焦化废水处理工艺实现了“超滤+反渗透”装置稳定运行

 焦化废水处理工艺实现了“超滤+反渗透”装置稳定运行

     焦化厂焦化废水零排放脱硫废水零排放系统装置以微滤+反渗透为主体的污水深度处理项目，微滤设计水量为420 m3/h，反渗透产水量为160 m3/h。污水深度处理装置经过运行调试，虽然实现了杂用水的连续供应，但由于微滤出水SDI不稳定(3.5～6.0)，且反渗透预处理系统能力不足，造成反渗透装置运行期间跨膜压差高、产水量下降过快、化学清洗频繁，无法实现反渗透装置的长周期连续运行。主要确定UF+RO膜法工艺设备运行方式、运行参数，为工业化的设计与应用提供依据;研究UF+RO膜法工艺的化学清洗周期及化学清洗方法。

工艺流程及试验方法

采用的工艺由超滤(UF)和反渗透(RO)单元组成，终沉池的出水经泵提升进入气浮池，进*步去除水中的悬浮物、胶体等污染物，气浮处理后的出水进入纤维过滤器进行过滤，出水加入ClO2溶液杀菌消毒，进入水箱。为了进*步提高水质，将水箱中的水经过超滤+反渗透膜进*步深度处理，去除水中的悬浮物、细菌、藻类、胶体物及无机盐类等污染物。超滤膜为外压死端过滤，过滤周期30 min;设计膜通量50 L/(m2˙h);水回收率≥90%。反渗透膜设计膜通量20 L/(m2˙h)，水回收率70%。进水调节pH值为6.5±0.2，进水加阻垢剂3.5 mg/L，进水加还原剂(根据进水ORP或余氯调节加药量)。

超滤产水水质

超滤对浊度的去除效果很稳定，进水浊度变化范围0.5 NTU～7.0 NTU，产水浊度始终能小于0.2 NTU，浊度去除率为70%以上。超滤膜对COD的处理效果有限，处理效率在5%～10%。超滤产水SDI值随出水水质变化并不明显，90%的情况下其值小于3.0，达到了预期设计指标，效果较好。

正常情况下SDI值小于3.0，膜片表面干净。现场试验期间有短时间超滤产水SDI值大于3.0，膜片表面呈深褐色，且超滤膜运行压力上升较快。由烧灼试验、电镜扫描和能谱结果分析超滤反洗脱落物主要为有机物;对SDI膜面截留物及烧灼试验残渣进行电镜扫描和能谱分析，主要为Mn、Co、Al等金属污染物。可见超滤膜的有机污染和金属无机污染风险并存。对超滤进出水采用凝胶色谱分析，进出水中有机物均为低分子量有机物，没有显著差异，分子量分布小于 1 500。

反渗透产水水质

反渗透脱盐效果很稳定，进水电导变化范围2 500 µS/cm～3 000 µS/cm，产水电导小于100 µS/cm，系统脱盐率维持在97%，经过化学清洗后其性能没有下降反渗透进水pH前期控制在6.5±0.2，后期控制(不调酸)在7.0±0.2，产水pH在5.0~5.5;试验期间主要采用进水ORP 检测和余氯分析相结合，通过调节还原剂加药量，对反渗透进水余氯控制。控制进水ORP小于100 mv，反渗透进水余氯可以小于0.1 mg/L，甚至检不出。

反渗透进出水pH值与ORP值

对深度处理工艺更换下来的反渗透膜元件进行污染物分析，由烧灼试验结果分析可知反渗透膜面截留物主要为有机物;用电镜扫描和能谱分析反渗透膜面截留物烧灼残渣，主要为Ca、Si、O、Al、Mn等无机污染物，与超滤膜污染物分析结果有所不同，反渗透膜结垢风险加大。

化学清洗试验

针对现场水质及膜系统运行情况，通过多次对超滤及反渗透进行化学清洗试验，得到适合现场使用的化学清洗方法。

超滤反洗方式为气擦洗30 s;反洗上排25 s，反洗下排25 s，正冲35 s。超滤辅助运行条件(化学分散清洗)：当压差上升到0.08 MPa，*运行碱洗步骤：0.1%NaOH+0.2%NaClO3溶液，循环10 min～20 min;正冲5 min～10 min;再运行酸洗步骤：1%草酸溶液或0.4%盐酸溶液，循环10 min;正冲5 min。超滤膜和反渗透膜经过化学清洗后，压力恢复良好，系统运行正常。反渗透每4 h～6 h冲洗*次，冲洗时间2 min，进水用盐酸调节pH为6.5～7.0，纳尔科PC191阻垢剂投加浓度3.5 mg/L，进水余氯控制小于0.1 mg/L。

现场试验结果表明：企业现有预处理单元(气浮+纤维过滤)的处理能力基本稳定，后续采用“超滤+反渗透”污水回用工艺路线，*上可行;

选择了合适的运行参数、化学清洗条件，实现了“超滤+反渗透”装置稳定运行。现场试验获得的各种数据，可以为化工废水达标外排污水回用*期项目完善工程设计提供依据;