山西某藥企制藥廢水回用及零排的工程實(shí)例

更新時(shí)間：2021-03-25 14:53 來源：作者: 閱讀：4606

摘要：原水為山西某藥業(yè)有限公司二沉池出水，7500m3/天，具有高有機(jī)物，高鹽，高硬的特點(diǎn)。經(jīng)多效澄清池絮凝沉淀，高負(fù)荷超濾系統(tǒng)及三套水回收系統(tǒng)將廢水中的COD、一二價(jià)鹽、水進(jìn)行分離。水回收率達(dá)95%，脫鹽率達(dá)98%。含有一二價(jià)鹽的濃水送至蒸發(fā)結(jié)晶。使用pH1.5-2的鹽酸及pH10.5-12的液堿作為常規(guī)的清洗藥劑，膜通量及壓差易于恢復(fù)。廢水處理成本僅為3.9元/m3。

引言

中國制藥廢水排放量占廢水總量的 2%，是水環(huán)境的主要污染源之一[1]。制藥廢水具有高 COD、高鹽、難降解等特性，是公認(rèn)的嚴(yán)重污染源。常規(guī)處理法雖有一定的處理效果，但隨著環(huán)保要求日益嚴(yán)格及人們對環(huán)境要求不斷提高，這些傳統(tǒng)處理工藝已無法滿足排放及回用要求[2]。

廢水零排放技術(shù)指的是廢水經(jīng)過各種水處理技術(shù)處理后，將其再處理，從而達(dá)到回用目的，回收率高且無任何廢物排出，可達(dá)到更高環(huán)保要求[3]。而膜技術(shù)可分離水中的一些離子及污染物，并可回收利用水資源，具有安全節(jié)能、設(shè)備操作方便等優(yōu)點(diǎn)，因此其在制藥廢水零排中得到了人們的廣泛關(guān)注[4]，目前應(yīng)用最多的主要為納濾[5]和反滲透[6]膜技術(shù)。

1 項(xiàng)目概況

原水為山西某藥業(yè)有限公司生化二沉池出水，7500 m3/天。

首先經(jīng)過占地面積小，進(jìn)水量大的多效澄清池進(jìn)行混凝沉淀，水體軟化的同時(shí)也可去除部分 COD。采用高負(fù)荷超濾對濁度和大分子有機(jī)物進(jìn)行去除，最大允許進(jìn)水濁度達(dá) 50NTU，出水濁度 0.1NTU。再利用反滲透進(jìn)行過濾，水回收率達(dá) 90%。其濃水進(jìn)入納濾進(jìn)行一二價(jià)鹽分離，濃水成分為硫酸鈉，送至蒸發(fā)結(jié)晶，濾液為氯化鈉和硝酸鈉，進(jìn)入下一級反滲透處理，此納濾系統(tǒng)回收率達(dá) 75%。二級反滲透對一價(jià)鹽溶液進(jìn)行濃縮且具有 75%的水回收率，濃水送至蒸發(fā)結(jié)晶，產(chǎn)水回用。多級水回收系統(tǒng)綜合水回收率達(dá) 95%，鹽截留率達(dá) 98%。系統(tǒng)濃鹽水的體積小，減少了后續(xù)蒸發(fā)負(fù)擔(dān)曰實(shí)現(xiàn)一二價(jià)鹽分離，分別進(jìn)入蒸發(fā)器獲得結(jié) 晶。運(yùn)行通量、壓力穩(wěn)定，且膜的清洗簡單，僅需使用鹽酸及液堿作為常規(guī)清洗藥劑，通量及壓差易于恢復(fù)。此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了污水回用及零排目標(biāo)。

2 各工藝單元介紹

2.1 預(yù)處理

原水池；500m3曰多效澄清池進(jìn)水泵；150m3/h，4 用 2 備曰多效澄清系統(tǒng)；3000m3/d，4 組。

2.2 高負(fù)荷超濾

超濾進(jìn)水箱；200m3曰超濾進(jìn)水泵；120m3/h，5 臺曰自清洗過濾器；100 m3/h，5 臺曰超濾模組及滑架；5 臺曰超濾反洗泵；160m3/h，2 用 1 備曰超濾反洗壓縮空氣系統(tǒng)；10m3曰超濾產(chǎn)水箱；500m3曰超濾清洗水箱；10m3曰超濾清洗泵；160m3/h，2 臺曰超濾反洗水收集箱；30m3曰超濾反洗水排放泵；50m3/h，2 臺。

2.3 水回收系統(tǒng)1

進(jìn)水泵：70m3/h，5 臺曰；保安過濾器：5 臺曰；高壓泵：70m3/h，5 臺；循環(huán)泵：100m3/h，20 臺；增壓泵：20m3/h，5 臺；水回收系統(tǒng)清洗水箱：30m3，帶電加熱 30KW，共 2 臺；水回收系統(tǒng)清洗泵：70m3/h，2 臺；水回收系統(tǒng)清洗保安過濾器：70m3/h，1 臺。

2.4 水回收系統(tǒng)2

進(jìn)水泵：20m3/h，2 臺; 保安過濾器:2 臺；高壓泵：20m3/h，2 臺曰循環(huán)泵：60m3/h，6 臺；增壓泵一：14m3/h，2 臺；增壓泵二：8m3/h， 2 臺。

2.5 水回收系統(tǒng)3

進(jìn)水泵：15m3/h，2 臺；保安過濾器：2 臺；高壓泵：15m3/h，2 臺；循環(huán)泵：48m3/h，6 臺；增壓泵：8m3/h，4 臺。

3 運(yùn)行過程控制

3.1 運(yùn)行過程

（1）多效澄清池；設(shè)定澄清池進(jìn)水量 90m3/h，污泥外排量13.5m3/h，pH10.5，污泥濃縮池排泥量 6.3m3/h，相關(guān)泵根據(jù)設(shè)定值自動(dòng)調(diào)頻。

（2）超濾；沖水時(shí)間 15s；每 30min 系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行反洗；設(shè)定流量 80 m3/h，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定值自動(dòng)調(diào)頻。

（3）回收系統(tǒng)；回收系統(tǒng) 1 流量 70 m3/h，K 系數(shù) 10；回收系統(tǒng)2流量 20 m3/h，K 系數(shù) 4；回收系統(tǒng) 3 流量 15 m3/h，K 系數(shù) 4。

3.2 膜的清洗

（1）超濾。跨膜壓差達(dá)到 50KPa 需用 500ppm 的 NaClO 或 pH1.5 的硫酸溶液清洗。在溫度 30-40度下循環(huán) 1h。堿和酸分別清洗有機(jī)污染物及無機(jī)鹽垢。清洗后，壓差從 50KPa 降至 10KPa以下。

（2）回收系統(tǒng)。清洗判斷：當(dāng)壓降較初始值升高 15%或產(chǎn)水量較初始值下降 15%或截留率下降 15%。普通的酸堿作為清洗劑即可，溫度 30-40度。酸洗和堿洗 pH 分別 2 和 12。堿和酸分別用來清洗有機(jī)污染物及無機(jī)鹽垢。

3.3 濃水處理

濃水一部分為納濾濃縮液袁成分為硫酸鈉袁188 m3/d；另一部分為二級反滲透濃液袁成分為氯化鈉及硝酸鈉袁140 m3/d。送至蒸發(fā)結(jié)晶器結(jié)晶。濃水體積小袁納濾濃水及二級反滲透濃水分別僅占進(jìn)水的 2.5%及 1.8%。

4 費(fèi)用核算

電能院年耗量 792.0 萬元，總價(jià) 396.0 萬元。藥耗院氫氧化鈉、 PAC、硫酸、阻垢劑、還原劑、氧化劑年耗量分別為 99.1、37.1、 178.2、1.6、1.9、.9 萬公斤，總價(jià)分別為 396.0、22.3、89.1、47.5、 5.9、3.9 萬元。其他藥劑總價(jià) 10.0 萬元。每年合計(jì) 970.7 萬元，總處理水量 247.5 萬噸，處理費(fèi)用 3.9 元/噸。

結(jié)語

本項(xiàng)目中使用多效澄清及雙膜法處理制藥廢水，系統(tǒng)自動(dòng)化程度高、操作簡便、穩(wěn)定性高、處理成本低，通過濾液回用、濃水外運(yùn)，實(shí)現(xiàn)了廢水處理的零排放，有客觀的經(jīng)濟(jì)及環(huán)保效益。

參考文獻(xiàn)

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