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反渗透膜元件处理石化低污染

  污水回用是水资源可持续战略的重要组成,世韩反渗透膜有助于同时解决水资源短缺和水环境污染问题。污水回用处理是对已经达到排放标准的市政污水和工业污水进行深 度处理,去除有机污染物和无机盐,处理后的水质要达到具体回用用途相关水质标准,因此能够完全去除溶解性污染物的反渗透技术成为污水回用处理的核心工艺。世韩反渗透膜工艺能否成功的关键在于对于原水中污染物的适应性。目前工业污水的回用处理技术目前已经开始在钢铁、石化、电力和市政等各个耗水量大的行业进行推广。但由于污水水质复杂多变,受到生水水质、生产工艺及处理工艺的影响,同一类型的污水在不同的时间和地点的膜污染特性会有较大区别。

  石油化工行业是典型的用水大户,但由于石化污水、废水具有COD高、含油等独特的复杂性,对于如何将其合理的处理回用,业界一直持谨慎态度。现场试验完全模拟实际工业运行状况,采用24小时连续运行,试验反渗透系统回收率约70 %。需要指出的是,这些现场试验采用了集成膜工艺,世韩ro膜元件使用中空超滤膜系统作为反渗透的预处理工艺,性能稳定水质优异的超滤技术与先进的低污染膜相结合,完成了对于水质复杂多变且污染性极强的石化废水的深度净化处理。本文总结了三个石化废水现场试验中反渗透膜系统的运行情况和水质变化,三个试验的原水分别是乙烯厂二级排放水、化肥厂冷却循环水排水和烯烃厂冷却循环水排水。

  世韩ro膜元件试验水质为石化厂最具有回收价值的综合排水和冷却循环水,两种循环水的生水分别是黄河上游和黄河下游地表水。通过三个试验的运行时间跨越了夏冬两季比较极端的水温和水质变化,因此具有很强的代表性(见表1)。

试验编号123
试验时间2004.5.21 – 9.182004.12.11 – 2005.1.202005.6.27 – 9.1
累计运行时间123天41天66天
试验水源乙烯二级排放污水化肥循环冷却排放水烯烃循环冷却排放水
试验工艺预过滤器(100 μm)+ 超滤 + 反渗透
试验用膜

元件型号

超滤膜元件HYDRAcap60(美国海德能公司产品)
反渗透膜元件LFC1LFC3-LDLFC3-LD

反渗透水源与工况对比

序号分析项目单位试验1试验2试验3
1温度23 – 3910 – 3237 – 42
2pH值N/A6.28 – 8.188.0 – 8.58.0 – 8.7
3浊度NTU6.3 – 11320 – 485.6 – 439
4电导率μs/cm624 – 1 8102 000 – 3 0003 000 – 4 800
5碱度(CaCO3计)mg/L29.12 – 302.88140 – 190165 – 310
6总硬度(CaCO3计)mg/L86.34 – 315.9600 – 12001 042 – 1 400
7Ca2+(CaCO3计)mg/L78.1 – 256N/A577.9 – 731
8Mg2+(CaCO3计)mg/LN/AN/A435.1 – 670
9Fe3+mg/LN/A0.3 – 0.60.3 – 0.9
10化学耗氧量mg/L22.9 – 112(铬法)40 – 70(铬法)9.2 – 21(锰法)
11含油量(正常情况)mg/L0.59 – 3.18N/A0.4 – 1.9
12活性SiO2mg/L8.5 – 25.125 ~ 3029.2 – 47.3
13HCO3-mg/LN/AN/A170.6 – 321
14SO42-mg/L175.2 – 268.7N/A610 – 935
15CI-mg/LN/A210 – 390551 – 772
16NO3-mg/LN/A270 – 420N/A
17氨氮mg/L0.1 – 5.940.5 – 3.8N/A
18总溶解固体mg/LN/AN/A2 264 – 3 408
19总磷mg/LN/AN/A5 – 7.4

  中试反渗透系统由于受到装置设备的空间限制,三地试验均采用了两支8英寸膜元件串联组成,并配有浓水回流部分以真实模拟工业系统回收率情况,如图1:

  图1 反渗透系统试验工艺流程图

  浓水回流工艺是通过增加膜表面流速以减小浓差极化值的方式使小系统回收率达到了大型工业系统的标准。在这种情况下,难溶盐及有机物的浓缩倍率与实际 工业系统完全一致,模拟了大型工业系统末端浓水出口处两支膜元件的实际运行状况,同时由于直接面对原水,膜所受到的有机物及胶体物质污染的状况与大系统首 只膜元件的状况相同。因此以上试验系统工艺可以认为是在实际工业系统最差状况下的运行模拟,可以充分地暴露膜受到各种污染及结垢影响时可能出现的问题,对 于实际工业系统的设计有参考价值和指导意义。

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