甲方廢水處理系統進(jìn)水水質(zhì)、水量情況如下:
車(chē)間排水水質(zhì) | |||
項目 | 單位 | 陽(yáng)極廢水 | 陰極廢水 |
水量 | m3/d | 3 | 5 |
PH | - | 7.0-8.0 | 8-10.0 |
COD | mg/L | 0 | 2000-3000 |
總磷 | mg/L | 3-4 | 3-4 |
總氮 | mg/L | 40 | 350-450 |
氨氮 | mg/L | 20 | 350-450 |
電導率 | us/cm | ≤1000us/cm | ≤1000us/cm |
設計回用水水質(zhì)要求—客戶(hù)提供 | ||
控制指標 | 單位 | 回用值 |
Ph | / | 6.5-8.5 |
嗅 | / | 無(wú)不快感 |
色度 | 度 | ≤30 |
濁度 | NTU | ≤5 |
懸浮物(SS) | mg/L | ≤10 |
生化需氧量(BOD5) | mg/L | ≤10 |
化學(xué)需氧量(CODCr) | mg/L | ≤50 |
氨氮(以N計) | mg/L | 〈1 |
總氮(以N計) | mg/L | ≤15 |
總磷(以P計) | mg/L | ≤0.5 |
陰離子表面活性劑 | mg/L | ≤0.5 |
石油類(lèi) | mg/L | ≤1 |
溶解性總固體 | mg/L | ≤1000 |
氯化物(以Cl-計) | mg/L | ≤250 |
硫酸鹽(以SO42-計) | mg/L | ≤250 |
鐵 | mg/L | 未檢出 |
鈷CO | mg/L | 未檢出 |
錳 | mg/L | 未檢出 |
二氧化硅 | mg/L | ≤30 |
糞大腸菌群數 | 個(gè)/L | ≤1000 |
總堿度(以CaCO3計) | mg/L | ≤350 |
總硬度(以CaCO3計) | mg/L | ≤450 |
氟化物(mg/L) | mg/L | ≤8 |
硫化物(mg/L) | mg/L | ≤0.1 |
甲方設備產(chǎn)生的廢水量測算,本次工程是為甲方8T/D 陰極與陽(yáng)極廢水處理工程,我公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)供貨方)負責該項目的工藝設備、管道、閥門(mén)、儀表控制系統等的成套供貨以及整套系統的安裝、調試、開(kāi)車(chē)等工程服務(wù),設計回用水水質(zhì)情況如下。
擬定將陽(yáng)極與陰極廢水經(jīng)過(guò)預沉淀溢流到調節池(此部分土建結構),出水采用加藥混凝沉淀工藝,去除COD、懸浮物。出水則進(jìn)入砂濾+袋濾+DTRO膜濃縮系統進(jìn)行分離COD、總氮,DTRO的循環(huán)膜濃縮實(shí)現>90%以上的濃縮。DTRO膜濃縮液0.8T/D以及膜清洗液0.2T/D 預計總量1.0T/D收集調節PH后進(jìn)入每天1.0T/D采用電蒸發(fā)濃縮系統,電蒸發(fā)濃縮的濃縮母液預計每天≤100升加入氨氮去除劑一同進(jìn)入電磁烘干設備內。
每天1.0T/D采用電蒸發(fā)濃縮系統,電蒸發(fā)濃縮的濃縮母液預計每天≤100升,采用電磁烘干系統進(jìn)行干化, 蒸發(fā)系統的冷凝水回到DTRO作為原水再次純化,DTRO的產(chǎn)水采用純化RO進(jìn)行純化,純化的產(chǎn)水作為車(chē)間回用水,純化RO的濃縮水回流到最前段循環(huán)處理。
廢水處理副產(chǎn)物有叁種:
一種為更換的砂濾+濾袋,廢舊膜等,這些以非危廢性質(zhì)委外處理。
另一種為電蒸發(fā)濃縮液,此為危廢物,該部分直接電磁干化,以濃稠固狀委外,
第三種為水,水的品質(zhì)完全符合回用水水質(zhì)要求,以上要求由乙方設備保證。
現有的水處理工藝,能夠處理成用戶(hù)用水要求的工藝眾多,不同的工藝有著(zhù)不同的側重點(diǎn)。根據甲方產(chǎn)生的廢水性質(zhì)、現場(chǎng)場(chǎng)地要求等綜合考慮,乙方選用全自動(dòng)化程度最高的,勞動(dòng)強度最小的,最環(huán)保的,性?xún)r(jià)比較高的工藝,即為預沉淀調節池+一體化沉淀+砂濾袋濾+DTRO膜濃縮+洗膜液與DTRO濃縮液采用電蒸發(fā)濃縮與電磁烘干+純化RO設備,干化的濃稠固狀委外。工程的主要內容為沉淀+過(guò)濾與DTRO單元+電蒸發(fā)濃縮單元+電磁烘干+純化RO單元及其附件、自控、儀表、電氣等的設計、制造,整套工程的指導安裝及系統的調試、運行;免費培訓技術(shù)、操作、維修人員,保證經(jīng)過(guò)培訓人員能獨立操作該系統,并能獨立解決該系統日常操作及維修問(wèn)題。
系統控制的主要結構方式采用PLC全自動(dòng)控制,控制也可轉為手動(dòng)或半自動(dòng)操作,整套系統可預留接入業(yè)主現有上位機系統,可以實(shí)時(shí)顯示組態(tài)畫(huà)面和相關(guān)部件的自動(dòng)操作。該系統主要具備以下主要特點(diǎn):
? 工藝技術(shù)成熟
? 系統運行安全、可靠
? 系統出水水質(zhì)穩定
? 整套系統全自動(dòng)運行,維護簡(jiǎn)便
? 節省占地,節省土建投資
其規劃后工藝流程如下圖:
本技術(shù)方案是按照8m3/d 擬定將廢水分類(lèi)預沉淀后進(jìn)入調節池(該部分為土建結構),調節池出水泵入混凝絮凝沉淀系統,沉淀出水經(jīng)砂濾袋濾+DTRO膜濃縮系統進(jìn)行分離COD、總氮。DTRO的循環(huán)膜濃縮實(shí)現>90%以上的濃縮。DTRO膜濃縮液0.8T/D以及膜清洗液0.2T/D預計總量每天1.0T/D采用電蒸發(fā)濃縮系統,電蒸發(fā)濃縮的濃縮母液預計每天≤100升,采用電熱風(fēng)烘干系統進(jìn)行干化。DTRO產(chǎn)水則進(jìn)入純化RO系統確?;赜霉┧|(zhì),同時(shí)供水增加UV殺菌,再次確保供水水質(zhì)安全。
廢水同時(shí)考慮總氮、氨氮、COD指標,我們系統設計時(shí)采用全量處理。故整個(gè)工藝靈活性很大,本身工藝穩定性高,調試時(shí)間短,自動(dòng)化程度高。
針對該項廢水的水質(zhì)特點(diǎn)及排放特性,本設計處理工藝具體流程祥見(jiàn)上面的工藝流程圖:
4. 主要工藝設備參數評估
4.1調節池與應急池單元 土建池與調節池已有
數量: 各1套
表面負荷: ≤0.5m3/m2.hr
4.2混凝絮凝沉淀單元
數量: 各1套
出水SS: ≤30mg/L
4.3砂濾過(guò)濾單元
數量: 各1套
出水SS: ≤5mg/l
4.4袋濾+ DTRO膜濃縮單元
數量: 1套
進(jìn)水COD: ≤3000mg/l
產(chǎn)水COD: ≤300mg/l
進(jìn)水總氮: ≤500mg/l
產(chǎn)水總氮: ≤40mg/l
進(jìn)水氨氮: ≤500mg/l
產(chǎn)水氨氮: ≤40mg/l
DTRO膜產(chǎn)水量: ≥12m3/d
工作時(shí)間: 12hr/d
4.5電蒸發(fā)濃縮系統
數量: 1套
進(jìn)水水量: 3.0m3/天
濃縮液水量: <0.3m3/天
冷凝水水量: >2.7m3/天
工作時(shí)間: 24hr/d
4.6電磁烘干系統
數量: 1套
進(jìn)水水量: 0.3m3/天
委外量: 30kg/天(預估量)
工作時(shí)間: 24hr/d
4.7純化RO膜單元
數量: 1套
DTRO膜產(chǎn)水量: 8m3/d
工作時(shí)間: 12hr/d
進(jìn)水COD: ≤300mg/l
產(chǎn)水COD: ≤30mg/l
進(jìn)水總氮: ≤40mg/l
產(chǎn)水總氮: ≤4mg/l
進(jìn)水氨氮: ≤40mg/l
產(chǎn)水氨氮: ≤1mg/l
4.8 壓濾系統
過(guò)濾面積: 10m2
數量: 1套
4.9電控系統
數量: 1套
自然沉淀是因重力作用而從水中分離出來(lái)的過(guò)程,陽(yáng)極廢水、陰極廢水通過(guò)自然沉淀,沉淀底部物料可實(shí)現資源化回用,沉淀出水則進(jìn)入調節池。
作用:對水量和水質(zhì)的調節,調節污水pH值、水溫,有預曝氣作用,還可用作事故排水。
調節池分類(lèi):水量調節池和水質(zhì)調節池
調節池,按作用分:均質(zhì)池,水量緩沖池,均質(zhì)均量池
一般不連續排水時(shí)都要做成有水量緩沖功能的,若有多股水,水質(zhì)差別較大,尤其是零排放回用系統,調節池兼顧事故池作用。本系統調節池設置≥20m3, 采用土建結構,該部分業(yè)主自理。
化學(xué)混凝沉淀通過(guò)投加化學(xué)藥品以改變水或廢水中的溶解固體和懸浮固體的物理狀態(tài), 從而便于通過(guò)沉淀或者氣浮將其去除。
4.多介質(zhì)過(guò)濾設備
多介質(zhì)過(guò)濾設備是一種過(guò)濾器,濾料采用石英砂、活性炭作為填料。主要是對泥沙,膠體,金屬離子以及有機物進(jìn)行截留,吸附。因為其無(wú)污染,價(jià)格低廉,運行成本低,所以應用比較廣泛。
多介質(zhì)過(guò)濾設備結構簡(jiǎn)單、運行、反洗比較方便,其操作主要是通過(guò)調節5個(gè)閥門(mén),改變水的方向改變,運行時(shí)是上進(jìn)下出,反洗的是下進(jìn)上出,再通過(guò)排污閥將反洗的污水排出,然后通過(guò)正洗,直至出水清澈干凈為止,裝填石英砂、活性炭應注意:頂層采用活性炭,裝填高度400-600mm,截污層石英砂規格0.5-1.0mm,高度為150-200mm,下有2層的承托層,分別是1-2mm規格的石英砂裝填高在150-200mm,2-3mm規格的石英砂裝填高在150-200mm。
多介質(zhì)過(guò)濾設備的特點(diǎn)
(1)結構緊湊:占地面積小、結構簡(jiǎn)單、安裝操作靈活方便。
(2)連續自清洗過(guò)濾:過(guò)濾介質(zhì)自動(dòng)循環(huán),連續清洗,無(wú)需停機進(jìn)行反沖洗。
(3)降低原水的懸浮物(SS)含量:SS去除率≥90%,達到完美過(guò)濾效果。
(4)特選材質(zhì),使用壽命長(cháng)。
結構及工作原理:袋式過(guò)濾機是一種壓力式過(guò)濾裝置,主要有過(guò)濾筒體、過(guò)濾筒蓋和快開(kāi)機構、不銹鋼濾袋加強網(wǎng)等主要部件組成,濾液由過(guò)濾機外殼的旁側入口管流入濾袋,濾袋本身是裝置在加強網(wǎng)籃內,液體滲透過(guò)所需要細度等級的濾袋即能獲得合格的濾液,雜質(zhì)顆粒被濾袋攔截。該機更換濾袋十分方便,過(guò)濾基本無(wú)物料消耗。
袋式過(guò)濾器具備構造合理、密封性好、流通才能強、操作簡(jiǎn)便等諸多長(cháng)處。尤其是濾袋側漏機率小,能正確地保障過(guò)濾精度,并能快捷地改換濾袋,使得操作成本下降。濾器內外表面采取機械噴砂拋光解決,平均、易清洗。我們知道,袋式過(guò)濾器所采取的過(guò)濾方法是側進(jìn)側出的方法,也可以采取側進(jìn)底出的方法,通過(guò)管道中的壓力將過(guò)濾液體介質(zhì)壓入或抽入袋式過(guò)濾器桶體,要過(guò)濾的液體介質(zhì)經(jīng)由電拋光沖孔支持濾藍承托的過(guò)濾袋的過(guò)濾,發(fā)生變化的固液分別到達液體介質(zhì)被過(guò)濾的結果。
DTRO膜技術(shù)即碟管式膜技術(shù),分為DTRO(碟管式反滲透)和DTNF(碟管式納濾)兩大類(lèi),是一種專(zhuān)利型膜分離設備。
它的膜組件構造與傳統的卷式膜有著(zhù)截然不同的原液流道:碟管式膜組件具有專(zhuān)利的流道設計形式,采用開(kāi)放式流道,料液通過(guò)入口進(jìn)入壓力容器中,從導流盤(pán)與外殼之間的通道流到組件的另一端,在另一端法蘭處,料液通過(guò)通道進(jìn)入導流盤(pán)中(如圖1所示),被處理的液體以最短的距離快速流經(jīng)過(guò)濾膜,然后180o逆轉到另一膜面,再從導流盤(pán)中心的槽口流入到下一個(gè)導流盤(pán)(如圖1所示),從而在膜表面形成由導流盤(pán)圓周到圓中心,再到圓周,再到圓中心的雙“S”形路線(xiàn),濃縮液最后從進(jìn)料端法蘭處流出。DTRO膜件兩導流盤(pán)之間的距離為4mm,導流盤(pán)表面有一定方式排列的放射線(xiàn)。這種特殊的水力學(xué)設計使處理液在壓力作用下流經(jīng)濾膜表面遇放射線(xiàn)碰撞時(shí)形成湍流,增加透過(guò)速率和自清洗功能,從而有效地避免了膜堵塞和濃差極化現象,成功地延長(cháng)了膜片的使用壽命;清洗時(shí)也容易將膜片上的積垢洗凈,保證碟管式膜組適用于處理高渾濁度和高含砂系數的廢水,適應更惡劣的進(jìn)水條件。
透過(guò)液流道:過(guò)濾膜片由兩張同心環(huán)狀反滲透膜組成,膜中間夾著(zhù)一層絲狀支架(如圖2),使通過(guò)膜片的凈水可以快速流向出口。這三層環(huán)狀材料的外環(huán)用超聲波技術(shù)焊接,內環(huán)開(kāi)口,為凈水出口。透過(guò)液在膜片中間沿絲狀支架流到中心拉桿外圍的透過(guò)液通道,導流盤(pán)上的O型密封圈防止原水進(jìn)入透過(guò)液通道(如圖2)。如圖2所示透過(guò)液從膜片到中心的距離非常短,且對于組件內所有的過(guò)濾膜片均相等。
圖1 碟管式膜柱流道示意圖
圖2 DTRO膜片和導流盤(pán)
DTRO工藝優(yōu)點(diǎn)
DTRO膜柱獨特的結構使其具有以下特點(diǎn),這也是膜分離工藝應用于滲濾液處理所必需的特性:
最低程度的膜結垢和污染現象
如前所述,DTRO膜件具備2mm開(kāi)放式寬流道及獨特的放射線(xiàn)導流盤(pán),料液在組件中形成湍流狀態(tài),最大程度上減少了膜表面結垢、污染及濃差極化現象的產(chǎn)生,使得DTRO膜件即使在高壓120bar的操作壓力下也能體現其優(yōu)越的性能。
膜使用壽命長(cháng)
DTRO膜組件能有效避免膜的結垢,減輕膜污染,使反滲透膜的壽命延長(cháng)。DT的特殊結構及水力學(xué)設計使膜組易于清洗,清洗后通量恢復性非常好,從而延長(cháng)了膜片壽命。工程實(shí)踐表明,在滲濾液原液處理中,一級DTRO膜片壽命可長(cháng)達3年,甚至更長(cháng),接在其它處理設施之后(比如MBR),壽命可長(cháng)達5年以上,這樣的壽命是一般的反滲透處理系統無(wú)法達到的。
組件易于維護
DTRO膜組件采用標準化設計,組件易于拆卸維護,打開(kāi)DTRO膜件可以輕松檢查維護任何一片過(guò)濾膜片及其它部件,維修簡(jiǎn)單,當零部件數量不夠時(shí),組件允許少裝一些膜片及導流盤(pán)而不影響DTRO膜組件的使用,這是其它形式膜組件所無(wú)法達到的。
過(guò)濾膜片更換費用低
DTRO膜組件內部任何單個(gè)部件均允許單獨更換。過(guò)濾部分由多個(gè)過(guò)濾膜片及導流盤(pán)裝配而成,當過(guò)過(guò)濾膜片需更換時(shí)可進(jìn)行單個(gè)更換,對于過(guò)濾性能好的膜片仍可繼續使用,這最大程序減少了換膜成本,這是卷式、中空纖維等其它形式膜組件所無(wú)法達到的,比如當卷式膜出現補丁、局部泄漏等質(zhì)量問(wèn)題需要更換新膜時(shí)只能整個(gè)膜組件更換。
DTRO膜系統作為一種膜分離工藝相對傳統的生化工藝具有如下優(yōu)勢:
出水水質(zhì)好
反滲透膜對各項污染物都具有極高的去除率,出水水質(zhì)好,對于出水水質(zhì)要求不高的情況,可以使用納濾膜;
出水穩定,受外界因素影響小
由于影響膜系統截留率的因素較少,所以系統出水水質(zhì)很穩定,不受可生化性、碳氮比等因素的影響,對于不宜采用生化處理的老垃圾場(chǎng)滲濾液有著(zhù)很大的處理優(yōu)勢;
運行靈活
DTRO膜系統作為一套物理分離設備,操作十分靈活,可以連續運行,也可間歇運行,還可以調整系統的串并聯(lián)方式,來(lái)適應水質(zhì)水量的要求;
建設周期短,調試、啟動(dòng)迅速
DTRO膜系統的建設主要為機械加工,附以配套的廠(chǎng)房、水池建設,規模很小,建設速度快。設備運抵現場(chǎng)后只需兩周左右的安裝調試時(shí)間就可完成;
自動(dòng)化程度高,操作運行簡(jiǎn)便
DTRO膜系統為全自動(dòng)式,整個(gè)系統設有完善的監測、控制系統,PLC可以根據傳感器參數自動(dòng)調節,適時(shí)發(fā)出報警信號,對系統形成保護,操作人員只需根據操作手冊查找錯誤代碼排除故障,對操作人員的經(jīng)驗沒(méi)有過(guò)高的要求;
占地面積小
DTRO膜系統為集成式安裝,附屬構筑物及設施也是一些小型構筑物,占地面積很??;
可移動(dòng)性能強
DTRO膜系統可以安裝在集裝箱內,也可以安裝在廠(chǎng)房里,一個(gè)項目結束后可以移至其它項目繼續使用。
運行費用低
在同樣達到高水平的排放標準的前提下,相對于其它處理工藝,DTRO膜系統投資省、運行費用低。
7.電蒸發(fā)濃縮與烘干系統介紹
該電蒸發(fā)濃縮設備主要功能是在負壓作用下把沸點(diǎn)降低,使原液加熱后沸騰蒸發(fā),蒸發(fā)出來(lái)的蒸汽經(jīng)過(guò)冷凝系統凝結成液態(tài)水通過(guò)排水槽排出,根據水質(zhì)比重的不同濃縮減量出水率最大可以達到90%。通過(guò)該設備濃縮減量處理,可以大大減輕企業(yè)廢液處理的成本,并且設備占地面積小,移動(dòng)便捷,自動(dòng)化程度高,無(wú)需外接蒸汽源與外圍冷卻水,只需提供電能與少量壓縮空氣即可。蒸發(fā)的約5-10%的母液采用電烘干技術(shù)進(jìn)行固化,固化物委外處理。
通過(guò)電能驅動(dòng)壓縮機做功,進(jìn)一步提高水蒸氣的壓力和溫度,從而充分回收負壓狀態(tài)下水蒸氣的能量,使其完全轉化成污水加熱的能源。
a.污水進(jìn)入蒸發(fā)器,在真空下逐漸被加熱到沸點(diǎn)80-85度。
b.水變成蒸氣從污水中蒸發(fā)溢出,而高于水沸點(diǎn)的物質(zhì)則保留于殘液中,其中包含了重金屬、鹽分、油脂、表面活性劑等。
c.壓縮機輸入機械能,提高水蒸氣的壓力和溫度,水蒸氣在交換器中冷凝為水,并將其熱量傳遞給污水使得污水持續蒸發(fā)。
d.真空蒸餾后殘留物的量會(huì )減少到原有廢水量的10%,水蒸氣冷凝后幾乎不含任何雜質(zhì),可作為工藝水送回到生產(chǎn)過(guò)程中。
節能電蒸發(fā)技術(shù)六大特點(diǎn)
a負壓真空能量回收技術(shù)
通過(guò)電能驅動(dòng)壓縮機做功,進(jìn)一步提高水蒸氣的壓力和溫度,從而充分回收負壓狀態(tài)下水蒸氣的能量,使其完全轉化成污水加熱的能源。
該技術(shù)能量利用效率相當于傳統20效蒸發(fā)器,電能為w一能源,蒸發(fā)噸水的能耗僅為60-120kwh(能耗以自來(lái)水測試得出),無(wú)需冷卻塔。
蒸發(fā)方式 | 蒸發(fā)噸水能耗 |
電加熱 | 715kwh |
三效蒸發(fā) | 350kwh |
節能電蒸發(fā)技術(shù)(根水質(zhì)有關(guān)) | 60-120kwh |
b蒸餾水余熱回收技術(shù)
該系統通過(guò)多級換熱的方式吸收蒸餾水的富余熱量來(lái)預熱污水,從而使蒸餾水的出水溫度從100度降至40度左右,大大降低了系統能耗。
c智能極簡(jiǎn)主義
該系統采用高精尖儀器儀表,控制點(diǎn)超過(guò)50個(gè),整個(gè)運行過(guò)程依靠PLC運算,包含了負荷自動(dòng)調節,自我健康與故障診斷。
用戶(hù)界面簡(jiǎn)潔明了,一鍵式啟動(dòng)、關(guān)停,大大減少了枯燥繁瑣的操作培訓用時(shí);
d模塊式設計
節能電蒸發(fā)設備每個(gè)模塊單元由進(jìn)口壓縮機、蒸發(fā)冷凝系統、智能化微電腦控制系統、預熱換熱器、控制閥門(mén)傳感器、單元外殼等構成。節能電蒸發(fā)設備模塊集成度更高、體積更小、外觀(guān)更加精致。
e五重降噪技術(shù)
選用降噪壓縮機、新型變頻控制系統、特殊設計的“降噪空間”、定制的隔音材料、高效的隔振緩沖環(huán),將系統運行時(shí)的噪音降低到最低;
f自清潔技術(shù)
浮油自清潔技術(shù):通過(guò)特殊的收集結構可以最大程度將低沸點(diǎn)浮油和蒸餾水分離,從而進(jìn)一步提升蒸餾水的品質(zhì);
傳熱管污垢自清潔技術(shù):系統自動(dòng)定期對換熱管進(jìn)行藥劑清洗,無(wú)需人工操作和干預。
設備特性
1.節能: 真空環(huán)境下蒸發(fā)、熱量二次利用壓縮、設備具有以上七大特點(diǎn)
2.電源:380V/50Hz/三相五線(xiàn)制
3.熱交換器材質(zhì)為不銹鋼316L,可選配鈦合金或其他
4.釜體材質(zhì)為不銹鋼316L,可選配鈦合金或其他
5.系統可全自動(dòng)運行,人機界面進(jìn)行監控,帶自動(dòng)清洗及消泡功能.
6.環(huán)境要求:寬敞、通風(fēng)、避雨、室溫10-35℃、進(jìn)出水便捷