dro处理高含盐有机废水处理系统的中试试验

dro处理高含盐有机废水处理系统的中试试验

在化工项目的废水处理和“零排放”是发展趋势和减少水土流失的重要手段。随着比例增加，膜系统的安全稳定运行已成为主要的限制因素。碟片式反渗透（DTRO）膜组件构造与传统卷式反渗透膜元件有着截然不同，DTRO膜有卓越的抗污堵能力，对废水水质有更好的适应能力，可处理TDS质量浓度达50000mg/L的废水，且浓缩比可以达到80%～90%1膜浓缩结晶分盐某煤化工企业以褐煤为原料，采用鲁奇碎煤加压气化工艺生产天然气，其生产废水是典型的难降解废水，经过前端生化处理、深度处理、中水回用处理后，浓水经过膜浓缩系统进行浓缩减量化处理，最终浓水进入蒸发结晶进行结晶处理，各系统产水分质回用。原膜浓缩系统采用超滤-纳滤-反渗透-浓水反渗透工艺，并采用传统卷式反渗透膜技术进行最终提浓减量，由于浓水中有机物、盐、挥发性物质等浓度很高，水质成分更加复杂2高盐有机废水处理工程的改造2.1高盐有机废水的水质原系统存在浓水不平衡及浓水回流现象，导致其浓水反渗透进水电导率等指标很高，是典型的高含盐有机废水。具体水质指标如表1所示。2.2dtro技术在生产运行中的应用效果DTRO膜进水盐质量浓度为10000～50000mg/L，回收率可超过80%，进水COD的质量浓度一般为10000～35000mg/L，可直接处理垃圾渗滤液，操作压力可以达到15MPa，出水水质稳定。而卷式反渗透膜进水盐质量浓度为5000～10000mg/L，理论回收率为65%～70%，对进水COD浓度要求较高，一般要求低于100mg/L，特殊应用场合不能提供质量保证，运行操作压力较低综上，DTRO膜对比传统卷式反渗透膜优势明显。本项目原设计使用传统卷式反渗透膜，实际运行过程存在很多问题，不仅影响整个系统的安全稳定运行，而且膜元件使用寿命远低于设计寿命，基本在1a左右，运行期间性能衰减严重，污堵很快，2～5d就要清洗，运行成本大幅度增加。从技术和相关工程应用结果分析，DTRO膜可应用于煤化工废水的最终提浓减量。2.3清洗周期和清洗能力通过中试试验考察DTRO膜装置是否适应本项目高含盐有机废水的处理，是否满足实际生产需要；膜装置实际运行周期、清洗周期、清洗时间等是否达到设计要求；在设计回收率和处理能力的条件下，膜装置产水指标、脱盐率等是否达到设计要求；统计分析中试试验运行数据，分析出现异常情况的原因，得出最佳运行条件和控制参数，确定改造的最佳工艺流程。2.3.1试验设备及设备选型将原膜浓缩系统最终混合浓水作为中试试验装置进水，并每天定时取样分析进出水水质指标，进行为期45d的中试试验。DTRO中试试验设备包括：加酸装置，阻垢剂添加装置，保安过滤器。装机功率为8kW，电源电压为380V，设备尺寸L×W×H=2900mm×1500mm×1900mm，最大运行压力为6.5MPa，最大处理量为1t/h。搭载3支膜柱，第1、2支膜柱由高压泵直接供水，浓水进第3支膜柱，膜组件性能参数与改造后膜组件参数相同，设备配置电导率仪、流量计、压力表等仪表。2.3.2dtro装置运行情况(1）中试装置试验运行期间，进水水质较恶劣，TDS最高质量浓度为23000mg/L，总酚质量浓度为210mg/L,COD最高质量浓度为3000mg/L,DTRO装置pH值调整为6.5以后，可稳定运行15d以上，此阶段前端卷式膜运行约2～5d，说明DTRO膜具有一定的抗有机物污染和结垢离子污染的能力。(2）原设计DTRO滤芯精度为10μm级，因进水悬浮物浓度较高，滤芯污堵较快。根据DTRO装置耐污堵特性，将滤芯精度调整为50μm级，滤芯污堵频率下降，可运行15d以上，且对膜系统影响较小。(3）由于进水碱度较高，在pH值为6.5左右时，DTRO装置运行较稳定，产水中夹带大量气泡，存在损伤膜系统的隐患。运行一段时间后，拆检2支膜柱进行观察，从表观并未发现膜片及导流盘有损坏现象，但不排除长时间运行存在损伤的隐患，需要在DTRO装置前端增加脱碳器降低碱度。综上，DTRO技术适用于本项目煤化工废水最终提浓减量处理的要求，可为多效蒸发进水提浓减量提供有力保证。装置运行稳定，较前端卷式膜运行周期大幅提升，同时大幅减少现有运行人员工作量。3工程改造工程3.1设计水量和水质工程设计总处理水量为120m3.2流程和描述工艺流程如图1所示。再生废水膜浓缩产生的最终浓盐水，水量为80m3.3dtro系统(1）脱碳器装置。脱碳器水箱尺寸为3212mm×4000mm，容积为30m(2)DTRO装置。DTRO装置运行为全自动运行方式，包括冲洗、加药、化学清洗等。由DTRO系统、加药装置系统、冲洗系统、化学清洗系统、阀门、各类仪表和控制检测元器件、控制系统及必要的设备附件组成。本项目设计3套DTRO膜装置，并联运行，单套DTRO膜装置设计参数见表3。3.4控制系统的检测该项目于2018年12月开工建设，2019年4月投运。经过1a多的运行，对系统设备在运行、化学清洗、控制系统、DTRO系统等各方面进行了综合检测。DTRO单套处理量控制在38～40m4工程改造的效果(1）工程改造后，最终浓水量从120m(2）本工程改造解决了原系统存在处理水量低，浓水不平衡回流，进水电导率高，膜系统运行周期短，清洗频繁等一系列问题，整个水系统的盐平衡和水平衡问题得到解决，一些影响废水处理效果的瓶颈问题迎刃而解。原废水生化处理进水电导率从4500μS/cm降至1700μS/cm左右，膜浓缩进水电导率从原来的12000μS/cm降至7500μS/cm左右，整个废水处理系统运行工况转好，各级回用水电导率指标下降明显，膜系统运行周期大幅延长，整个水系统处于