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技术指标
2.2.1废水水量水质
物料名称 | 污染物处理前组成 | |
名称 | 浓度 | |
洗水 | 处理量 | 30m3/h |
SS | 250 mg/L | |
NH3-N | 200-600 mg/L | |
Ni | 20-50 mg/L | |
Co | 5 mg/L | |
Mn | 5 mg/L | |
含盐率(硫酸钠盐) | 约0.5-2% | |
COD | ≤50 mg/L | |
温度 | ≤65℃ | |
pH值 | 10~12 |
注:1.该系统按照70%-110%设计。
2.洗水处理量在含盐量0.5%时按照30m3/h,当含盐量2%时,处理量相应减少为7.5m3/h
2.2.2最终出水水质情况
本项目处理后的最终出水指标均可达到:
洗水经过反渗透处理后,出水电导率小于10μs/cm,氨氮小于1 mg/L;浓缩液盐浓度≥5%;
具体项目指标如下:
序号 | 控制污染物 | 排放浓度限值 |
1 | 氨氮 | ≤1 mg/L |
2 | TDS | ≤5 mg/L |
3 | 电导率 | ≤10μs/cm |
5 | Ca | ≤0.5 mg/L |
6 | Mg | ≤0.5 mg/L |
7 | Fe | ≤0.5 mg/L |
8 | 重金属离子(Ni、Co、Mn) | ≤0.5 mg/L |
三、处理方案
3.1 工艺描述
3.1.1三元洗水处理装置
(1)工艺思路
采用反渗透+电除盐除氮组合工艺处理洗水:
洗水含盐量0.5%,进水量30m3/h,采用四套RO设备,第一套RO设备为一级两段,将洗水盐含量由5000ppm浓缩至2%左右,第二套RO设备为一级两段,将第一套设备浓水的盐含量由2%浓缩至5%左右,第三套RO设备以第一套和第二套RO设备的产水进行纯化得到淡水,第三套RO浓水回流至第一套RO进水,第三套RO的产水再经第四套RO纯化产水至产水槽,第四套RO浓水回流到第三套RO进水,第四套RO产水再经电除盐除氮将水中的氨氮进一步纯化,电除盐浓水回流到第四套RO进水,电除盐出水最终达到回收的淡水指标。
(2)工艺设计
洗水来水为30m3/h,洗水来水TDS约为5000mg/l,pH值为10。
本系统采用四套膜处理设计,第一套用于洗水浓缩,第二套用于第一套反渗透浓水的二次浓缩,第三套用于将前两套反渗透产水混合后的提纯和脱氨。第四套RO用于第三套RO水质再纯化。第四套RO产水再经电除盐纯化达到回用水要求。
第一套浓缩设备排列方式为一级两段,采用8吋海淡膜设备,每支膜壳装填6支膜组件,排列比例为4:3,设计产水TDS值小于500mg/l,浓水TDS值20000mg/l左右。
第二套浓缩设备排列方式为一级单段,以第一套浓缩设备浓水为原水,采用8吋海水淡化膜设备,两支膜壳装填18支膜组件,设计产水TDS值小于2000mg/l,浓水TDS值50100mg/l左右。
第三套浓缩设备排列方式为一级两段,以第一套和第二套浓缩设备产水为原水,采用吋抗污染膜设备,每支膜壳装填6支膜组件,排列比例为4:2,设计产水TDS值小于50mg/l,浓水TDS值2300mg/l左右。
第四套浓缩设备排列方式为一级两段,以第一套和第二套浓缩设备产水为原水,采用吋纯水膜设备,每支膜壳装填6支膜组件,排列比例为4:2,设计产水TDS值小于10mg/l,浓水TDS值500mg/l左右。
第四套反渗透设备产水含有微量氨氮,需通过后续电除盐纯化脱氨处理后,实现产水达标回用
(3)工艺流程
首先用硫酸溶液将洗水来水的pH值调至6~7之间,再经全自动过滤器、超滤组件、精密过滤器除去原水中固体悬浮物,以此达到进膜要求;处理后的原水通过一套RO进行浓缩,一套RO浓水作为二套RO原水进入第二套RO设备;一套RO产水进入混合水箱;第二套RO设备的浓水进入三元母液池,产水进入混合水箱;混合水作为第三套RO设备进水,第三套RO设备浓水回流至超滤后水箱,产水经第四套RO再纯化,第四套RO浓水回流至第三套RO进水。第四套RO产水再经电除盐组件将水中氨氮脱除达标后回用。
理论物料平衡图如下:
图 3.1 洗水工艺及物料平衡图
四、设计参数表及经济性运行指标
4.1设计参数表
序号 | 项目 | 参数 | |
1 | 三元洗水浓缩装置 | 洗水处理量(m³/h) | 30 |
浓水出料浓度(%) | 5 | ||
淡水电导率(μs/cm) | ≤10 | ||
2 | 装置运行功率(kw) | 洗水反渗透装置:180kw | |
3 | 总的装机功率(kw) | 255Kw(380V±5%) | |
循环水量(m³/h) | 150m³/h(进水温度≤30℃,进水压力≥4bar) | ||
仪表空气耗量(m³/h) | 5Nm³/min(0.7bar) | ||
30%硫酸(kg/d) | 3000Kg/d |
4.2经济性运行指标
表4.1 三元洗水运行成本分析
序号 | 费用项目 | 操作费用 (元/吨水) | 备注 |
1 | 电费 | 4.2 | 装机功率255KW,运行功率180kw,平均每处理一吨水需要6.0度电;电费按0.7元/度计算; |
2 | 硫酸 | 0.43 | 浓度≥98%,浓硫酸价格按照350元/吨计算; |
3 | 清洗药剂 | 0.24 | 膜清洗药剂 |
4 | RO纯水回用 | 4.87 | 纯水按吨水7元 |
合计(元) | 每处理1吨三元洗水产生收益2.13元 |
4.3公用工程
公用工程 | 处理单元 | 需求量 | |
电源 | 380V连接负荷(kVA) | 三元前驱体洗水反渗透装置 | 260KW |
冷却水 | 30℃/42℃ | 换热器冷却水 | 150m3/h |
压缩空气 | 要求:无尘、干燥 | 仪表气,超滤、反洗 | 5Nm3/min @0.7MPa |
30%硫酸 | 纯度大于99% | 洗水反渗透装置 | 3000kg/d |