高盐水工艺技术规程

录

1产品阐明.......................................

2原材料技术规格.................................

2.1原料.......................................

2.2产品及中间产品规格........................

2.3主要辅助材料质量指标......................

3生产原理.......................................

3.1均质调整池及提升泵工作原理................

3.2臭氧处理装置...............................

3.2.1臭氧发生器............................

322臭氧投加系统（含接触池/缓冲池）.......

3.2.3冷却水系统............................

3.2.4板式换热器_L作原理....................

3.3曝气生物滤池（BAF）..................................................

3.4高密度澄清池工作原理......................

3.5高强度膜（浸没式超滤）系统工作原理........

3.6反渗透系统工作原理........................

3.7钠床工作原理...............................

3.8能量透平回收装置...........................

3.9加药及辅助系统.............................

3.9.1碳酸钠加药系统..........................

3.9.2PAM一体化加药装置.....................

3.9.3米顿罗加药泵工作原理....................

3.9.4耐驰螺杆泵工作原理......................

4工艺流程阐明...................................

4.1流程示意图.................................

4.2工艺流程简介...............................

5工艺条件一览表.................................

6分析控制一览表.................................

7开停车程序及注意事项...........................

7.1开车前的准备与检验........................

8可能发生的不正常现象及处理措施.................

8.1均质调整池................................

表8-1均质调整池异常现象及处理措施............

8.2臭氧发生装置常见故障W、J检验与处理..........

8.3BAF曝气生物滤池...........................

8.4高密度澄清池..............................

8.5板式换热器.................................

8.6保安过滤器.................................

8.7高强度膜装置...............................

8.7反渗透装置.................................

8.8罗茨风机...................................

8.9离心风机..................................

8.10停电、断电及危险化学品泄露...............

9联锁应答表或联锁逻辑图........................

10原材料及动力消耗.............................

10.1化学药物消耗量...........................

10.2水耗、电耗...............................

11副产品和废物处理一览表.......................

12主要设备一览表及主要设计参数.................

12.1安全阀一览表.............................

12.2主要设备一览表...........................

1产品阐明

高盐水减量化处理装置主要处理园区回用反渗透装置产生的浓盐水，处

理达标日勺水一部分作为各项目企业循环水补水进回用水池，一部分作为一级

脱盐水站补水进一级脱盐水超滤产水池，减量化单元浓缩后的高浓盐水，送

至后续蒸发结晶单元进行处理。

本装置减量化单元工艺流程分为预处理系统和后处理系统，预处理系统对来

水进行预处理，涉及调整池、臭氧氧化、BAF曝气生物滤池和高密度澄清池

及纯碱投加系统、高强度膜过滤系统；后处理系统涉及中压膜浓缩装置、钠

离子深度软化系统、高压膜浓缩装置和二级反渗透装置、有关的加药、清洗

系统和储水池等。本工程设计处理量10800m3/d。

减量化单元出水分为两潞，处理达标的水一部分作为各项目企业循环水补水

进回用水池，一部分作为一级脱盐水站补水进一级脱盐水超滤产水箱，减量

化单元浓缩后的高浓盐水，送至后续蒸发结晶单元进行处理。

2原材料技术规格

2.1原料

表21减量化单元进水水质指标一览表

序号项目单位设计值控制范围值

1PH/7.06.5〜9

2CODcrmg/115()W15()

3BOD5mg/132W32

4SSmg/130W30

5NH3-Nmg/115W15

6TDSmg/145003800-4500

7总硬度mg/12680《2680

8全硅mg/170<70

9CL-mg/1942《942

1()TPmg/13.3W3.3

11碳酸盐硬度mg/1655W655

12XOfmg/110(1.2W100.2

13SO42mg/11817.9^1817.9

14Kfmg/192.5W92.5

15Na+mg/1435<435

16Ca2"mg/1545W545

17Mg2+mg/1254.5W254.5

18Srmg/15.96W5.96

19Bamg/I0.28W0.28

20CO32mg/11.82<1.82

21HCOrmg/1220W220

22Fmg/10

23总铁mg/1________05_________________^05_________

2.2产品及中间产品规格

表2・2减量化单元出水水质指标一览表（做为循环水补水）

序号项目单位性能值

1PH6.0-8.5

2CODcrmg/1这3()

3BOD5mg/1W10

4总铁mg/1W0.3

5总碱mg/1W35O

6TDSmg/1W500

7总硬度mg/1W450

8NH3-Nmg/1W3

9CLmg/1W120

1()TPmg/1W1

11大肠杆菌个/LW3

12悬浮物mg/1W1

13浊度NTUW1

14回收率—___________90%___________

表2・3减量化单元出水水质指标一览表（做为一级脱盐水站补水）

序号项目单位性能值

1PH6.0-9.0

2CODcrmg/1W3

3BOD?mg/1

4浊度NTU0.2

5TDSmg/1W50

表2・4减量化单元高浓盐水水质指标一览表

序号项目单位设计正常值

1pH7-8.5

2CODcrmg/1W5()()

3NHs-Nmg/1W30

序号项目单位设计正常值

4TDSmg/145000

5总硬度mg/1W1()0()

6二氧化硅mg/1103.7

7CLmg/i9194

8HC03"mg/1381.5

9NO?mg/1899.6

11SO?mg/118773

12Ca2+mg/1342.9

13Mg2+mg/1149.8

14Na+mg/114215

15Sr24"mg/1W10

16Ba2+mg/1W0.50

17CO2mg/1W6.5

18K+mg/1887.1

注：以上双膜系统进水水质根据招标文件估算，仅供参照。

2.3主要辅助材料质量指标

表2・3主要辅助材料质量指标表

主要技术规格

序号物料名称

指标名称指标

化学成份NaOH

外观透明液体

有效含量230%

包装槽车

1液碱

配制浓度230%

高密度澄清池210mg/L

二级RO根据pH投加

执行原则GB/T11199-1989

化学成份Na2cCh

2碳酸钠

外观白色结晶

有效含量（以Na2co3计）298%

氯化钠4().3%

铁（以Fe计）W0.003%

硫酸盐

<0.03%

（以SOZit）

水不溶物W0.02%

2碳酸钠堆积密度>0.85%

包装罐装

配制浓度10%

加药量800mg/L

投加方式螺杆泵连续投加

执行原则GB210.1-2023

外观白色颗粒

有效含量299.5%

固体含量290%

分子量1000-150()万

阴离子聚丙离子量20-60%

3

烯酰胺溶解度W60分钟

水不溶物W0.3%

180Hm筛网285%

筛余物

1mm筛网W5%

执行原则GB17514-2023

化学成份H2s04

外观无色透明液体

4浓硫酸

有效含量298%

执行原则GB/T534-2023

化学成份PAC

外观淡黄色或棕褐色半透明液体

5絮凝剂

有效含量10%

_________________罐装|

包装

配制浓度10%

前混凝池50ppm

后混凝池I5ppm

投加方式计量泵连续投加

执行原则GB/T15892-2023

化学成份NaClO

外观淡黄色液体

有效含量（以。-计）10%

包装槽车

6次氯酸钠配制浓度10%

原水投加量6ppm

超滤反洗投加量1OOppm

超滤维护性清洗投加量500ppm

执行原则GB19106-2023

化学成份柠檬酸

外观白色粉末

有效含量250%

包装袋装

7柠檬酸配制浓度250%

高强度膜反洗投加量lOOOppm

高强度膜维护性清洗投

2023ppm

加量

执行原则GB/T8269-2023

化学成份NaHSO3

外观白色粉末

有效含量100%

8还原剂包装袋装

配制浓度20%

加药量3ppm

年用量吨

投加方式计量泵连续投加

执行原则HG/T3814-2023

外观浅琥玻色透明液体

有效含量100%

包装25kg桶装

9阻垢剂

配制浓度100%（原液）

加药量3ppin

执行原则QB/TGT006-2023

化学成份HC1

外观淡黄色液体

有效含量230%

包装槽车

10盐酸配制浓度230%

超强度膜维护性清洗投

1OOOppm

加量

pH调整投加量5ppm

执行原则GB320-2023

化学成份

外观淡黄或淡绿色透明液体

有效含量100%

非氧化杀菌

11包装25kg桶装

剂

配制浓度原液(100%)

投加量200ppm

执行原则QB/TGT881-2023

化学成份EDTA四钠盐

外观白色粉末

有效含量99%

12清洗剂

包装袋装

配制浓度1%

执行原则GB/T1401-1998

________

化学成份R・C6H•SO3N2・(R・C10・C13)

外观白色粉末

十二烷基苯有效含量90±2%

13

磺酸钠包装袋装

配制浓度1%

执行原则Q/320922SQT001-2023

3生产原理

A的我本指标用忖合衣।整氽

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3.1均质调整池及提升泵工作原理

回用水站的反渗透浓水经过管廊用管道送至本装置内的均质调整池，在均质

调整池内对来水的水量和水质进行均质、调整，调整后的高盐水分两路，当

COD含量＞80mg/L时，进入臭氧高级氧化单元、曝气生物滤池清除COD

后进高密度澄清池；当高盐水COD含量较低时，提升泵直接将高盐水跨接进

高密度澄清池。防止水中污泥沉积，在池内设置了搅拌器蒸汽加热。

3.2臭氧处理装置

臭氧具有极强的氧化能力和杀菌能力。臭氧氧化主要是将来水中难以生化降

解的有机污染物氧化分解成微生物可降解日勺小分子，以便于后续生化反应能

够将来水中的COD清除。臭氧与水中有机物的反应有两条途径，即臭氧直接

反应（D反应）和臭氧分解产生羟基自由基（・OH）日勺间接反应（R反应）。D反应

速度较慢且有选择性，是清除水中污染物的主要反应;R反应产生的羟基自由

基氧化能力更强，且无选择性。所以在处理废水时应注意控制臭氧反应途径,

使臭氧能有效利用。

电源接氧系统

图3.2・1臭氧发生器系统图

氧气经减压阀（阀后压力O.IMPa）减压稳压，过滤器（过滤精度0.5Hm）

净化，氧气流量计检测流量，温度压力传感器检测温度压力后，进入臭氧发

生室。在臭氧发生室高频高压电场内，部分氧气变成臭氧，产品气体为臭氧化

气体，经过出气自动调整阀后排出。

臭氧发生器及变压器日勺冷却水进水管路分别设有水流量开关检测水流量

异常并反馈到自动控制系统；出水管路设置温度传感器，用于检测冷却水温

度并反馈到自动控制系统；当冷却水温度超出设定值或者流量低于设定值时

报警。

臭氧制备间内安装臭氧泄漏报警仪，当臭氧制备间内环境中臭氧泄露超标时,

由臭氧泄露报警仪检测发出报警、提供信号开启排气风扇（排风扇由顾客自

备），在报警后1・10分钟（顾客自定）故障还未排除将自动切断本房间有关

设备电源。

臭氧接触池设置尾气破坏器，池子内的尾气经除雾器清除水雾与水滴后，进

入尾气破坏器反应罐。尾气破坏器采用催化的方式将臭氧分解，整个尾气破

坏装置的控制由尾气破坏箱控制。经臭氧尾气破坏装置的出口气体臭氧浓度

不不小于O.lppm,可直接排放到大气中。

3.2.1臭氧发生器

臭氧发生器利用DBD介质阻挡放电技术，在高压放电下将经过放电单元内的

原料气体电离，等离子放电下状态下，高能电子将原料气体中日勺氧分子电离

为氧离子，氧离子迅速与氧分子结合生成臭氧分子，如下图所示。单位放电面

积下，施加日勺能量越多，产生的臭氧也就越多。如图3・1所示:

electrode

e+0?9e+0+0

02+03

powerO+Oi+M90?+M

|heal]

dielectric

图3.2・2臭氧产生示意图

3.2.2臭氧投加系统（含接触池/缓冲池）

本项目处理规模为500m3/h,投加总量约为40kg/h。臭氧曝气采用射流扩

散器形式，含射流器、噌效喷嘴、回水流量开关等。为预防曝气设备被原水

中日勺杂质堵塞。

臭氧气体经过射流器配合增效喷嘴通向臭氧接触池，与接触池内的水充

分接触反应。臭氧气体及动力水由动力泵送入射流曝气器中，水体与气体在

强烈日勺流通状态下接触，在此状态下，气体被化成直径及其微小日勺气泡，迅

速有效日勺转移到液相中，完毕臭氧日勺迅速转移过程。

臭氧氧化主要是将来水中难以生化降解的有机污染物氧化分解成微生物可降

解的小分子，以便于后续生化反应能够将来水中的COD清除。

调整池内的水经过调整池提升泵提升至臭氧接触池，臭氧接触池有效水深6

米，在臭氧接触池进水管线上，安装射流器，使臭氧充分与水混合，清除水

中部分COD、色度，改善B/C的比值，为后续的生化部分发明条件。同步在

臭氧接触池中未能完全溶解的臭氧气体经臭氧破坏器破坏，排入大气。水经

臭氧接触池后，会残留部分溶解的臭氧，假如直接进入曝气生物滤池，会对

微生物造成冲击。臭氧缓冲池（设计停留时间90min）则是利用臭氧的半衰

期只有20min的特点，消除处理后水中臭氧残余量。臭氧接触池为全封闭，

每格池顶设双向透气安全压力释放阀及尾气排放管。

3.2.3冷却水系统

当代臭氧发生器的效率与老式产品相比已经明显提升，但运营中依然有

部分电能在放电间隙中并不是用来生成臭氧而是转变成热量，假如这部分热

量得不到有效的散失，臭氧发生器放电间隙的温度就会连续升高超出设计日勺

罡营温度。高温不利于臭氧日勺产生但利于臭氧日勺分解，造成臭氧产量和浓度

下降。

臭氧发生器中的冷却水由水泵经膨胀储水罐（另一功能为自动排

放冷却系统日勺气体），经过板式换热器与工厂提供日勺外循环冷却水近行热互

换。采用内循环的方式能够确保进入臭氧发生器日勺冷却水质量，不易在放电

管外壁上结垢，提升换热效率，预防冷却水腐蚀管壁造成管泄漏的故障。当冷

却水温度超出系统设计温度或水量不足时，系统会自动发出报警信号。确保

及时臭氧发生器日勺余热，维持臭氧发生器的产量和浓度。

图3.2-3冷却水系统示意图

3.2.4板式换热器工作原理

板式换热器是由许多波纹形的传热板片，按一定的间隔，经过橡胶垫片压紧

构成的可拆卸的换热设备。板片组装时，两组交替排列，板与板之间用粘结剂

把橡胶密封板条固定好，其作用是预防流体泄漏并使两板之间形成狭窄日勺网

形流道，换热板片压成多种波纹形，以增长换热板片面积和刚性，并能使流

体在低流速成下形成湍流，以达成强化传热的效果。板上的四个角孔，形成了

流体的分配管和泄集管，两种换热介质分别流入各自流道，形成逆流或并流

经过每个板片进行热量的互换。

图3.2・4板式换热器外部构造图

板式换热器是臭氧发生装置冷却水系统日勺关键设备，主要作用是保障臭

氧发生装置冷却水进水温度不高于32C（5-32C）,降低环境温度对系统稳定

运营的影响，确保臭氧发生装置的安全。

本装置臭氧反应系统涉及2套氧气源20kg/h臭氧发生器，配置气源控制

系统，内循环冷却水系统，尾气破坏系统及配套的自动控制（PLC）、检测仪

器等。和臭氧发生装置配套时还有三段式臭氧接触池和臭氧缓冲池，详细参

数如下：

臭氧接触池：560m3,水池构造为钢校构造，池内壁防腐，1座。

臭氧缓冲池：900m3,水池构造为钢松构造，池内壁防腐，1座。

臭氧发生器：NLO-20kg/h2套。

3.3曝气生物滤池（BAF）

曝气生物滤池（BAF）是处理低负荷有机物常用的一种处理设施。在池

内装填陶粒滤料作为载体，形成固定床。微生物群附着在陶粒内表面形成生

物膜，滤料层中下部进行曝气供氧，污水与空气同向/或逆向流经过粒状滤

料层，依托附着载体表面日勺生物膜对污染物吸附、氧化和分解，起到污水净

化效果。同步陶粒滤料还具有物理截留的作用，对来水中的悬浮物具有一定

的拦截作用。

根据水流方向，曝气生物滤池可分为上向流和下向流两种。此次曝气生物滤

池采用气水同向日勺上向流曝气生物滤池，气水同向使得布水、布气愈加均匀，

在气水上升日勺过程中把底部截留物带入曝气生物滤池的中上部，增长了滤池

的截污能力，延长了工作周期。曝气生物滤池构造及运营模式如下图：

图3.3-1BAF曝气生物滤池构造简图

曝气生物滤池（BAF）,主要处理经臭氧氧化后日勺废水，清除进水中可生

物降解日勺COD.氨氮、TP,同步清除部分SS。

臭氧氧化后的废水自流至曝气生物滤池（BAF）,在曝气生物滤池中，气

水从底部进入，同向接触，利用反应器内填料上生长在生物膜中日勺微生物的

氧化分解作用、填料及生物膜日勺吸附截留作用和沿水流方向形成的食物链分

级捕食作用以及生物膜内部微环境和厌氧段的反硝化作用分解水中日勺COD.氨

氮、TP,同步清除部分SS。

本系统设置BAF池8座，单座处理水量62.5m3/h。BAF配套日勺设备如下:

BAF反洗水泵：流量6（）0m3/h,扬程20米。数量3台，2用1备。

BAF曝气风机：流量7.5m3/min,扬程9米。数量8台，8用。备。

BAF反洗风机：流量23m3/min,扬程9米。数量3台，2用1备。

曝气生物滤池，为钢筋混凝土构造，陶粒填料：容积1800m3,鹅卵石：

粒径8・10mm,容积250m3；曝气头：材质ABS,15000个；曝气管：材

质ABS；长柄水帽：材质ABS,10000个；滤板：尺寸7X8X0.1m,数量

为8块，每一块整体浇筑。

3.4高密度澄清池工作原理

BAF曝气生物滤池出水自流至高密池内，在前絮凝池经过混凝剂（PAC）

投加系统、纯碱投加系统、烧碱投加系统、助凝剂（PAM）投加系统向池内

投加PAC.Na2c03.Na0H、PAM,将水中的Ca2+、Mg2+转化为难溶化合物经过沉

淀池使其沉淀出来，使水质得以软化。同步，实现混凝、絮凝作用，可使原

水中日勺悬浮物、有机物、胶体等物质凝聚成较大的絮凝物，以便于有效的沉

淀清除，有效降低来水的有机物、悬浮物及浊度，为后续高强度膜过滤装置

的稳定运营发明良好条件。

前絮凝池出水经澄清后自流进入后絮凝池，根据水质指标再次精确投加后絮

凝剂（PAC）,确保残留的高密池出水中的絮体进一步长大，经过背面的高强

度膜滤进一步截留悬浮物、胶体、微生物和非溶解性C0D。因为高密池出水

呈碱性，需在后絮凝池中投加硫酸调整pH值（6-9）。高密池设置污泥循环泵,

将5-1（»的污泥进行循环，间断性地将充裕的污泥经过污泥排放泵排泥到污

泥浓缩池，经过污泥输送泵送至污水/回用水污泥脱水系统。

高密度澄清池具有抗悬浮物变化冲击的能力，沉淀池日勺冲洗、污泥排放、污

泥回流等均采用自动控制。混凝剂的投加量根据进水流量及指标按百分比调

整。高密度澄清池进水处预留次氯酸钠投加点，预防高密度澄清池及后续构

筑物内藻类滋生。整个高密度澄清池由六个系统构成，分别为：前混凝系统、

高密度絮凝系统、澄清系统、污泥浓缩系统、污泥回流及排泥系统、后混凝

系统。

图3.4・1高密度澄清池构造图

1）前混凝系统

混凝剂和进水时混合采用机械搅拌器，使其达成理想的混凝效果。混凝时间

及速度梯度均在合适日勺范围之内，并保持合适的接触时间。混凝速度梯度2

250s-lo

2）高密度絮凝系统

经过混凝后的水进入每个絮凝反应池，同步有碳酸钠、氢氧化钠、PAM（阴）

和回流污泥日勺注入以增强水日勺絮凝。絮凝形式采用机械式，并设置导流桶。

经过絮凝日勺进水以合适日勺流速经过反应区后进入澄清区。絮凝池有清除池底

可能积聚污泥日勺措施。在该单元合适位置投加作为助凝剂日勺PAM（阴）。

3）澄清系统

絮凝系统经过渡区进入澄清系统。澄清区采用斜管（60°）进行泥水分

离，形式可为逆向流。斜管间距及光滑度满足加入混凝剂后的原水所分离出

的污泥顺利下滑并不会造成堵塞的要求。斜管有足够的机械强度和物理性能

防止出现堆积污泥受压后变形下陷，斜管的设置角度及安装符合有关规范并

便于日常冲洗和更换。澄清系统设置冲洗设施。

澄清区能承受进水水量及水质负荷日勺变化，并无细小絮凝体经集水槽带

入后续处理构筑物。斜管的材质为乙丙共聚，须采用管材成型的斜管，斜管厚

度1.5mm,内切圆直径为50mm。并设置冲洗设施。

澄清区上部采用集水槽进行澄清水的搜集，集水槽、溢流堰、斜管支撑等时

材质采用不锈钢。集水槽日勺水力负荷不不小于10m3/（hr.m）o

4）污泥浓缩系统

浓缩区能满足固体通量的要求，沉淀池设置污泥界面计检测污泥泥位，池底

没有浓缩刮泥机，其转速可调整。高密度澄清池配置一套污泥一体化浓缩刮

泥机，用于经沉淀浓缩后污泥日勺搜集，而且确保外排污泥浓度达成100g/L以

上。

5）污泥回流及排泥系统

高密度澄清池采用污泥泵排除污泥，污泥排至储泥池。每池设有独立的

污泥泵，污泥泵的能力和数量确保高密度澄清池的污泥及时排出。排污系统

的管道单独敷设。每座池的污泥循环泵和污泥输送泵各设1台，备用1台。

污泥泵采用耐磨损、抗腐蚀材质制作、合适运送高浓度污泥螺杆泵。

管路系统中设置预防污泥在污泥管路中沉积的水冲洗设施。

污泥日勺回流量根据进水水量水质控制，并使新鲜日勺、具有活性和良好絮凝的

污泥进行回流；排泥根据位于浓缩区的污泥界面仪自动控制。

6）后混凝系统

后混凝形式采用机械式。进水根据pH联锁投加硫酸控制pH（6-9）,根据

出水浊度投加少许混凝剂作为后混凝，后混凝时间和速度梯度在合适的范围

之内（混凝速度梯度2250s

3.5高强度膜（浸没式超滤）系统工作原理

超滤（Ultra・filtration,UF）是一种能将溶液进行净化和分离的膜分离技术。

超滤膜系统是以超滤膜丝为过滤介质，膜两侧的压力差为驱动力的溶液分离

装置，过滤精度在0.005-0.01um范围内。超滤是一种以筛分为分离原理，以

压力为推动力的膜分离过程，只允许溶液中的溶剂（如水分子）、无机盐及小分

子有机物透过，而将溶液中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质

截留，从而达成净化和分离的目的。超滤膜广泛应用于物质日勺分离、浓缩、

提纯。超滤过程无相转化，常温下操作，对热敏性物质的分离尤为合适，并具

有良好的耐温、耐酸碱和耐氧化性能，能在6（FC如下，pH为2・11的条件下

长久连续使用。超滤膜作为反渗透膜的前处理技术，用以保护反渗透膜长久

稳定运营。

图3.5・1浸没式超滤膜

本项目高强度膜过滤系统为北京倍杰特国际环境技术有限企业的专利产品,

采用外压式浸没式超滤装置。超滤系统经过抽吸泵在中空纤维膜内部形成真

空，处理的水就经过超滤膜的孔径进入到了中空纤维内部的主通道，然后经

过抽吸泵进入清水箱。在反冲洗时，空气被引进到了超滤膜箱的底部，经过与

液体部分的混合在超滤膜的表面形成涡流。上升中的气泡擦洗并清洁超滤膜

效用外表面，提升超滤膜的处理效率。超滤膜的作用是阻截初级再往水中存

在的微量大分子有机物、胶体、蛋白质、细菌等杂质，确保出水水质SDIW

6,浊度W0.2NTU（95%时间内），细菌和油未检出。

3.6反渗透系统工作原理

对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜，一般将只能透过溶剂而不

能透过溶质的薄膜称之为理想半透膜。当把相同体积的稀溶液（例如淡水）和浓

溶液（例如盐水）分别置于半透膜时两侧时，稀溶液中日勺溶剂将自然穿过半透

膜而自发地向浓溶液一侧流动，这一现象称为渗透。当渗透达成平衡时，浓溶

液侧日勺液面会比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一种压差，此压差即为

渗透压。渗透压的大小取决于溶液的固有性质，即与浓溶液日勺种类、浓度和

温度有关而与半透膜的性质无关。若在浓溶液一侧施加一种不小于渗透压时

压力时，溶剂日勺流动方向将与原来的渗透方向相反，开始从浓溶液向稀溶液

一侧流动，这一过程称为反渗透。反渗透是渗透的一种反向迁移运动，是一

种在压力驱动下，借助于半透膜日勺选择截留作用将溶液中日勺溶质与溶剂分开

的分离措施，它已广泛应用于多种液体的提纯与浓缩，其中最普遍的应用实

例便是在水处理工艺中，用反渗透技术将原水中的无机离子、细菌、病毒、

有机物及胶体等杂质清除，以取得高质量日勺除盐水。

反渗透膜为有机合成材料，是人造的半透膜。使Na+、CL-、Ca2+

Mg2+等不能经过，而只能使H20分子等小分子经过。该过程无相变，一般

不需加热，工艺过程简便，能耗低，操作和控制轻易，应用范围广泛。

R。反渗透膜剖面图

图3.6」反渗透膜构造示意图

在浓溶液一侧施加超出渗透压的压力

使得溶剂分子向稀溶液一侧流动

图3.6・2反渗透膜原理图

减量化处理单元考虑了废水中剩余有机物对膜的影响，采用抗污染(GTR3+

GTR4)组合膜十二级R0工艺，实现分段浓缩，中压膜(GTR3)浓水

TDS至I」15000mg/L以上、高压膜(GTR4)浓水TDS到45000mg/L左右；

GTR系列膜比原则抗污染膜流道宽2〜3倍，更耐污堵，膜片更牢固，可确保

在高污染、高浓缩倍率下的稳定运营，降低清洗频率，延长膜的高性能。本装

置为确保GTR4膜系统稳定运营，其进水经钠床软化清除暂硬，同步使用了

能量透平回收装置以达成节能降耗的目的。

3.7钠床工作原理

钠离子互换器装填阳离子互换树脂，清除水中的钙镁离子等硬度。这种

离子互换器常称作钠床。水的硬度主要是由钙，镁离子构成，当具有硬度的原

水经过软水器内树脂层时，水中的钙镁离子被树脂互换吸附，同步等物质量

释放出钠离子。从软水器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水。

当树脂吸收一定量日勺钙镁离子后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中

的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子再置换出来，随再生废液排出罐

外，树脂就又恢复了软化互换的能力。

纳离子互换器用于清除水中钙离子、镁离子，制取软化水的离子互换器。构

成水中硬度的钙、镁离子与软化器中的离子互换树脂进行互换，水中的钙、

缓离子被钠离子互换，使水中不易形成碳酸盐垢及硫酸垢，从而就取得了软

化水。因为钠盐的溶解度很高，所以就防止了随温度的升高而造成水垢生成

的情况。

大反洗进水

一・

出生液进水

放一口

钠床日勺工作原理:

钠离子互换器内装有一定高度的钠型阳离子互换树脂作为互换剂，当硬水自

上而下经过本互换柱树脂层时，水中日勺钙、镁离子被钠型树脂吸收，而钠型

树脂中的钠离子被置换到水中，从而清除原水中日勺钙、镁离子，使硬水得到

（软化。其化学反应方程式为：

Ca2++2NaRfCaR2+2Na+

Mg2++2NaR-MgR2+2Na+

当互换柱内钠型树脂的钠离子逐渐被钙、镁离子所替代，泄漏出钙、镁

离子时，出水的硬度就超出使用所要求的要求数值；此时树脂已失效，要进行

再生。再生时将5/0%日勺盐水由下向上经过互换剂层，盐液中的钠离子又置换

出互换剂树脂吸附日勺钙、镁离子，使互换剂树脂得到再生，恢复其互换能力，

再生过程化学反应方程式如下：

CaR2+2Na+f2NaR+Ca2+

MgR2+2Na+-2NaR+Mg2+

3.8能量透平回收装置

能量透平回收装置的工作原理，低压原水流过高压泵，高压泵将原水增

压，随即原水进入能量透平回收装置（涡轮增压器），再次增压，紧接着原水

进入反渗透膜壳，一部分水经过反渗透膜成为产品水，另外一部分为高压浓

水。高压浓水进入涡轮增压器，涡轮增压器利用高压浓水的压力能，将其转换

为原水的压力能，经过压力转换后，浓水低压排放。

本项目利用GTR4膜装置二段浓水做为涡轮增压器主动力源，回收能量，使

一段浓水直接进入涡轮增压器，经增压后进入高压膜第二段，第二段的高压

浓水又进入涡轮增压器，将二段高压浓水（出水）压力能转换为二段进水日勺

王力能，二段浓水（出水）经涡轮增压器后低压送至GTR4膜装置浓水箱，经

泵加压送至蒸发结晶单元。能量回收装置设计2套，与GTR4膜一一相应。

增压原理见下图：

被水泵增压

原水入口

图3.8-1能量透平装置增压原理图

3.9加药及辅助系统

3.9.1碳酸钠加药系统

碳酸钠干粉自动投加装置是将一定量日勺碳酸钠粉剂（物料运送车吹入）

寄存在碳酸钠料仓内，粉料入仓时产生日勺粉尘由布袋收尘器收尘，吸咐在布

袋表面的粉尘由振打器激振下落回粉料仓。存储的碳酸钠粉料经振荡器疏松

均匀下料给变频调速给料机定量给料（干粉投加过程），螺旋输送机输送到

碳酸钠乳溶解池，机械搅拌产生乳液，药液投加泵将5%-10%的浓度日勺乳液输

送到药液投加点日勺整个过程（乳液投加过程）。

原料：碳酸钠原料为Na2co3,密度约0⑻/m3,要求纯度高于98%,不得

含编织袋丝物、铁丝、石头等杂物。

图3.9“碳酸钠料仓及给您系统示意图

碳酸钠投加系统由料仓储存系统、粉料精确计量输送系统、纯碱溶液制

备存储系统、螺杆泵投加系统、PLC自动化控制系统五部分构成。

碳酸钠加药流程：

槽罐车纯碱一纯碱料仓一破拱喂料机一螺旋输送机一

纯碱溶解池一螺杆泵（PLC控制）一投加点。

1.料仓储料部分

碳酸钠粉末由槽罐车运送至现场，经过车载正压气力输送至料仓内。料

仓设有高、中、低三个料位计，防止过分装料或系统断料投加。当进料过多

时，高料位开关发出报警信号并开启声光报警器，提醒停止上料；当料位降到

中料位时，中料位开关发出报警信号提醒预备进料；当料位降到低料位时，料

仓内基本处于空仓状态，为保护计量输送装置及确保工艺投加日勺稳定性，系

统会自动停机，重新上料后系统就恢复工作状态。料仓同步配有空穴位及满

位报警器，当空穴报警时，系统应开启空穴振打系统，实现正常下料。现场配

置进料控制箱，主要用于料仓除尘器、报警系统、振打系统启停等。

2.破拱喂料系统

碳酸钠经过ZCD400喂料机（法国SODIMATE）经机械破拱（有效预防拱桥、

空穴的形成）均匀下料后，由DDMR