减量化的思路。

关键词：脱盐废水；低成本；减量化；处理

前言

以工业中水为水源的脱盐技术的广泛应用为提高中水回用率提供了前提，脱盐技术对中水进行深度处理后不可避免的产生大量的脱盐废水，由于其成分复杂多样，盐分高，对微生物生长具有较强的抑制作用，因此该废水处理技术难度远比普通污水处理要大得多。[1]

1脱盐废水的主要来源及处理技术

1.1脱盐水废水的主要来源有：（1）反渗透生产中产生的浓水；（2）一级反渗透在开机冲洗时产生的高盐废水；（3）反渗透系统化学清洗中产生的清洗废液；（4）混合离子交换器再生产生的再生废水。

1.2脱盐废水的常见处理技术有：电解法、离子交换法、焚烧法、生化处理法、浓缩技术、膜分离法、蒸发法、零排放技术。

高盐废水是指来源于生活污水和工业废水的总含盐量大于1%的排放废水[2]，从脱盐废水的主要来源分析其水质特点还不符合高盐废水的特点，因此不能简单的采用高盐废水的处理技术，并且，其技术特点为一次性投资和运行费用均较高，此文着重讨论的是利用多种实用技术低成本的实现脱盐废水减量化。

2总体思路

本项目的针对现有技术之弊端，进行技术改造及优化：

（1）提高反渗透回收率，改造使用一种结构简单的反渗透无动力浓水高效回收装置，在不影响反渗透膜元件使用寿命的前提下，提高了二级反渗透装置的单套回收率由80%（平均）提升至93%（平均）和脱盐率提高至98%，并减轻了后段膜的浓差极化程度，减少脱盐废水排放量；（2）减少混床再生废液，使用混床树脂体外分离与再生技术，彻底解决了体内同步再生式混床的技术弊端，对混床设备进行恢复性清洗，延长混床运行周期，减少再生时间和再生液排放量；（3）对软水站运行优化，药剂调整，稳定软水站运行，保证新技术的应用不影响软水站的产水水质和生产稳定。

3技术方案的制定及实施

3.1使用一种结构简单的新型反渗透无动力浓水高效回收装置

反渗透系统在运行中会产生浓差极化，浓差极化现象将使反渗透系统的水通量下降及透盐率上升。在膜处理的过程中，浓差极化会使实际的产水通量和脱盐率低于理论估算值。而浓差极化现象为不可逆现象。这样在实际运行中，反渗透系统回收率、脱盐率会逐渐降低，脱盐率增大，浓水率增大，且运行周期缩短，频繁需要化学清洗，这些都带来了大量的脱盐废水排放。

防止浓差极化的方法就是严格控制膜的水通量和控制回收率。反渗透运行是一定要受到污染的，但是良好的反渗透系统在运行过程中能够在正常运行的同时完成良好的自身清洁过程。有效的控制污染速度中，选择适宜的水通量和横向流速很关键。反渗透系统运行的理想状态就是水通过膜表面而盐被冲刷带走，而实现这个过程的必要条件就是流速。8寸膜的进水流量是11.8～16.5m3/h，8英寸卷式膜制造厂家对流速要求不低于0.1m/s。减少浓差极化的另一办法就是增加浓水渠道的紊流，最小浓水流量是3.6～4.1m3/h，根据经验流量不低于4.0m3/h。所以当浓水流量小于4m3/h时就会产生浓差极化现象。

针对现有技术之弊端和邯钢现有工艺的反渗透系统应用情况进行了大量的数据收集、分析。应用了“一种新型反渗透无动力浓水高效回收技术的应用”的专利技术。此技术是在现有设备基础上，对二软水二级反渗透装置浓水管进行改动，在经过专业计算和实验后，将膜元件的排列方式改为7：3：1，则二段的浓水作为三段膜壳进水，则三段膜壳的浓水流量为4.36m3/h，大于4m3/h不会产生浓差极化。

通过应用该实用技术对二软水的二级反渗透装置进行改造，解决了目前二级反渗透回收率降低，脱盐率降低，浓差极化现象明显，提高了反渗透设备的单套回收率和脱盐率，减少了浓水比例，二级反渗透回收率由80%（平均）可提高至93%（平均）。降低后段膜的浓差极化程度，提高二级反渗透系统的使用周期，化学清洗周期由原来的每50天（平均）延长至70天（平均），减少了由于化学清洗废液的排放量。

3.2一种新型混床树脂体外分离与再生技术的应用

混床技术作为二级反渗透后续水处理设备，邯钢应用的混床主要为体内同步再生式混床系统，混床系统在实际应用中，操作步骤复杂，每次再生耗时长，对工人操作技能要求高，混床再生后效果不稳定，造成使用周期短，频繁再生，再生次数多，造成再生液排放量大等弊端。改造使用混床树脂体外分离与再生装置，在现有设备基础上，增加阴树脂再生器和阳树脂再生器及相关管道。整个混床系统包括现有混床运行系统、阴阳树脂分离装置、阴树脂再生系统和阳树脂再生系统。

通过使用该技术，二软水混床可缩短再生时间为1小时，再生效果可明显提高，再生后连续运行周期延长为3天，减少了再生液的排放量。同时，由于改造后步骤简单，混床不存在再生混液污染树脂，再生彻底，再生后效果好等特点，降低了树脂衰减速度，减少了树脂补充更换次数和更换数量，由每年4套总共12吨的树脂补充更换量减少为0.75吨。

3.3对软水站运行优化，药剂调整，稳定软水站运行

在以上的新技术使用期间，针对本项目改造做了大量的数据收集、整理和分析，根据运行情况对药剂投加和运行参数进行及时优化调整，保证了新技术的应用不影响软水站的产水水质和生产稳定。

日常运行中，也为做好中间过程、运行参数的把控、调整，进一步对技术弊端进行继续优化调整，稳定软水站的运行。根据实际运行情况，收集整理运行数据，对运行数据进行分析，并吸取借鉴各种软水站运行调整优化的优秀示例，对软水站的运行数据进行实时优化调整。如根据来水水质和季节水温变化，及时调整多介质过滤器的反洗时间；根据运行情况及时调整超滤MW清洗和CIP清洗的清洗方案，药剂投加量等，保证反渗透进水水质；根据实际运行情况和来水水质情况，分析反渗透系统污染物情况，优化调整反渗透化学清洗方案，并使用离线清洗和化学清洗结合等，保证每次化学清洗后的清洗效果；根据季节变化，定期对反渗透系统进行非氧化杀菌剂投加、及时更换保安过滤器滤芯；根据季节气温的变化，调整氧化性杀菌剂、还原剂的投加量等等，针对软水站工艺弊端和运行中遇到的各种难题做了大量的工作，及时的优化调整，保证了软水站的运行平稳。

通过这些大量的工艺、技术、运行参数调整，软水站运行平稳，各个环节均出水水质稳定，为用户提供了优质的脱盐水，并从各个环节继续为目标实现脱盐废水减量化做出努力。

4项目实施效果

本项目通过以邯钢第二软水站为试点进行改造试验，针对现有技术之弊端，通过大量收集数据，进行分析试验，通过提高反渗透回收率，减少混床再生时产生的再生废液，从而达到脱盐废水的减量化。

多种低成本实用水处理新技术应用后，使脱盐废水的排放量由原有的1150t/h减少为840t/h，实现了脱盐废水减量化。

参考文献：

[1]杨岳平，徐新华，刘传富.废水处理工程及实例分析.化学工业出版社.2003

[2]LefebvreO.Treatmentoforganicpollutioninindustrialsalinewastewateraliteraturereview[J].WaterResearch，2006，40：3671-3682.