RO浓水项目MCR设计方案0417要点讲课稿Word文档格式.docx
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5)《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)
6)业主提供的相关资料
其他相关设计规范
1.4设计范围
工程范围自进水口起,RO浓水出水至RO浓水净化后排水口止,排放水至原系统标准排放口止。
包括系统工艺流程设计、土建条件设计、设备采购安装、管道安装、电气及自控设计安装。
业主需将总水、电、气引至我方指定的位置,以保障正常施工和设备的正常运转。
主要设计项目及报价项目有:
1)治理方案的选择、工艺流程的制定、控制设备的设计;
2)处理站内各处理设施、设备、管渠的平面及工程布置;
3)工艺条件图纸的设计;
4)设备的设计、加工、制造;
5)控制设备的设计;
6)设备单机调试及系统工程运行调试。
第二章
工程规模及处理程度
2.1污水量预测
根据生产处提供的资料,污水原水分三部分,分别为除盐水装置超滤排污水、除盐水装置反渗透浓排水以及离子交换树脂再生排水。
除盐水装置正常运行时,每套超滤与反渗透的正常排水量分别为20m3/h和48m3/h。
离子交换树脂装置的处理水量为最大300m3/h,其制水率为84%,因此其最大排水量为:
300×
(1-84%)=48m3/h。
根据以上三部分污水的排放情况计算,本工程日常运行的排水量为:
日常排水量:
20m3/h+48m3/h+48m3/h=116m3/h=2784m3/d
2.2工程规模确定
根据上面的预测,考虑日常排水量处理需求,本工程处理规模确定为即2784m3/d,116m3/h。
2.3进水水质
根据建设方提供的水质资料,反渗透与超滤的排水混合后,其水质参数如下:
表1除盐装置超滤与反渗透排水水质
单位:
mg/l
项目
除盐装置
石油类
挥发酚
氰化物
COD
PH
悬浮物
硫化物
氨氮
全年最大值
3.96
0.33
0.04
289.00
8.25
102.00
0.19
76.00
全年最小值
0.01
0.00
41.30
6.03
12.00
0.10
全年平均值
0.62
0.05
93.67
7.15
56.84
0.02
8.43
离子交换树脂装置的排水水质如下:
表2离子交换排水水质
离子交换
8.61
0.14
230.00
8.87
74.00
19.02
48.10
6.34
8.00
0.46
89.30
7.54
26.81
2.40
通过分析比较上述两表,可以看出除盐装置排水水质与离子交换树脂再生排水水质基本相同,因此可将两股水混合后,进行集中处理。
混合后水质如下:
表3排水混合后综合水质
5.88
0.25
0.03
264.59
8.51
90.41
0.13
52.42
44.11
6.16
10.34
0.08
0.55
91.86
7.31
44.41
5.93
为满足日常处理需求,且不对处理设备造成资源浪费,本工程的设计进水水质设计为全年的平均值,并考虑一定的富裕量,其具体指标如下:
表4设计进水水质
设计指标
0.6
150.00
7.50
50.00
20.00
2.4出水水质
根据国家政策与环保部门要求,本工程出水要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A的出水要求。
具体水质要求如下:
表5设计出水水质
标准限值
1
0.5
6~9
10.00
1.0
5.00
第三章废水处理工艺选择
3.1水质分析
RO浓水主要包括盐、TDS和DOM,DOM中又包含内分泌干扰物、药物和病原菌等对环境产生严重危害的优先控制污染物。
国内外对RO浓水的处理方式有:
提高回收率、直接或间接排放、综合利用、蒸发浓缩以及去除污染物、电解法等。
根据表4及表5的水质指标,RO浓水主要处理项目为COD、SS及NH3-N。
RO浓水处理方式有多种,因适用范围和条件的不同,宜采取不同方案。
3.2RO浓水处理工艺比较
3.1.1国内RO浓水处理方式
表6国内RO浓水处理方式
处理方式
特点和适用范围
回流法
RO浓水回流可提高回收率,增大膜表面冲洗流速,减少污堵;
但回流率过高,又会使进水盐度升高,增加膜的负担,影响膜寿命。
回流法未从根本上解决RO浓水净化问题。
回用作生产用水
由于RO浓水中无悬浮物,含阻垢剂且有压力,可用作过滤装置的反冲洗水、除尘水、冲灰冲渣水、冷却水;
或经过简单处理后混入原水回收。
如果浓水中含环境优先控制污染物,则需慎重使用。
资源化利用
可采用水力涡轮增压器、功交换器和压力交换器等利用余压产能;
海水淡化厂的RO浓水用于制盐,可节约盐田,缩短晒盐周期;
预处理后适当勾兑,可用于海产品养殖。
蒸馏浓缩
膜蒸馏(MD)技术是一项新技术,在常压下利用温差可将浓水尽可能地回收(回收率>
95%)甚至结晶化,但目前经济、高质量的疏水微孔膜尚未研发成熟。
3.1.2国外RO浓水处理方式
美国饮用水工业调查分析了产水量>
95m3/d的137个膜装置的类型和浓水处理方式,其浓水的处理程度很低,以以下处理方式为主:
回流法
浓水回流试验表明,当回流率为80%时,膜装置运行正常。
反渗透的回流率最高可达90%,但易导致结垢现象。
试验表明当体积浓缩因子为2.5(浓水回流比为60%)时,能维持稳定的出水量。
苦咸水淡化厂通过增设浓水回收膜系统,可使淡水总回收率从75%上升至87%~90%。
直接或间接排放
表7直接或间接排放处理方式
排入地表水或海水
该法是处理浓水最常用的方法,高效价廉,但RO浓水中的有害物质及离子会影响到受纳水体的水生环境或对水源产生污染。
将RO浓水排放口设在远离海岸的地方,会减小其对海岸及海洋环境的影响。
若利用潮汐周期规律排放浓水,稀释扩散效果更好,但需要浓水储存池,只适于小型海水淡化厂。
排人污水处理系统
远离含盐水体的淡化厂可将浓水排人污水处理系统,但浓水的流量不宜过大,否则会影响污水厂生物处理工艺的稳定运行。
深井注入地下
将浓水注入土地的场所要慎重选择,注入管应做防腐处理,还需在线监测周围的土壤。
可将RO浓水混凝、沉淀、过滤处理后一部分排人沙漠深井,另一部分回流,继续处理。
排入垃圾填埋场
浓水可作为液体废物处理,也可加入凝固剂后作为固体废物处理,减少渗滤液的渗透和泄漏,从而减轻环境危害。
综合利用
表8直接或间接排放处理方式
资源回收
浓水有时比渗透液更有价值,尤其是食品行业,在化学和制药工业也常用压力驱动膜来浓缩有机溶剂。
用过滤/中和/纳滤/反渗透工艺处理染料废水,纳滤排出的浓缩染料、反渗透排出的浓缩盐水可多次回用,既减少了原料投入,又减少了废水排放量。
灌溉用水
浓水可灌溉耐盐度高的植物、产籽类作物,还可作为生态景区的补充水,但当地的地质也必须适合浓水灌溉,需要密切监测地下水或受纳水体的污染情况。
用海水灌溉油籽类盐土植物,生长季过后植物生长良好。
蒸发浓缩
浓水的蒸发塘法适用于气候炎热、蒸发率高、年降雨量低、土地广袤、地价低廉的地区,且要做好防渗工作,保护地下含水层。
污染物的去除
表9污染物的去除处理方式
处理
方式
吸附
颗粒活性炭预处理主要去除疏水性和可生物降解性的DOM(减少80%~90%的DOM),使膜渗透稳定、渗透液质量提高。
活性炭吸附容量有限,更换吸附剂费用高。
生物法
厌氧生物系统可以降解多种染料,在纺织废水和浓水处理方面也是可行的。
然而,厌氧法处理RO浓水的研究尚处于开始阶段,需解决高盐度和有机组分抑制或毒害微生物等问题。
高级
氧化
臭氧和过氧化氢氧化高效但昂贵;
Fenton试剂法对一些有机物有效,但氧化程度较低;
臭氧光催化氧化法高效且经济,综合经济和技术上的考虑,可采用臭氧和紫外联用。
电化
学法
电解法可有效去除RO浓水中的氨氮、COD和色度,设备简单、高效、清洁,但运行费用和一次投资太大。
通过以上比较可以看出,回流,直、间接排放,蒸发浓缩以及回用都有其特定的适用条件,有一定的局限性。
如果处理条件控制不当,容易引起二次环境污染。
要彻底净化RO浓水带来的污染,须通过对RO浓水中污染物的去除,才能达到完全净的目的。
在污染物去除的主要处理方式中,使用生物法费用最低,以下对生物法的不同工艺处理效果进行比较:
表10生物法处理RO浓水效果
方案1
(常规生化处理)
方案2
(常规生化处理+过滤)
方案3
(MCR)
能有效去除
BOD
色度
不能有效去除
SS
去除部分悬浮物
能去除绝大部分悬浮物
细菌
能去除大部分
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