鋼廠廢水回用反滲透技術
反滲透是近幾十年來興起的水處理技術．具有高脫鹽率、環(huán)保、適應水質(zhì)范圍廣等特點，廣泛應用于地表水回用、海水淡化、鋼廠廢水回用、印染和電鍍廢水回用等水處理領域〔1,2,3〕。鋼鐵廠在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量工業(yè)廢水．但目前鋼鐵企業(yè)的廢水處理工程中基本都沒有涉及脫鹽工藝．不能滿足企業(yè)用水的要求。因此迫切需要解決該問題〔3,4,5〕。河北鋼鐵股份有限公司唐山分公司(簡稱唐鋼)采用反滲透技術作為廢水回用的主要處理工藝．實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，推進鋼鐵企業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型。
1鋼工業(yè)廢水的水質(zhì)分析
唐鋼的水處理系統(tǒng)中有兩股水需要處理，一股是唐山城市中水，經(jīng)降濁、化學法去除硬度后作為鐵、鋼、軋循環(huán)水系統(tǒng)的補充水；另一股是工業(yè)廢水，主要來自唐鋼南區(qū)鐵、鋼、軋循環(huán)水系統(tǒng)排污、生活污水等，設計水量為3000m概，經(jīng)過預處理后水質(zhì)見表1。采用反滲透作為主要工藝進行處理。筆者也著重介紹以反滲透為主的水處理工藝情況。
2唐鋼工業(yè)廢水處理工藝設計
鑒于唐鋼工業(yè)廢水的特點以及唐鋼對脫鹽水的水質(zhì)要求．設計了以高密沉淀池+V型濾池+多介質(zhì)過濾器+自清洗過濾器+超濾為主的反滲透預處理工藝；之后是反滲透系統(tǒng)，作為最重要的脫鹽系統(tǒng)，反滲透是整個廢水處理工藝中最為關鍵的除鹽工藝：最后是混床工藝，混床出來的除鹽水最終進入鍋爐作為補給水使用。具體的水處理流程如圖1所示。
圖1處理流程
2.1預處理工藝
預處理工藝由高密沉淀池+V型濾池+多介質(zhì)過濾器+自清洗過濾器+超濾組成．工業(yè)廢水進人高密沉淀池和V型濾池后．其中的膠體和懸浮物很多被去除掉，水由非常渾濁變得澄清：之后進入臥式多介質(zhì)過濾器，為后續(xù)的超濾系統(tǒng)提供了穩(wěn)定水質(zhì)：超濾系統(tǒng)是反滲透預處理的最后一道屏障．由于超濾對懸浮物(>0．2Ixm)的去除率達到100％．產(chǎn)水的SDI＜3，保證了反滲透系統(tǒng)的進水要求。表2為反滲透預處理具體配置情況。
2.2反滲透系統(tǒng)
反滲透是水處理系統(tǒng)中脫鹽的核心．反滲透膜可除去水中絕大部分可溶性鹽以及全部的膠體和微生物，為后續(xù)的混床工藝提供優(yōu)質(zhì)水源。反滲透系統(tǒng)主要包括反滲透升壓泵、保安過濾器、高壓泵、反滲透膜堆。此外還包括阻垢劑加藥系統(tǒng)(確保反滲透系統(tǒng)在無垢情況下穩(wěn)定運行)和非氧化性殺菌劑加藥系統(tǒng)(確保反滲透系統(tǒng)無菌)。以及反滲透清洗系統(tǒng)及自動控制部分。反滲透系統(tǒng)的配置詳情見表3。
此反滲透系統(tǒng)使用的是VOM限ON公司生產(chǎn)的聚酰胺復合抗污染反滲透膜。由于采用特殊工藝對膜表面進行處理．改變了膜片表面的電荷性質(zhì)及光滑度。增加了膜表面親水性。從而減少了污染物及微生物在膜表面的污染，延長了膜的使用壽命，適用于經(jīng)過預處理的唐鋼工業(yè)廢水。膜型號為FRl2—8040，為D201mmxl016ml／l的卷式組件，性能參數(shù)如表4所示。整個反滲透系統(tǒng)由多套反滲透膜堆組成，每套膜堆的設計為(31：16)x7。設計產(chǎn)水量為220m3，h；厥章蕿75％，溫度為25℃，以其中一套更換后的反滲透膜堆來介紹系統(tǒng)的運行情況。
3滲透系統(tǒng)的運行情況
反滲透技術在唐鋼工業(yè)廢水回用項目中的設計是可行的，從實際應用情況來看。運行效果較好。反滲透膜在該系統(tǒng)中的運行也非常良好．給唐鋼提供了穩(wěn)定的水質(zhì)．系統(tǒng)運行壓力一直在1．1～1．2MPa波動；系統(tǒng)進水電導率在2500p。S／cm以下，脫鹽率在98％以上；系統(tǒng)產(chǎn)水量在210．230m弧，系統(tǒng)回收率在75％波動。反滲透系統(tǒng)運行情況見表5。
4效益分析
唐鋼水處理系統(tǒng)設計的凈化廢水量為1700m％．日節(jié)省新水4萬m3。1a節(jié)約新水1460萬m3(相當于一個半的西湖水量)，實現(xiàn)了外購生產(chǎn)用新水為零。由于唐鋼全部循環(huán)使用城市污水處理廠的處理中水．因此關閉了南區(qū)所有深水井。最大限度地保護了地下水資源．從此徹底告別地下深井取水的歷史，一年可節(jié)省唐山市一半以上的水資源。
5結(jié)論
反滲透膜在唐鋼污水回用項目中的成功應用，既減少了大量工業(yè)廢水的排放．又節(jié)省了大量地下水、自來水，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，同時推進了國產(chǎn)化進程。唐鋼積極實施污染治理和節(jié)能減排技術改造。從根本上解決高耗能、高排放問題，為引領鋼鐵行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型．建設生態(tài)型鋼鐵企業(yè)開拓了生存發(fā)展之路。
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