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双氧水生产企业的中水回用技术

2019-12-02朱洁洁白秀君汤磊鹏周继业汪永超

浙江化工 2019年11期
关键词:中水纯水原水

朱洁洁,黄 鑫、白秀君,汤磊鹏,周继业,汪永超

(杭州精欣化工有限公司,浙江 杭州 311322)

水是地球上各类生命体生存所必须的物质。然而随着社会的加速发展,水资源浪费和各种水污染问题愈演愈烈,加剧了已经出现的淡水资源供需矛盾,导致了水资源短缺现象。解决水资源短缺的办法主要有三种:节水、蓄水和调水[1]。而节水是三者中最可行和最经济的。节水主要有两种手段:总量控制和再生利用。中水回用则是再生利用的主要形式,是缓解水资源短缺的有效途径,是开源节流的重要措施[2-5]。本文主要介绍某双氧水生产企业的一种中水回用技术,以期给广大水处理工作者提供有价值的参考。

双氧水生产企业在生产过程中会产生大量的废水,这些废水全部排入污水系统后,会对污水处理系统造成很大的处理压力。近年来,国家对环保越来越重视,当地环保局对化工企业的排污量的要求也越来越严格。为了解决企业用水量大,废水难处理的问题,该公司设计了一套中水回用系统,在缓解污水处理压力的同时,节约了用水量,真正做到了节能减排。

1 中水回用工艺介绍

该公司设计的中水回用系统包括废水收集模块、废水处理模块和中水储存模块(图1)。废水收集模块包括废水源、污水收集池和收集槽。废水源与废水输送管线之间设置在线电导率仪,用于控制废水的去向。当废水电导率高于所设值则污水收集池前端阀门打开,废水全部进入污水收集池进行处理;当废水电导率低于所设值则收集槽阀门打开,废水进入收集槽。废水收集槽设有液位传感器,当液位达到高液位时,废水开始进入废水处理模块。废水处理模块由阳树脂柱和阴树脂柱组成,废水通过阳柱和阴柱处理后进入中水储存模块。中水储存模块由中水储槽和在线电导率仪组成。在线电导率仪用于检测处理后的中水电导率是否符合质量要求,同时中水储槽设有液位传感器,当液位达到高液位时,废水自动进入纯水生产系统作为纯水制备的原水进行生产。

2 实验部分

2.1 实验方法

该公司以单位生产线为研究对象,提出了三种回收方案:回收全部排放水、回收除高浓污水外的全部洗水和回收不同电导率的洗水。收集的废水采用中水回用系统进行处理,处理后的中水电导率应不高于自来水电导率。

图1 中水回用工艺流程图

2.2 仪器

电导率检测仪器:DDS-11A,上海雷磁创益仪器仪表有限公司。

金属离子检测仪器:7900 系列ICP-MS,美国安捷伦科技公司。

2.3 回收全部排放水

该公司生产过程中各工序产生的污水,可以分为高浓污水、洗水1 和洗水2。

单位生产线所排放水量合计为36.3 t(表1),回收水全部通过中水回用系统处理后,检测其电导率为1000 μS/cm,远大于自来水电导率150 μS/cm。此方案虽能达到最高回收量,但经中水回用系统处理后的中水电导率严重超标,不可作为纯水生产的原水,所以此方案不可行。

表1 单套生产线排放水量统计表

2.4 回收除高浓污水外的全部洗水

该公司单套生产线在排水工序中高浓污水的电导率最高,因此回收除高浓污水外的洗水1和洗水2。根据实际情况统计,洗水1 和洗水2 的排放水量合计为27 t(表2),将该部分排放水经过中水系统处理后,检测其电导率为300 μS/cm,仍高于自来水电导率150 μS/cm。此方案排放水经中水回用系统处理后的水质明显好转,但仍然不符合作为纯水生产用原水的质量要求,所以此方案仍然不可行。

表2 回收水量统计表

2.5 回收不同电导率洗水

通过对前两个方案的回用水进行试验分析,发现经中水回用系统处理后的回用水电导率仍然很高,为了使其电导率能达到自来水电导率的标准,对清洗水按不同电导率分档回收。

分别将电导率≤500 μS/cm、≤1000 μS/cm、≤1500 μS/cm 的清洗水回收并经中水回用系统处理,经多次验证确定,回收电导率≤1000 μS/cm的清洗水,经中水回用系统处理后获得的回用水电导率≤120 μS/cm,水质指标优于自来水,符合纯水制备原水的要求,这样的清洗水大约有18 t。因此,在第一在线电导率仪设置电导率≤1000 μS/cm 的废水收集进入收集槽,而电导率>1000 μS/cm 的废水切换进入污水收集池,在第二在线电导率仪设置电导率≤150 μS/cm 的中水作为纯水生产用原水。

2.6 纯水质量验证

分别以电导率≤150 μS/cm 的中水生产一批次纯水和自来水作为原水生产一批次纯水,并采用ICP-MS 对比分析这两种纯水的离子情况(表3)。

通过B、Na、K 和Ca 等几个重要元素进行比对,中水生产的纯水质量优于自来水生产的纯水质量,故按回收电导率≤1000 μS/cm 的清洗水经过中水回用系统处理后的中水完全可以替代自来水来生产纯水。

表3 中水和自来水生产的纯水离子检测结果

3 结论

根据实际可回收量统计:该公司单套生产线的总排水量为36.3 t,可回收水量为18 t,因此单套生产线的回收水量占单套总排水量的49.6%。

该公司所设计的中水回用装置投入使用后,为企业节约了大量水资源,同时减少了相应的排污,降低了企业的运行成本,具有很好的环境效益和经济效益。

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