1、反滲透濃水處理初步方案一、項目概況現(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)計進(jìn)水量410m3/h,其中超濾裝置的設(shè)計產(chǎn)水量為420m3/h（三套運行，單套產(chǎn)水140m3/h運行），反滲透裝置的設(shè)計產(chǎn)水量為260m3/h（2X130m3/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)荷運行，當(dāng)濃排水反滲透膜化洗時，保安過濾器換濾芯時，濃排水單系統(tǒng)運行，污水系統(tǒng)水只能外排園區(qū)污水處理廠，目前外排濃水量為40m3/h

2、（園區(qū)污水處理廠流量計計量）。1.1 環(huán)保排放要求及收費標(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文件鄂大管發(fā)201435號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：CODc500mg/L,氨氮50mg/L,TDS1000mg/L時，繳費標(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)（GB8979-199。時，按照3元/噸高鹽水繳費，當(dāng)TDS為6000mg/L-10000mg/L之間，同時其他指標(biāo)達(dá)標(biāo)時，按照6元/噸濃鹽水繳費，當(dāng)TDS6000mg/L時，同時其他指標(biāo)達(dá)標(biāo)時，按照10

3、元/噸濃鹽水繳費。當(dāng)排放高鹽水CODiE氨氮超標(biāo)準(zhǔn)時，按照12元/噸濃鹽水繳費，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 項目設(shè)計水量和設(shè)計規(guī)模濃鹽水深度處理項目，設(shè)計處理能力100m3/h120m3/h;年操作8000h。:、項目建設(shè)方案2.1 設(shè)計原則2.2 濃水水質(zhì)總硬：2000-2500mg/Lcl-:1500-2000mg/Lph:7-9TDS:6000-7000COD:60-90mg/L氨氮：2-10mg/L總磷：15-20mg/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)：CODcr20mg/L,TDS10000mg/l,其他指標(biāo)達(dá)到污

4、水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8979-1996一級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)檢測項：分析項目mg/L分析項目Ca2+鈣TDS2320*a2+Mg鎂COD（銘法）31NH+4氨BOD0總鐵0.49總硬度（以碳酸鈣計）583.8Cl-氯化物453.6鈣硬度（以碳酸鈣計）332.2SO2-硫酸鹽77.29全堿度（mgL）169.5HCO重碳酸鹽甲基橙堿度（mg/L）127.2CO2-碳酸鹽酚酥堿度(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25(as/cm)2940懸浮物76濁度(NTU12.62待處理反滲透濃水水質(zhì)分析

5、檢測項:分析項目mg/L分析項目Ca2+鈣TDS88002+MgCOD(銘法)84NH4氨BOD0總鐵0.59總硬度(以碳酸鈣計)2436Cl-氯化物2129鈣硬度(以碳酸鈣計)1601SO2-硫酸鹽96.92全堿度(mgL)339.2HCO重碳酸鹽甲基橙堿度(mg/L)339.2CO2-碳酸鹽酚酥堿度(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25(as/cm)11130懸浮物47濁度(NTU0.34:、按BOT目方案設(shè)計該項目以BOT項目模式考慮，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120n3/h設(shè)計，為保證運

6、行的穩(wěn)定性，采用的處理工藝為：高密沉淀池-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72n3/h作為脫鹽水站的源水和循環(huán)水系統(tǒng)的補充水使用，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)（GB8979-199。一級A的要求直接外排。BOT目的收費模式按進(jìn)水量120m3/h的噸水處理成本作為業(yè)主的支付依據(jù)，BOT目的運營周期按十年計算。考慮到當(dāng)?shù)丨h(huán)保政策有向零排放發(fā)展的趨勢，到時可以提前進(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

7、不外排。3.1 工藝流程設(shè)計設(shè)計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池，通過污泥儲池進(jìn)一步濃縮后泵入板框壓濾機(jī)壓濾，產(chǎn)生的脫水污泥外運處理。3.3 工藝各單體設(shè)計1）調(diào)節(jié)池設(shè)計說明：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)

8、，再通過提升泵送至高密度沉淀池。有效容積：500m停留時間：4h數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)形式：鋼碎結(jié)構(gòu)防腐；2）高密度沉淀池設(shè)計說明：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2

9、00mg/L（以CaCW）左右，硅在50mg/L（以SiQ計）左右。（其中藥劑價格按32%C氧化鈉：650元/噸，85喊石灰：600元/噸，98喊酸鈉：2000元/噸計算，如果價格不同會對加藥成本產(chǎn)生影響）處理水量：120n3/h;一段混合區(qū)停留時間：2min;二段混合區(qū)停留時間：2min;絮凝區(qū)停留時間：10min；推流過渡區(qū)停留時間：2min；濃縮沉淀區(qū)停留時間：50min;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：200m停留時間：2h數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)形式：鋼碎結(jié)構(gòu)防腐；4）多介質(zhì)過濾器設(shè)計說

10、明：對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：120nm/h;單罐處理水量：60m3/h;過濾速度：10.0m/h;過濾周期：12h;水洗強度：14L/m2.s;氣洗強度：36m3/m2.h尺寸：2824X2230（直管段）mm數(shù)量：3個（2用1備）結(jié)構(gòu)形式：碳鋼襯膠；5）過濾產(chǎn)水池設(shè)計說明：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：200m停留時間：2h數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)形式：鋼碎結(jié)構(gòu)防腐；6）超濾裝置設(shè)計說明：利用超濾對水中的濁度、懸浮物等指標(biāo)進(jìn)行降低，以保護(hù)一級反滲透的正常運行。數(shù)量：2套主要技術(shù)參數(shù)：過濾方式

11、：全流過濾。過濾精度：最大孔徑不大于0.1微米單套運行產(chǎn)水量：60m3/h。超濾設(shè)計平均通量：58L/（mhh）（24小時平均凈產(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隹護(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：200m停留時間：2h數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)形式：鋼碎結(jié)構(gòu)防腐；8）濃水反滲透裝置設(shè)計說明：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)的補充水，產(chǎn)生的濃水通過管道排入濃水反滲透濃水池。采用

12、陶氏海水淡化反滲透膜，型號為SW30HRLE-440數(shù)量：2套單套處理量（進(jìn)水量）：60m3/h主要技術(shù)參數(shù)：穩(wěn)定脫鹽率99.5%;運行脫鹽率97%（20C,正常運行3年內(nèi)）；設(shè)計通量：14.5L/m2.hr（SDI5）;單支膜元件回收率：12%系統(tǒng)回收率：60%（20C,正常運行3年內(nèi)）；排布方式：10:59）濃水反滲透濃水池設(shè)計說明：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：100m停留時間：2h數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)形式：鋼碎結(jié)構(gòu)防腐；10）催化氧化反應(yīng)器設(shè)計說明：反滲透濃水水量在48m3/h,進(jìn)入催化氧化器中去除有機(jī)物，使出水COD旨標(biāo)小于100mg/l,達(dá)標(biāo)外排。通過化學(xué)藥

13、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CO,個別有機(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：鋼碎結(jié)構(gòu)防腐數(shù)量：1座12）沉淀池設(shè)計說明：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：502m有效停留時間：10h結(jié)構(gòu)形式：鋼碎結(jié)構(gòu)防腐

14、數(shù)量：1座11）污泥儲池設(shè)計說明：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：280kg/h;污泥含固率：3%-5%濕污泥量：10m3/h；有效容積：150m3數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)形式：鋼碎結(jié)構(gòu)防腐12）脫水機(jī)房設(shè)計說明：污泥儲池的污泥經(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，泥餅存放在電動泥斗，定期外運。選用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，1用1備。總處理污泥量：240m3/d;絕干污泥處理量：6.72t/d;脫水污泥含水率075%;PAMfi口藥量：0.1%0.2%;配藥濃度：0.1%;建筑面積：500m（兩層）數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)形式：框架結(jié)構(gòu)13）濃

15、水處理廠房設(shè)計說明：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)均放置在該廠房內(nèi)。建筑面積：1000m數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)形式：鋼結(jié)構(gòu)3.4BOT項目投資和運行成本分析3.4.1 項目投資成本估算費用名稱金額（萬元）土建工程466.50安裝工程228.20設(shè)備材料采購費1521.30設(shè)抽88.64工程調(diào)試費22.16工程管理費22.16培訓(xùn)服務(wù)費10.00合計2358.953.4.2 項目運行成本估算1）電費：該裝置滿負(fù)荷運行日耗電量約為：10224kwh/天，按0.5元/kwh電費計算，則日電費為：5112元/天,按處理水

16、量為120m3/h計算，則噸水電耗成本為：1.78元/噸;2）藥劑費:裝置藥劑名稱單價（元/kg）每小時耗量（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%）2.0012.00288.0096.0019.20污泥處理PAM（98%）160.7317.635.889.40調(diào)小PH鹽酸（31%0.3858.061393.55464.5217.65濃水RO還原劑2.60.6014.404.801.25非氧化性殺菌劑200.6014.404.809.60阻垢劑450.9623.047.6834.56催化氧化硫酸亞鐵，雙氧水，PAM氫氧化鈉-90.00裝置藥劑名稱單價單次耗量(kg)全年次數(shù)每年消耗(t)年成本(萬元/年)超濾化洗檸檬酸6.8200122.41.63鹽酸(31%0.3813001215.60.59次氯酸鈉19200122.44.56氫氧化鈉(32%)0.6532120.3840.02濃水ROft洗檸檬酸