浅析反渗透技术在中水回用装置中的应用

2019-01-24

山东化工 2019年1期

(安徽节源环保科技有限公司，安徽合肥 230088)

在工业生产的过程中，大量的工业废水能被产生，如果我们想要回收利用的话必须采用一定的技术手段，不只能够缩小废水的排放，并且能够降低工业生产本钱。反渗透技术在众多的工业废水回用技术中是普遍的常用的技术之一，其具有操作简略、废水回用率高的特点，因而广泛地适宜用于废水中水回用工程中。

1 反渗透原理简介

反渗透(RO)膜技术是许多年来使用十分娴熟的制备超纯水技术。其机理主要是，搁置相同体积的稀溶液和浓溶液在半透膜的两边，稀溶液因浓度差会渗透到浓溶液侧的历程叫做渗透。渗透平衡状态时，浓溶液的液面就比稀溶液液面高出一定的高度，造成的压力差称为渗透压。渗透压的大小被液体的性质支配着，而与种类、浓度、温度等性质无关。假定人为的施加一个比渗透压大的压力在浓溶液一端的话，此时出现的现象是浓溶液侧向稀溶液侧移动，即原来的方向与渗透压方向互为反方向的现象叫做反渗透。通过研讨诠释出0.3 nm～1.2 nm粒度的溶质分子能被反渗透膜从水溶液中去除，因此对水溶液中的其他无机离子(除氢离子和氢氧离子外)的去除率高至90%以上，去除其他有机物(低分子量)可达100%，这说明此技术对含氮和氯的化合物以及磷具备良好的脱除功用，所以反渗透技术对污水回用工程特别是某些工业废水的回用有着十分明显的优势[1-2]。

2 回用水处理装置

某化工企业年产40万吨合成氨60万吨尿素，根据工艺条件的不同，该化工企业回用水的综合进、出水水质包括原水水质(初次调试用水)，循环水排污水及除盐水站排污水水质，污水处理站排水水质等。回用水处理装置进水包括处理后的污水，具体的回收水站进水水质指标如表1所示。

回用水装置主要处理对象为除盐，目前在我国常用的水的除盐工艺包括化学除盐、电渗析、电吸附、膜分离技术、蒸馏法除盐水处理等工艺。由于该化工企业回收水站中的污水处理站出水及清净废水的水质差别较大，水质稳定性也不同，对应的回用水处理有差别。同时也为了考虑后续浓盐水的处理，确定回用水装置采用以反渗透为核心的处理工艺，工艺流程为：石化软化+多介质过滤+超滤+一级反渗透。

表1 回用水站进水水质指标

3 回用水装置工艺流程

产品水回用于循环水补充水或用于其它化工工艺装置代替新鲜水。反渗透浓水进入浓水排放处理工序。回用水装置工艺流程简图如图1所示。

图1 回用水装置工艺流程简图

通过生化解决后的出水中主要包括悬浮物、盐分、菌体和少量残留的CODcr等，故回用水单元在流程设置上充分思量对这些净化物质的去除能力和适用性。

污水处理装置出水提升进入回用水处理装置，首先通过多介质过滤器除去悬浮物和大分子有机污染物，出水进入超滤单元，经过超滤膜完成了去除废水中的生物污染物、颗粒物、胶体、浊度、细菌等，满足反渗透系统的进水水质，超滤装置的产水率为92%，按时清水反洗和加药反洗，每隔3～6月对膜进行一次化学清洗，清除膜表面污堵。超滤单元包括超滤水罐、提升泵、精密过滤器、超滤主机以及配套的加药和清洗设备。

超滤出水进入超滤产水罐，提升去反渗透单元。经RO给水泵提升，RO给水泵出口设置管道混合器，向其投加还原剂和阻垢剂，恢复水中的氧化剂，防止其挫伤反渗透膜，投加阻垢剂是避免水中的盐在膜表面结垢；加药后的水通过RO高压泵和保安过滤器后进入反渗透膜堆，一级反渗透膜堆产水进入产品水池、浓水进入浓水池；反渗透水回收率为75%，脱盐率大于95%。

反渗透产生的浓水进入浓水排放处理单元，进入Fenton[3-4]单元进行反应，首先进行加酸调节pH值到3～4，加入双氧水及硫酸盐铁，实行反应，氧化难生化有机物，通过加碱反调pH值至中性，进入出水检测池，达标后排放。为安全起见，流程中加入活性炭吸附系统，出水不能稳定达标时采用活性炭吸附把关。