1、 武 汉 艾 科 滤 膜 技 术 有 限 公 司Wu Han AQUCELL Membrane Technology Co.,Ltd. E-mail:地 址 :武 汉 市 国 际 大 厦 B 栋 9-A Tel:027-85427399 85847386 Fax:027-85427399 1艾科超滤膜在焦化废水深度处理中的应用武汉艾科滤膜技术有限公司内容摘要 超滤在焦化中水回用设施中作为反渗透 RO 预处理设备，截留废水中的胶体、蛋白质、悬浮物，使出水达到 SDI3，浊度0.5NTU,达到 RO 进水标准，保证回用水质要求，为企业节省成本。关 键 词 中水回用、超滤、焦化废水深度处理1.前言
2、焦化废水具有以下特点：（1）成分复杂焦化废水组成复杂，其中所含的污染物可分为无机污染物和有机污染物两大类。有机物污染物一般以铵盐的形式存在,包括（NH 4）2CO3、NH 4HCO3、NH 4HS、NH 4CN、NH 4（COO）NH 4、(NH 4)2S 等等。有机物除酚类化合物以外，还包括脂肪族化合物，杂环类化合物和多环芳烃等。其中以酚类化合物为主，占总有机物的 85%左右。（2）水质变化幅度大焦化废水中氨氮变化系数有些可高达 2.7，COD 变化系数可达 2.3，酚、氰化物浓度变化系数达 3.3 和 3.4。（3）含有大量的难降解物，可生化性较差焦化废水中有机物的含量高，且由于废水中所含
3、有有机物多为芳香族化合物和稠环化合物及杂环化合物，其 BOD5/COD 值低，有机物稳定，微生物难以利用，废水的可生化性差。（4）废水毒性大其中氰化物，芳环，稠环，杂环化合物都对微生物有毒害左右，有些水质在废水中的浓度已超过微生物可耐受的极限。经生化处理，废水中的悬浮物、有机污染物、含盐量等含量仍较高，必须采用有效的深度处理工艺去除其中的大量杂质成分，才能达到回用要求。在设计的深度处理工艺中，武 汉 艾 科 滤 膜 技 术 有 限 公 司Wu Han AQUCELL Membrane Technology Co.,Ltd. E-mail:地 址 :武 汉 市 国 际 大 厦 B 栋 9-A
4、Tel:027-85427399 85847386 Fax:027-85427399 2为了保证反渗透系统运行的长期性和稳定性，需设置精密预处理来保障反渗透系统的进水水质要求。预处理+反渗透膜分离的技术处理焦化废水生化装置二沉池的出水，膜透过液（即淡水）可作为循环水回用，膜浓缩液进一步处理后排放。2.超滤工程案例技术分析2.1 工程概况工程名称：长春某焦化废水处理工程工程位置：长春某制气公司 超滤产水：130T/H 工程投产日期：2010 年 12 月 售后服务日期：2010 年 11 月 22 日表 1 废水水质项目 pH SS(mg/l)NH3-N(mg/l)CODcr(mg/l)酚(mg
5、/l)CN-(mg/l)油(mg/l)指标 8-10 200 300 2000 700 10 100原液颜色： 红褐色 原液温度： 40 度 原液其他物质： 硫化物， 氰化物 ， 酚 ， 萘， 氨氮 2.2 系统工艺流程缺氧池OC 装置焦化废水调节池 厌氧池沉淀池 OC 装置 二沉池好氧池武 汉 艾 科 滤 膜 技 术 有 限 公 司Wu Han AQUCELL Membrane Technology Co.,Ltd. E-mail:地 址 :武 汉 市 国 际 大 厦 B 栋 9-A Tel:027-85427399 85847386 Fax:027-85427399 32.3 超滤系统设
6、计参数2.3.1 设计原则 水处理工艺需先进、高效、经济、操作管理方便、运行稳定可靠。 系统选用设备运行安全可靠，降低噪声、操作简单、运行费用低。 处理系统自动化程度要高，若自动出现保障，可切换手动操作。表 2 超滤进水水质项目 pH SS(mg/l)NH3-N(mg/l)CODcr(mg/l)酚(mg/l)CN-(mg/l)油(mg/l)含盐量(mg/l)电导率(us/cm)指标 6-9 70 15 100 0.5 0.5 5 1000 2000通过上表可以看出，SS 高于超滤系统的进水水质标准，必须经过预处理，使 SS 值降至60mg/L 以下的水平；另外，进水中会残留有少量的胶体颗粒，这
7、些胶体会对超滤膜和 RO 膜造成严重的堵塞，因此必须通过预处理将这些胶体去除；针对以上进水水质的特点，超滤系统和反渗透系统必须采取有效的预处理措施，才能保证取得良好的处理效果，并能长期稳定运行。2.3.2 超滤预处理图 1 系统工艺流程图砂滤 保安过滤器 超滤 反渗透 出水回用武 汉 艾 科 滤 膜 技 术 有 限 公 司Wu Han AQUCELL Membrane Technology Co.,Ltd. E-mail:地 址 :武 汉 市 国 际 大 厦 B 栋 9-A Tel:027-85427399 85847386 Fax:027-85427399 4图 2 石英砂过滤器石英砂过滤
8、器的过滤介质为粒径 0.50.8mm 的石英砂填料，能去除粒径为 100m 以上的颗粒，使浊度达到 1 左右。图 3 保安过滤器保安过滤器可以过滤去除废水中的一些细小颗粒物，以防止这些颗粒物在泵的加速作用下划伤超滤膜元件，造成过滤时膜组件的泄漏。保安过滤器具有结构合理、密封性好、流通能力强、操作简便等诸多优点。2.3.3 超滤膜选材及设计表 3 超滤膜技术参数超滤膜件型号 AQU2001481-100KH（UPVC）超滤膜数量 160支武 汉 艾 科 滤 膜 技 术 有 限 公 司Wu Han AQUCELL Membrane Technology Co.,Ltd. E-mail:地 址 :
9、武 汉 市 国 际 大 厦 B 栋 9-A Tel:027-85427399 85847386 Fax:027-85427399 5AQU2001481-100KH（UPVC）超滤膜采用材质为改性 PVC 的中空纤维，其表面活化层致密，支撑层为双排脂状结构，拉伸强度高、跨膜压差小、反洗效果好、抗污染、使用寿命长，对胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌、大分子有机物具有良好的去除能力。在设计上，根据产水流量、回收率以及产水水质，确定系统串联元件数及排列。为保证产水水质以及延长膜元件的使用寿命，设计过水通量比膜元件的额定过水通量要低20%30%。因此，虽然首次的投资会稍高，但却能保证膜处理系统长期稳定
10、的运行，并降低运行费用。本工程实例中，单支超滤膜产水量为 0.92T/H,共需要 160 支 AQU2001481-100KH（UPVC）超滤膜。为保证超滤系统的布水均匀，长期稳定运行及降低超滤清洗和反洗设备的投入，设计 2 套超滤系统，每套超滤系统含 2 个单元，每个单元 40 支超滤膜，分四排背靠背安装在机架上。2.3.4 超滤反洗和清洗设计超滤膜在使用的过程中，受到外界环境中物质的污染，导致膜组件产水通量的下降和膜孔的堵塞。为了保障超滤系统的长期稳定运行，需配置反洗装置和化学清洗装置来去除污染物，消除污染物对膜组件的影响。采用频繁的反洗方式，单独设置反洗水泵，反洗水泵参数按以下选取a.流
11、量：膜元件反洗通量按 200L/（m2h）折合成膜组件流量在单套装置组件数量即可。b.扬程：考虑管路损失，在满足流量要求下，一般控制反洗扬程 25m 水柱。c.泵材质：过流部分不锈钢。综上所叙反洗泵流量为 200m3/h，扬程 25m 水柱。膜材质 复合聚氯乙烯(PVC)纤维内外径尺寸 0.9mm/1.6mm截留分子量(MWCO) 10万道尔顿公称孔径 0.01m膜面积 25.5m2膜两侧最大允许压差 0.2MPa单位膜面积设计产水量 36L/（m 2h）武 汉 艾 科 滤 膜 技 术 有 限 公 司Wu Han AQUCELL Membrane Technology Co.,Ltd. E-
12、mail:地 址 :武 汉 市 国 际 大 厦 B 栋 9-A Tel:027-85427399 85847386 Fax:027-85427399 6超滤化学清洗时调节并稳定压力至 0.1MPa，进行循环酸洗 20-30 分钟，清洗通量为为100L/（m2h） ，折合成单套膜组件流量，则清洗泵流量为 100 m3/h， 扬程 20m 水柱。2.3.5 超滤后处理1、超滤后处理设备配置的技术参数描述保安过滤器RO 装置（50TH）图 5 反渗透机组2.3.6 辅助工艺（1）氧化剂加药装置，用于向超滤进水和反洗水中投加氧化剂，抑制细菌等微生物在超滤膜繁殖并去除吸附、污堵在超滤膜表面的部分有机物。
13、（2）还原剂装置，用于向反渗透进水投加还原剂，还原水中的氧化性物质，保护反渗透膜。（3）阻垢剂加药装置，用于向反渗透进水中投加阻垢剂，以防止膜元件结垢。反渗透浓水端，特别是反渗透压力容器中最后一根膜元件的浓水侧往往出现诸如 CaCO3、CaSO4 浓度积大于其平衡溶解度指数而结晶析出，在膜表面结垢造成污堵，并可能损坏膜元件，因武 汉 艾 科 滤 膜 技 术 有 限 公 司Wu Han AQUCELL Membrane Technology Co.,Ltd. E-mail:地 址 :武 汉 市 国 际 大 厦 B 栋 9-A Tel:027-85427399 85847386 Fax:027-
14、85427399 7此在进入膜元件之前设置了阻垢剂投加装置。3、超滤运行状况管理及评价整个超滤膜处理系统的控制参数主要有：温度、浊度、pH、压力、流量等。特别是进出水压力、流量这两个参数能及时反映膜元件的处理状况，可判别是否有故障问题，从而及时采取措施解决。一般来说，膜处理系统在稳定运行一段时间后出现产水量下降、压降增加的现象，造成以上现象的原因主要有污堵、氧化破坏、泄漏等，可采取清洗、消毒、维修、更换超滤膜件等措施解决。平时做好日常的运行记录，掌握膜处理系统运行的规律，将系统调整在最佳的运行状态，并能及时采取预防性的维护，防止发生重大问题而影响生产。武 汉 艾 科 滤 膜 技 术 有 限 公
15、 司Wu Han AQUCELL Membrane Technology Co.,Ltd. E-mail:地 址 :武 汉 市 国 际 大 厦 B 栋 9-A Tel:027-85427399 85847386 Fax:027-85427399 8图 4 超滤系统3.1 初始调试情况130 T/H 超滤系统调试确认书超滤系统膜组件设计为武汉艾科滤膜技术有限公司 AQU2001481-100KH（UPVC）型产品，共计 160 支，超滤系统设计的具体参数如下：系统流量为： 130 T/H；产水水质为： SDI3 浊度0.5 ；武汉艾科滤膜技术有限公司于 2010 年 11 月 20 日至 20
16、10 年 12 月 4 日派技术工程师到项目现场进行安装调试，经三方现场确认，超滤系统产水流量为 160 T/H，产水水质为 SDI2 ， 浊度 0.3NTU ，完全符合设计要求。为了该超滤系统能长期稳定运行，武汉艾科滤膜技术有限公司建议如下：（1） 对于原水水质进行监控。（2） 控制回流水量,保证系统长期的稳定运行。（3） 定期在线杀菌清洗。3.2 超滤系统运行状况130 T/H 水处理系统调试记录 表表 5 超滤系统运行参数产水量： 130 T/H 进水压力： 0.15 MPa产水压力： 0.02 MPa 浓水压力： 0.12 MPa反洗周期： 40 分/次 化学清洗周期： 暂无 天/次反
17、洗压力： 0.13 MPa 化学清洗压力： 0.1 MPa每次反洗时间： 1 分钟 每次化学清洗时间： 90 分钟表 6 超滤产水水质武 汉 艾 科 滤 膜 技 术 有 限 公 司Wu Han AQUCELL Membrane Technology Co.,Ltd. E-mail:地 址 :武 汉 市 国 际 大 厦 B 栋 9-A Tel:027-85427399 85847386 Fax:027-85427399 9SDI 值： 3 浊度： 0.5 色度： 除菌效果： 好 可见悬浮物： 有 无 COD 去除率： 其他信息描述： 采用超滤作为反渗透系统的预处理，UF+RO 膜处理系统至今一
18、直保持稳定运行，产水水质良好。4、结束语武汉艾科滤膜技术有限公司 AQU2001481-100KH（UPVC）型超滤膜在焦化废水深度处理系统做为反渗透的预处理具有以下特点：1） 透过液水质好，SDI 和浊度更低，明显降低了胶体、微生物及有机物的含量。2） 滤液水质稳定，即使在进水水质波动的情况下，仍可保证优良的产水水质。3） 与传统工艺相比，操作简单。4） 与采用大量化学品所用工艺相比，浓缩废液处理较为容易。5） 占地面积小，有利于系统的扩大与增容。超滤+反渗透膜法深度处理焦化废水技术不仅实现了产水水质好，效率高，污水处理达到回用要求。超滤+反渗透工艺的应用并为工厂节约占地面积、减少运行费用、降低了成本；还减少了污染物排放总量，保护了当地自然环境。
