1、反滲透濃水處理初步方案一、項(xiàng)目概況現(xiàn)有濃排水回收裝置進(jìn)水為一循環(huán)排水、二循環(huán)排水、脫鹽水站反滲透濃水、污水處理排水及循環(huán)水旁濾器的反洗水，設(shè)計(jì)進(jìn)水量410m3/h，其中超濾裝置的設(shè)計(jì)產(chǎn)水量為420m3/h（三套運(yùn)行，單套產(chǎn)水140m3/h運(yùn)行），反滲透裝置的設(shè)計(jì)產(chǎn)水量為260m3/h（2×130 m3/h），反滲透回收率70%。濃排水回收裝置RO濃水的排放水量約為80-120m3/h。目前污水處理站排水150m3/h正常情況下接入接入濃排水回用水站，濃排水回收裝置滿負(fù)荷運(yùn)行，當(dāng)濃排水反滲透膜化洗時(shí)，保安過濾器換濾芯時(shí)，濃排水單系統(tǒng)運(yùn)行，污水系統(tǒng)水只能外排園區(qū)污水處理廠，目前外排濃水量

2、為40m3/h（園區(qū)污水處理廠流量計(jì)計(jì)量）。1.1環(huán)保排放要求及收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)2014年12月29日鄂爾多斯大路煤化工基地管理委員會(huì)文件鄂大管發(fā)201435號(hào)文件第四章污水排放監(jiān)管內(nèi)容。1）向園區(qū)統(tǒng)一污水管網(wǎng)排放污水要求：COD500mg/L,氨氮50mg/L，TDS1000mg/L,當(dāng)達(dá)到以上指標(biāo)時(shí)，排水繳費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為2元/噸污水，當(dāng)TDS1000mg/L時(shí)，繳費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為6元/噸污水。2）向園區(qū)統(tǒng)一濃鹽水管網(wǎng)排放高鹽水要求：當(dāng)TDS10000mg/L，其他指標(biāo)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8979-1996）時(shí)，按照3元/噸高鹽水繳費(fèi)，當(dāng)TDS為6000 mg/L -10000mg/L之間，同時(shí)其他指標(biāo)

3、達(dá)標(biāo)時(shí)，按照6元/噸濃鹽水繳費(fèi)，當(dāng)TDS6000mg/L時(shí)，同時(shí)其他指標(biāo)達(dá)標(biāo)時(shí)，按照10元/噸濃鹽水繳費(fèi)。當(dāng)排放高鹽水COD或氨氮超標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，按照12元/噸濃鹽水繳費(fèi)，并且大路環(huán)保局按照相關(guān)法律法規(guī)處以高限罰款。1.2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)水量和設(shè)計(jì)規(guī)模濃鹽水深度處理項(xiàng)目，設(shè)計(jì)處理能力100 m3/h120 m3/h；年操作8000h。二、項(xiàng)目建設(shè)方案2.1 設(shè)計(jì)原則2.1.1貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的政策、法律、法規(guī)，符合國(guó)家的有關(guān)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)。2.1.2設(shè)備選型采用通用產(chǎn)品，運(yùn)行安全可靠、效率高、管理方便、維修維護(hù)工作量小、價(jià)格適中。2.1.3根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求，所選回用水處理工藝力求技術(shù)先進(jìn)

4、成熟、處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)妥可靠、高效節(jié)能、經(jīng)濟(jì)合理，減少工程投資及日常運(yùn)行費(fèi)用。2.1.4平面布置力求在便于施工、便于安裝和便于維修的前提下，使各處理構(gòu)筑物盡量集中，節(jié)約用地，擴(kuò)大綠化面積。2.1.5妥善處理和處置處理過程中產(chǎn)生的污泥，避免造成二次污染。2.1.6設(shè)計(jì)中盡量選用低噪聲的動(dòng)力設(shè)備，并適當(dāng)采取消聲、減振措施，防止二次污染。2.1.7確保工程的可靠性及有效性，降低運(yùn)行費(fèi)用，減少日常維護(hù)檢修工作量，改善操作條件。適度考慮自動(dòng)化控制和管理，做到技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理。2.1.8回用水處理構(gòu)筑物按半地下式進(jìn)行設(shè)計(jì)，力求減少?gòu)S區(qū)土方量。2.1.9盡量減少回用水提升高度和提升次數(shù)，以節(jié)約能源。2.

5、2濃水水質(zhì)總硬：2000-2500 mg/L cl-: 1500-2000 mg/Lph: 7-9TDS: 6000-7000COD: 60-90 mg/L氨氮：2-10 mg/L總磷：15-20 mg/L2.3工藝處理要求經(jīng)過改造后，進(jìn)行現(xiàn)有反滲透排水的提濃后膜濃縮系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)：COD cr20mg/L，TDS300 mg/L，可以作為脫鹽水站的源水和循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水。濃排水裝置所產(chǎn)生的高鹽水氨氮指標(biāo)小于15mg/l，COD指標(biāo)小于100mg/l，外排高鹽水TDS10000mg/l,其他指標(biāo)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8979-1996）一級(jí)A的要求。2.4目前進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)：中水進(jìn)水水質(zhì)檢測(cè)

6、項(xiàng)：分析項(xiàng)目mg/L分析項(xiàng)目Ca2+鈣TDS2320Mg2+鎂COD（鉻法）31NH+4氨BOD50總鐵0.49總硬度(以碳酸鈣計(jì))583.8Cl-氯化物453.6鈣硬度(以碳酸鈣計(jì))332.2SO42 -硫酸鹽77.29全堿度(mgL)169.5HCO3-重碳酸鹽甲基橙堿度(mg/L)127.2CO32-碳酸鹽酚酞堿度(mg/L)42.3總磷4.84PH值7.76全硅（SiO2）24.07色度（度）PCU活性硅（SiO2）電導(dǎo)率25o(µs/cm)2940懸浮物76濁度（NTU）12.62待處理反滲透濃水水質(zhì)分析檢測(cè)項(xiàng)：分析項(xiàng)目mg/L分析項(xiàng)目Ca2+鈣TDS8800Mg2+鎂CO

7、D（鉻法）84NH+4氨BOD50總鐵0.59總硬度(以碳酸鈣計(jì))2436Cl-氯化物2129鈣硬度(以碳酸鈣計(jì))1601SO42 -硫酸鹽96.92全堿度(mgL)339.2HCO3-重碳酸鹽甲基橙堿度(mg/L)339.2CO32-碳酸鹽酚酞堿度(mg/L)0總磷17.32PH值7.38全硅（SiO2）98.19色度（度）PCU活性硅（SiO2）電導(dǎo)率25o(µs/cm)11130懸浮物47濁度（NTU）0.34三、按BOT項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)該項(xiàng)目以BOT項(xiàng)目模式考慮，則以待處理反滲透濃水水質(zhì)作為進(jìn)水水質(zhì)，處理最大水量按120m3/h設(shè)計(jì)，為保證運(yùn)行的穩(wěn)定性，采用的處理工藝為：高密沉淀

8、池-多介質(zhì)過濾器-超濾-反滲透-催化氧化；通過該工藝的處理可以回收72m3/h作為脫鹽水站的源水和循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水使用，剩余48m3/h處理后達(dá)到氨氮指標(biāo)小于15mg/l，COD指標(biāo)小于100mg/l， TDS10000mg/l,其他指標(biāo)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8979-1996）一級(jí)A的要求直接外排。BOT項(xiàng)目的收費(fèi)模式按進(jìn)水量120m3/h的噸水處理成本作為業(yè)主的支付依據(jù)，BOT項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)周期按十年計(jì)算。考慮到當(dāng)?shù)丨h(huán)保政策有向零排放發(fā)展的趨勢(shì)，到時(shí)可以提前進(jìn)行現(xiàn)有裝置改進(jìn)進(jìn)一步提高反滲透濃水的回收率，并增加零排放蒸發(fā)結(jié)晶裝置，使剩余的高濃鹽水通過蒸發(fā)結(jié)晶而不外排。3.1 工藝流程設(shè)計(jì)設(shè)

9、計(jì)的工藝流程如下圖所示：3.2工藝流程說明反滲透濃水通過調(diào)節(jié)池泵入高密沉淀池，通過高密沉淀池加藥軟化去除水中的一部分的硬度；高密沉淀池出水進(jìn)入多介質(zhì)過濾器去除水中濁度；多介質(zhì)過濾器出水再進(jìn)入超濾進(jìn)一步去除水中的濁度，滿足反滲透進(jìn)水要求；通過反滲透對(duì)濃水進(jìn)行脫鹽后，產(chǎn)水作為脫鹽水站的源水和循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水使用，濃水進(jìn)入催化氧化反應(yīng)器以及氧化絮凝池去除有機(jī)物后達(dá)標(biāo)外排。高密沉淀池和沉淀池產(chǎn)生的污泥泵入污泥儲(chǔ)池，通過污泥儲(chǔ)池進(jìn)一步濃縮后泵入板框壓濾機(jī)壓濾，產(chǎn)生的脫水污泥外運(yùn)處理。3.3 工藝各單體設(shè)計(jì)1）調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)說明：收集反滲透濃水以及系統(tǒng)內(nèi)部排水，并混合調(diào)節(jié)均質(zhì)，再通過提升泵送至高密度沉淀池。

10、有效容積：500m3停留時(shí)間：4 h數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)形式：鋼砼結(jié)構(gòu)防腐；2）高密度沉淀池設(shè)計(jì)說明：通過化學(xué)軟化加藥去除水中的硬度，起到反滲透軟化預(yù)處理的作用；軟化反應(yīng)控制pH值在10.5-11.0,一體化裝置包括：反應(yīng)單元、絮凝單元及沉淀單元。根據(jù)業(yè)主提供的反滲透濃水的硬度和堿度數(shù)據(jù)，通過計(jì)算投加氫氧化鈉和碳酸鈉的軟化成本最低，約為3.59元/噸水，投加熟石灰+氫氧化鈉+碳酸鈉的成本約為3.95元/噸水，投加熟石灰+碳酸鈉的成本約為4.77元/噸水，而且投加熟石灰還需要增加石灰加藥系統(tǒng)，增加設(shè)備投資費(fèi)用；因此該高密池軟化選用投加氫氧化鈉+碳酸鈉，經(jīng)過軟化后的出水硬度在200mg/L（以CaCO3

11、計(jì)）左右，硅在50mg/L（以SiO2計(jì)）左右。（其中藥劑價(jià)格按32%氫氧化鈉：650元/噸，85%熟石灰：600元/噸，98%碳酸鈉：2000元/噸計(jì)算，如果價(jià)格不同會(huì)對(duì)加藥成本產(chǎn)生影響）處理水量：120m3/h；一段混合區(qū)停留時(shí)間：2 min；二段混合區(qū)停留時(shí)間：2 min；絮凝區(qū)停留時(shí)間：10min；推流過渡區(qū)停留時(shí)間：2 min；濃縮沉淀區(qū)停留時(shí)間：50 min；排出污泥含固率：3-5%；數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)形式：碳鋼防腐；3）高密產(chǎn)水池設(shè)計(jì)說明：收集高密沉淀池產(chǎn)水，再通過提升泵送至多介質(zhì)過濾器。有效容積：200m3停留時(shí)間：2h數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)形式：鋼砼結(jié)構(gòu)防腐；4）多介質(zhì)過濾器設(shè)計(jì)說明：對(duì)

12、高密出水池的出水進(jìn)行過濾，去除水中的濁度，出水進(jìn)入過濾產(chǎn)水池。過濾器內(nèi)部填裝無煙煤和石英砂雙層濾料。處理水量：120m3/h；單罐處理水量：60 m3/h；過濾速度：10.0m/h；過濾周期：12h；水洗強(qiáng)度：14L/m2.s；氣洗強(qiáng)度：36m3/m2.h尺寸：2824×2230（直管段）mm數(shù)量：3個(gè)（2用1備）結(jié)構(gòu)形式：碳鋼襯膠；5）過濾產(chǎn)水池設(shè)計(jì)說明：收集多介質(zhì)過濾器產(chǎn)水，再通過提升泵送至超濾。有效容積：200m3停留時(shí)間：2h數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)形式：鋼砼結(jié)構(gòu)防腐；6）超濾裝置設(shè)計(jì)說明：利用超濾對(duì)水中的濁度、懸浮物等指標(biāo)進(jìn)行降低，以保護(hù)一級(jí)反滲透的正常運(yùn)行。數(shù)量：2套主要技術(shù)參數(shù)：

13、過濾方式：全流過濾。過濾精度：最大孔徑不大于0.1微米單套運(yùn)行產(chǎn)水量：60 m3/h。超濾設(shè)計(jì)平均通量： 58L/（m2·h）（24小時(shí)平均凈產(chǎn)水通量）。系統(tǒng)回收率：93.2%。出水濁度： 0.2NTU出水SDI： 3清洗方式：每日一次EFM維護(hù)性清洗；CIP清洗周期基于跨膜壓差的變化，不小于30天。7）超濾產(chǎn)水池設(shè)計(jì)說明：收集超濾產(chǎn)水，再通過提升泵送至反滲透裝置。有效容積：200m3停留時(shí)間：2h數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)形式：鋼砼結(jié)構(gòu)防腐；8）濃水反滲透裝置設(shè)計(jì)說明：超濾的出水進(jìn)入濃水反滲透，進(jìn)一步減少濃水的產(chǎn)生量，濃水反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水作為脫鹽水站的源水和循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水，產(chǎn)生的濃水通過管

14、道排入濃水反滲透濃水池。采用陶氏海水淡化反滲透膜，型號(hào)為SW30HRLE-440。數(shù)量：2套單套處理量（進(jìn)水量）：60 m3/h主要技術(shù)參數(shù)：穩(wěn)定脫鹽率99.5%；運(yùn)行脫鹽率97%（20C，正常運(yùn)行3年內(nèi)）；設(shè)計(jì)通量：14.5L/m2.hr（SDI5）；單支膜元件回收率：12%；系統(tǒng)回收率：60%（20C，正常運(yùn)行3年內(nèi)）；排布方式：10：59）濃水反滲透濃水池設(shè)計(jì)說明：收集濃水反滲透裝置濃水，泵送至催化氧化反應(yīng)器入口。有效容積：100m3停留時(shí)間：2h數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)形式：鋼砼結(jié)構(gòu)防腐；10）催化氧化反應(yīng)器設(shè)計(jì)說明：反滲透濃水水量在48 m3/h ,進(jìn)入催化氧化器中去除有機(jī)物，使出水COD指標(biāo)

15、小于100mg/l，達(dá)標(biāo)外排。通過化學(xué)藥品的催化氧化作用使水中的大分子有機(jī)物通過加和取代、電子轉(zhuǎn)移，直接與水分離，甚至使小分子有機(jī)物直接氧化為H2O和CO2，個(gè)別有機(jī)物直接礦化。成套設(shè)備結(jié)構(gòu)形式：316L不銹鋼封閉式結(jié)構(gòu)數(shù)量：1套11）氧化絮凝池設(shè)計(jì)說明：廢水自催化氧化反應(yīng)器流入氧化絮凝池，利用弱氧化劑進(jìn)一步氧化，最終達(dá)到完全氧化，通過投加絮凝劑使廢水中的膠體在一定的外力擾動(dòng)下相互碰撞、聚集、形成較大絮狀顆粒，從而使污染物被吸附去除。有效容積：64m3結(jié)構(gòu)形式：鋼砼結(jié)構(gòu)防腐數(shù)量：1座12）沉淀池設(shè)計(jì)說明：把通過絮凝池形成的絮凝體結(jié)構(gòu)沉淀下來，去除懸浮物，以達(dá)到水質(zhì)澄清的目的。 有效容積：502

16、m3有效停留時(shí)間：10 h結(jié)構(gòu)形式：鋼砼結(jié)構(gòu)防腐數(shù)量：1座11)污泥儲(chǔ)池設(shè)計(jì)說明：接收來自高密度沉淀池排放的軟化沉淀污泥，通過泵送至壓濾機(jī)壓濾。絕干污泥量：280 kg/h；污泥含固率：3%-5%；濕污泥量：10 m3/h；有效容積： 150 m3數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)形式：鋼砼結(jié)構(gòu)防腐12）脫水機(jī)房設(shè)計(jì)說明：污泥儲(chǔ)池的污泥經(jīng)過進(jìn)一步濃縮后，通過板框壓濾機(jī)進(jìn)一步濃縮脫水。濾液通過地溝返回調(diào)節(jié)池，泥餅存放在電動(dòng)泥斗，定期外運(yùn)。選用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，1用1備。總處理污泥量：240 m3/d；絕干污泥處理量：6.72 t/d；脫水污泥含水率 75%；PAM加藥量：0.1%0.2%；配藥濃度：0.1%；建筑

17、面積：500m2（兩層）數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)形式：框架結(jié)構(gòu)13）濃水處理廠房設(shè)計(jì)說明：高密沉淀池、多介質(zhì)過濾器、超濾裝置、濃水反滲透裝置以及配套的水泵、鼓風(fēng)機(jī)、加藥裝置、化學(xué)清洗裝置等工藝設(shè)備，以及電氣系統(tǒng)均放置在該廠房?jī)?nèi)。建筑面積：1000m2數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)形式：鋼結(jié)構(gòu)3.4 BOT項(xiàng)目投資和運(yùn)行成本分析3.4.1 項(xiàng)目投資成本估算費(fèi)用名稱金額（萬元）土建工程466.50安裝工程228.20設(shè)備材料采購(gòu)費(fèi)1521.30設(shè)計(jì)費(fèi)88.64工程調(diào)試費(fèi)22.16工程管理費(fèi)22.16培訓(xùn)服務(wù)費(fèi)10.00合計(jì)2358.953.4.2 項(xiàng)目運(yùn)行成本估算1）電費(fèi)：該裝置滿負(fù)荷運(yùn)行日耗電量約為：10224 kwh/

18、天，按0.5元/kwh電費(fèi)計(jì)算，則日電費(fèi)為：5112元/天，按處理水量為120m3/h計(jì)算，則噸水電耗成本為：1.78元/噸；2）藥劑費(fèi)：裝置藥劑名稱單價(jià)（元/kg）每小時(shí)耗量(kg/h)每天投加量（kg/d）每年消耗（t）年成本(萬元/年)軟化系統(tǒng)NaOH ( 濃度32%)0.65480.6011534.403844.80249.91Na2CO3(濃度98%)2.00153.403681.701227.23245.45混凝劑(FeSO4, 濃度19%)1.659.60230.4076.8012.67助凝劑(PAM，濃度98%)16.000.122.940.981.57氧化劑(NaClO,濃度10%)2