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反渗透在超纯水排放水处理中应用

来 源:中华水网   发布时间:2013-12-20 移动版

  针对超纯水产水效率低。在目前纯水制备系统基础上,为提高产水效率,采用增加一套反渗透系统,对原有纯水系统排放水进行收集处理。提高了水资源利用率,降低了超纯水制备成本。文介绍在现有超纯水设备基础上,增加一套反渗透系统,对原超纯水系统排放水进行收集处理,达到降低超纯水运行成本,提高水资源利用率的目的。

  1改造背景

  1.1改造对象此次改造对象为超纯水工艺预处理RO阶段。

  1.2改造增加设备本次改造核心内容为增加一套反渗透系统,收集处理现有超纯水系统预处理阶段RO排放水;增加一套浓缩水输送系统,输送再浓水。

  1.3改造前情况及改造原因现有超纯水处理系统建于2005年,包括预处理,精处理,抛光处理三部分。超纯水总产水率约为62%,其中预处理产水率约为67%,精处理产水率约为95%,抛光处理产水率约为98%,而且精处理、抛光处理排放水均有回收利用,只有预处理排放水是产生实际排放的,由此可见超纯水低产水率的主要症结在预处理部分。现有超纯水预处理系统采用U F+RO+加碱+RO,其中U F采用错流式运行,每运行35分钟U F系统自冲洗一次,U F的产水率约95%;RO系统采用RO+加碱+RO,产水率为71%左右。通过水质分析,uF部分排放水浊度大、有机物含量较高、水质不稳定、水量少,收集处理工艺复杂投入高,直接排放更经济合理;RO部分排放水除了电导率较高,水质水量较稳定,具有处理意义。2008年RO排放水量4000吨,2009年RO排放水量4931吨,2010年RO排放水量6137吨,2011年RO排放水量6068吨。

  2改造

  2.1主要设计及参数(1)反渗透系统。原超纯水系统预处理RO排放水电导高达1400us/cm,新增反渗透系统选用陶氏公司BW 30—365FR抗污染膜,该膜抗污染能力强、不易污堵、运行压力低、使用寿命长。原超纯水系统预处理两套RO(一用一备),单套最大排放水量12 t/ll,故设计新增反渗透系统处理量≥12妇,反渗透用四支装膜壳,一级两段2:1排列,低压运行。(2)反渗透冲洗系统。该排放水收集系统原水水质差,设计冲洗量为不小于12t/11不大于16t/l l冲洗泵一台,每运行2h原系统排放水冲洗2rai n,停机时用清洁水冲洗不少于2rai n。(3)阻垢剂加药量。通过对原超纯水系统预处理RO排放永小试,发现阻垢剂加药量达到3ppm,已经能够起到极好的阻垢作用,阻垢剂投加量定在3ppm。(4)再浓缩水输送系统。我们科研中心工艺线生产常用到强腐蚀性酸,如H F、H N O,、H 2S0。,这部分酸的排放一般用以自来水为水源的水射器带走,通过研究发现再浓缩水偏弱碱性,这部分水替代抽酸用自来水,既不影响抽酸又可以节约自来水。目前,我所抽酸用自来水用量Q m ax=45t/d&Q m ax--------------------6t/h,压力I>0.20M pa,为保证生产需要我们选择泵的Q m ax不小于8 t/l l,用压力变送器控制输送泵频率,压力设定为0.25-I-0.05 M pa。

  2.2工艺流程通过对超纯水系统RO排放水水质、水量分析,针对本所反渗透浓水电导高达1400us/cm、排放量在150吨/天并呈逐年上升趋势、项目可用占地面积较小的实际情况,通过刷选最终确定采用反渗透工艺处理。反渗透膜选用陶氏公司BW 30—365FR抗污染膜,数量12支,一级两段2:1排列,处理量12T/H,最大处理量100000吨/年。回收系统产水电导在20us/era以下,该部分水占处理量的65%,进入原纯水站制备系统;回收系统浓水电导在3400us/cm左右,该部分水占处理量的35%,替代自来水生产线抽酸用。

  3改造结果

  3.1改造后水质变化该改造于2011年l O月开工,2012年2月完成并投入调试,2012年3月正式投产运行。改造后超纯水系统RO滤芯的更换周期变长,RO清洗周期也有明显延长。未改造前RO进水电导率接近或等同于进水自来水电导率,改造完成后RO进水电导率较进水自来水电导率下降50—100us/cm,对RO进水水质具有明显改善作用;而且RO产水电阻率相较于未改造前有明显下降。

  3.2改造后用水水量变化该改造完成投产后目前实际日处理量约150吨,天,进入原超纯水系统优质水约100吨/天,抽酸用再浓水约50吨/天,每天可节约自来水约160吨,天。超纯水处理系统在用水水量基本不变的前提下,自来水用量有明显下降,超纯水系统产水率较改造前约上升9%,产水率由2011年3月62%上升到目前的71%,有明显提升。

  4改造投资及技术经济分析

  本改造为现有超纯水系统的叠加项目,改造总投资为45万元,包括土建、水、电等外部及设备费用。运行产生的费用主要为电费、人工、耗材。目前实际st处理反渗透浓水量在150吨/天,按150吨/天处理量计算:每年节约自来水约56000吨,扣除设备折旧费、电费、日常运行费用,每年可节约水费17万元左右。我们使用叠加一套反渗透处理RO排放浓水,有效地达到了节约水资源,降低超纯水制造成本,减少废水排放的目的,较其他公司将RO排放水使用在生活用水更加有效合理。

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