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1高效反渗透工艺(HEROTM)
HEROTM工艺(中国专利号:ZL97197289.3)是在上世纪90年代,在常规反渗透技术上发展起来的,它克服了单纯离子交换和反渗透各自的缺点,结合了离子交换和反渗透各自的优点,是目前较为先进的一种浓盐水处理技术。其核心的工艺原理是:采用离子交换将水中的硬度去除,大部分的盐分靠反渗透去除;同时,反渗透在高pH条件下运行,硅主要是以离子形式存在,不会污染反渗透膜并可通过反渗透去除;而水中的有机物在高pH条件下皂化或弱电离,不会造成膜的有机物和生物污染。相对于常规反渗透技术,高效反渗透技术具有更高的水回收率,在高浓缩倍率情况下,抗有机物污染、生物污堵和结垢性污染的能力显著增强。
1.1高效反渗透工艺的技术特点与技术优势:高效反渗透工艺具有如下技术特点与优势。①抗有机物污染强;②抗生物污染强;③抗颗粒性/胶体污染型强;④无硅的污染并有极高的去除率;⑤无难溶盐的污染。
1.2高效反渗透与常规反渗透:高效反渗透与常规反渗透的各项指标差异详见表1。
2装置设计基础
2.1设计进水水量与水质:高效膜浓缩装置设计处理量为375m3/h,废水来源于含盐废水膜处理装置的常规反渗透浓缩液,含盐废水膜处理装置主要处理循环冷却水排污水、化学水处理站排污水以及污水生化处理装置的产水。设计进水水质条件详见表2,盐分质量浓度约6000mg/L。
2.2设计产水水量与水质:高效膜浓缩装置的产水水质好,称为优质再生水,系统设计水回收率90%以上,可替代生产给水作为除盐水站的原水、循环水系统补充水、冲洗用水、采暖热网补充水、工艺用水等,其水质控制指标见表3。
经膜浓缩后的浓水盐分质量浓度在60000mg/L左右。
3装置的工艺设计
3.1处理工艺流程:高效膜浓缩装置的处理工艺如图1所示。
该装置主要包含化学软化澄清、深度除硬/脱碳预处理、超滤/高效反渗透系统、产品水精处理系统等。
上游含盐废水膜处理装置产生的RO浓水进入高效膜浓缩进料水罐后进行水量和水质的调节。根据废水硬度很高的特点,设置石灰、纯碱软化处理。向原水中投加石灰和纯碱以去除水中的硬度,经高效沉淀池去除固体悬浮物后,泵入剩余硬度去除系统去除水中的剩余硬度,硬度去除采用两级离子交换,一级采用强酸钠离子软化器,在此去除大部分的剩余硬度,二级采用弱酸阳离子交换器,去除剩余的所有硬度,脱除硬度后的软水送至脱气塔,以脱除水中大部分的CO2,产水中CO2小于5mg/L。脱碳后产水经超滤成套设备过滤后,由反渗透进水泵提升至保安过滤器,去除水中可能存在的直径大于5μm的颗粒,然后由反渗透高压泵增压后送入高效反渗透单元。反渗透的产水送至反渗透HERO产水—再生水池。然后将该池中的反渗透产水再泵入强酸阳床交换器(SAC)除氨系统,经过最终的精处理后,出水进入优质再生水回用水罐(SAC产品水水箱)。经反渗透(HERO)浓缩后的浓水储存于HERO浓水中间池,再通过反渗透浓水泵送至后续的蒸发结晶单元。
钠离子软化器和弱酸阳离子交换器再生废液均送至再生废水池,经再生废水泵送到蒸发结晶单元。强酸阳离子交换器再生废液进入到SAC强酸阳床再生废液水池,经SAC再生废水泵送到设置在生化装置臭气处理单元的SAC再生废水脱氨塔处理,处理后的废水再送至蒸发结晶单元处理。
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