反渗透浓水、循环水弄排水处理方案

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-.反渗透浓水处理初步方案-.可修编. -.一、工程概况现有浓排水回收装置进水为一循环排水、二循环排水、脱盐水站反渗透浓水、污水处理排水及循环水旁滤器的反洗水，设计进水量410m3/h，其中超滤装置的设计产水量为420m3/h〔三套运行，单套产水140m3/h运行〕，反渗透装置的设计产水量为260m3/h〔2×130m3/h〕，反渗透回收率70%。浓排水回收装置RO浓水的排放水量约为80-120m3/h。目前污水处理站排水150m3/h正常情况下接入接入浓排水回用水站，浓排水回收装置满负荷运行，当浓排水反渗透膜化洗时，保安过滤器换滤芯时，浓排水单系统运行，污水系统水只能外排园区污水处理厂，目前外排浓水量为40m3/h〔园区污水处理厂流量计计量〕。1.1环保排放要求及收费标准根据2014年12月29日鄂尔多斯大路煤化工基地管理委员会文件?鄂大管发[2014]35号文件?第四章污水排放监管容。1〕向园区统一污水管网排放污水要求：COD＜500mg/L,氨氮＜50mg/L，TDS＜1000mg/L,当到达以上指标时，排水缴费标准为2元/吨污水，当TDS＞1000mg/L时，缴费标准为6元/吨污水。2〕向园区统一浓盐水管网排放高盐水要求：当TDS＞10000mg/L，其他指标到达?污水综合排放标准?〔GB8979-1996〕时，按照3元/吨高盐水缴费，当TDS为6000mg/L-10000mg/L之间，同时其他指标达标时，按照6元/吨浓盐水缴费，当TDS＜6000mg/L时，同时其他指标达标时，按照10元/吨浓盐水缴费。当排放高盐水COD或氨氮超标准时，按照12元/吨浓盐水缴费，并且大路环保局按照相关法律法规处以高限罚款。1.2工程设计水量和设计规模浓盐水深度处理工程，设计处理能力100m3/h～120m3/h；年操作8000h。二、工程建立方案-.可修编. -.2.1设计原那么2.1.1贯彻执行有关环境保护的政策、法律、法规，符合的有关法规及标准。2.1.2设备选型采用通用产品，运行平安可靠、效率高、管理方便、维修维护工作量小、价格适中。2.1.3根据设计进水水质和出水水质要求，所选回用水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，减少工程投资及日常运行费用。2.1.4平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积。2.1.5妥善处理和处置处理过程中产生的污泥，防止造成二次污染。2.1.6设计中尽量选用低噪声的动力设备，并适当采取消声、减振措施，防止二次污染。2.1.7确保工程的可靠性及有效性，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善操作条件。适度考虑自动化控制和管理，做到技术可靠、经济合理。2.1.8回用水处理构筑物按半地下式进展设计，力求减少厂区土方量。2.1.9尽量减少回用水提升高度和提升次数，以节约能源。2.2浓水水质总硬：2000-2500mg/Lcl-:1500-2000mg/Lph:7-9TDS:6000-7000COD:60-90mg/L氨氮：2-10mg/L总磷：15-20mg/L2.3工艺处理要求经过改造后，进展现有反渗透排水的提浓后膜浓缩系统产水水质：CODcr＜20mg/L，TDS＜300mg/L，可以作为脱盐水站的源水和循环水系统的补充水。-.可修编. -.浓排水装置所产生的高盐水氨氮指标小于15mg/l，COD指标小于100mg/l，外排高盐水TDS＞10000mg/l,其他指标到达?污水综合排放标准?〔GB8979-1996〕一级A的要求。2.4目前进水水质指标：中水进水水质检测项：分析工程mg/L分析工程Ca2+钙TDS2320Mg2+镁COD〔铬法〕31NH+4氨BOD50总铁0.49总硬度(以碳酸钙计)583.8Cl-氯化物453.6钙硬度(以碳酸钙计)332.2SO42-硫酸盐77.29全碱度(mgL)169.5HCO3-重碳酸盐甲基橙碱度(mg/L)127.2CO32-碳酸盐酚酞碱度(mg/L)42.3总磷4.84PH值7.76全硅〔SiO2〕24.07色度〔度〕PCU活性硅〔SiO2〕电导率25o(µs/cm)2940悬浮物76浊度〔NTU〕12.62待处理反渗透浓水水质分析检测项：分析工程mg/L分析工程Ca2+钙TDS8800Mg2+镁COD〔铬法〕84NH+4氨BOD50总铁0.59总硬度(以碳酸钙计)2436Cl-氯化物2129钙硬度(以碳酸钙计)1601SO42-硫酸盐96.92全碱度(mgL)339.2HCO3-重碳酸盐甲基橙碱度(mg/L)339.2CO32-碳酸盐酚酞碱度(mg/L)0-.可修编. -.总磷17.32PH值7.38全硅〔SiO2〕98.19色度〔度〕PCU活性硅〔SiO2〕电导率25o(µs/cm)11130悬浮物47浊度〔NTU〕0.34三、按BOT工程方案设计该工程以BOT工程模式考虑，那么以待处理反渗透浓水水质作为进水水质，处理最大水量按120m3/h设计，为保证运行的稳定性，采用的处理工艺为：高密沉淀池-多介质过滤器-超滤-反渗透-催化氧化；通过该工艺的处理可以回收72m3/h作为脱盐水站的源水和循环水系统的补充水使用，剩余48m3/h处理后到达氨氮指标小于15mg/l，COD指标小于100mg/l，TDS＞10000mg/l,其他指标到达?污水综合排放标准?〔GB8979-1996〕一级A的要求直接外排。BOT工程的收费模式按进水量120m3/h的吨水处理本钱作为业主的支付依据，BOT工程的运营周期按十年计算。考虑到当地环保政策有向零排放开展的趋势，到时可以提前进展现有装置改良进一步提高反渗透浓水的回收率，并增加零排放蒸发结晶装置，使剩余的高浓盐水通过蒸发结晶而不外排。3.1工艺流程设计设计的工艺流程如下列图所示：-.可修编. -.3.2工艺流程说明反渗透浓水通过调节池泵入高密沉淀池，通过高密沉淀池加药软化去除水中的一局部的硬度；高密沉淀池出水进入多介质过滤器去除水中浊度；多介质过滤器出水再进入超滤进一步去除水中的浊度，满足反渗透进水要求；通过反渗透对浓水进展脱盐后，产水作为脱盐水站的源水和循环水系统的补充水使用，浓水进入催化氧化反响器以及氧化絮凝池去除有机物后达标外排。高密沉淀池和沉淀池产生的污泥泵入污泥储池，通过污泥储池进一步浓缩后泵入板框压滤机压滤，产生的脱水污泥外运处理。3.3工艺各单体设计1〕调节池-.可修编. -.设计说明：收集反渗透浓水以及系统部排水，并混合调节均质，再通过提升泵送至高密度沉淀池。有效容积：500m3停留时间：4h数量：1座构造形式：钢砼构造防腐；2〕高密度沉淀池设计说明：通过化学软化加药去除水中的硬度，起到反渗透软化预处理的作用；软化反响控制pH值在10.5-11.0,一体化装置包括：反响单元、絮凝单元及沉淀单元。根据业主提供的反渗透浓水的硬度和碱度数据，通过计算投加氢氧化钠和碳酸钠的软化本钱最低，约为3.59元/吨水，投加熟石灰+氢氧化钠+碳酸钠的本钱约为3.95元/吨水，投加熟石灰+碳酸钠的本钱约为4.77元/吨水，而且投加熟石灰还需要增加石灰加药系统，增加设备投资费用；因此该高密池软化选用投加氢氧化钠+碳酸钠，经过软化后的出水硬度在200mg/L〔以CaCO3计〕左右，硅在50mg/L〔以SiO2计〕左右。〔其中药剂价格按32%氢氧化钠：650元/吨，85%熟石灰：600元/吨，98%碳酸钠：2000元/吨计算，如果价格不同会对加药本钱产生影响〕处理水量：120m3/h；一段混合区停留时间：2min；二段混合区停留时间：2min；絮凝区停留时间：10min；推流过渡区停留时间：2min；浓缩沉淀区停留时间：50min；排出污泥含固率：3-5%；数量：1座构造形式：碳钢防腐；-.可修编. -.3〕高密产水池设计说明：收集高密沉淀池产水，再通过提升泵送至多介质过滤器。有效容积：200m3停留时间：2h数量：1座构造形式：钢砼构造防腐；4〕多介质过滤器设计说明：对高密出水池的出水进展过滤，去除水中的浊度，出水进入过滤产水池。过滤器部填装无烟煤和石英砂双层滤料。处理水量：120m3/h；单罐处理水量：60m3/h；过滤速度：10.0m/h；过滤周期：12h；水洗强度：14L/m2.s；气洗强度：36m3/m2.h尺寸：Φ2824×2230〔直管段〕mm数量：3个〔2用1备〕构造形式：碳钢衬胶；5〕过滤产水池设计说明：收集多介质过滤器产水，再通过提升泵送至超滤。有效容积：200m3停留时间：2h数量：1座构造形式：钢砼构造防腐；6〕超滤装置设计说明：利用超滤对水中的浊度、悬浮物等指标进展降低，以保护一级反渗透的正常运行。-.可修编. -.数量：2套主要技术参数：过滤方式：全流过滤。过滤精度：最大孔径不大于0.1微米单套运行产水量：60m3/h。超滤设计平均通量：58L/〔m2·h〕〔24小时平均净产水通量〕。系统回收率：≥93.2%。出水浊度：≤0.2NTU出水SDI：≤3清洗方式：每日一次EFM维护性清洗；CIP清洗周期基于跨膜压差的变化，不小于30天。7〕超滤产水池设计说明：收集超滤产水，再通过提升泵送至反渗透装置。有效容积：200m3停留时间：2h数量：1座构造形式：钢砼构造防腐；8〕浓水反渗透装置设计说明：超滤的出水进入浓水反渗透，进一步减少浓水的产生量，浓水反渗透系统的产水作为脱盐水站的源水和循环水系统的补充水，产生的浓水通过管道排入浓水反渗透浓水池。采用陶氏海水淡化反渗透膜，型号为SW30HRLE-440。数量：2套单套处理量〔进水量〕：60m3/h主要技术参数：稳定脱盐率≥99.5%；运行脱盐率≥97%〔20゜C，正常运行3年〕；设计通量：≤14.5L/m2.hr〔SDI＜5〕；单支膜元件回收率：＜12%；-.可修编. -.系统回收率：≥60%〔20゜C，正常运行3年〕；排布方式：10：59〕浓水反渗透浓水池设计说明：收集浓水反渗透装置浓水，泵送至催化氧化反响器入口。有效容积：100m3停留时间：2h数量：1座构造形式：钢砼构造防腐；10〕催化氧化反响器设计说明：反渗透浓水水量在48m3/h,进入催化氧化器中去除有机物，使出水COD指标小于100mg/l，达标外排。通过化学药品的催化氧化作用使水中的大分子有机物通过加和取代、电子转移，直接与水别离，甚至使小分子有机物直接氧化为H2O和CO2，个别有机物直接矿化。成套设备构造形式：316L不锈钢封闭式构造数量：1套11〕氧化絮凝池设计说明：废水自催化氧化反响器流入氧化絮凝池，利用弱氧化剂进一步氧化，最终到达完全氧化，通过投加絮凝剂使废水中的胶体在一定的外力扰动下相互碰撞、聚集、形成较大絮状颗粒，从而使污染物被吸附去除。有效容积：64m3构造形式：钢砼构造防腐数量：1座12〕沉淀池-.可修编. -.设计说明：把通过絮凝池形成的絮凝体构造沉淀下来，去除悬浮物，以到达水质澄清的目的。有效容积：502m3有效停留时间：10h构造形式：钢砼构造防腐数量：1座11)污泥储池设计说明：接收来自高密度沉淀池排放的软化沉淀污泥，通过泵送至压滤机压滤。绝干污泥量：280kg/h；污泥含固率：3%-5%；湿污泥量：10m3/h；有效容积：150m3数量：1座构造形式：钢砼构造防腐12〕脱水机房设计说明：污泥储池的污泥经过进一步浓缩后，通过板框压滤机进一步浓缩脱水。滤液通过地沟返回调节池，泥饼存放在电动泥斗，定期外运。选用板框压滤机进展压滤，1用1备。总处理污泥量：240m3/d；绝干污泥处理量：6.72t/d；脱水污泥含水率≤75%；PAM加药量：0.1%～0.2%；配药浓度：0.1%；建筑面积：500m2〔两层〕数量：1座构造形式：框架构造-.可修编. -.13〕浓水处理厂房设计说明：高密沉淀池、多介质过滤器、超滤装置、浓水反渗透装置以及配套的水泵、鼓风机、加药装置、化学清洗装置等工艺设备，以及电气系统均放置在该厂房。建筑面积：1000m2数量：1座构造形式：钢构造3.4BOT工程投资和运行本钱分析3.4.1工程投资本钱估算费用名称金额〔万元〕土建工程466.50安装工程228.20设备材料采购费1521.30设计费88.64工程调试费22.16工程管理费22.16培训效劳费10.00合计2358.953.4.2工程运行本钱估算1〕电费：该装置满负荷运行日耗电量约为：10224kwh/天，按0.5元/kwh电费计算，那么日电费为：5112元/天，按处理水量为120m3/h计算，那么吨水电耗本钱为：1.78元/吨；-.可修编. -.2〕药剂费：装置药剂名称单价〔元/kg〕每小时耗量(kg/h)每天投加量〔kg/d〕每年消耗〔t〕年本钱(万元/年)软化系统NaOH(浓度32%)0.65480.6011534.403844.80249.91Na2CO3(浓度98%)2.00153.403681.701227.23245.45混凝剂(FeSO4,浓度19%)1.659.60230.4076.8012.67助凝剂(PAM，浓度98%)16.000.122.940.981.57氧化剂(NaClO,浓度10%)2.0012.00288.0096.0019.20污泥处理PAM〔98%〕160.7317.635.889.40调节pH盐酸〔31%〕0.3858.061393.55464.5217.65浓水RO复原剂2.60.6014.404.801.25非氧化性杀菌剂200.6014.404.809.60阻垢剂450.9623.047.6834.56催化氧化硫酸亚铁，双氧水，PAM，氢氧化钠----90.00装置药剂名称单价单次耗量〔kg〕全年次数每年消耗〔t〕年本钱(万元/年〕超滤化洗柠檬酸6.8200122.41.63盐酸〔31%〕0.3813001215.60.59次氯酸钠19200122.44.56氢氧化钠〔32%)0.6532120.3840.02浓水RO化洗柠檬酸6.8120121.440.98盐酸〔31%〕0.3890121.080.04EDTA194120.0.09氢氧化钠〔30%)0.6550120.60.04合计〔万元/年〕699.22吨水处理本钱〔元/吨〕7.28-.可修编. -.3〕BOT工程运营本钱估算：序号工程吨水单价〔元/吨〕年总费用(万元〕备注基准水量120m3/h1药剂费7.28699.22电费1.78170.43折旧费2.702594职工薪酬0.8380.010人5修理费1.23117.96化验室费0.2120.07管理费及其他0.8480.88总本钱费用14.871427.9-.可修编.