反渗透浓盐水及废水零排放技术.docx
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反渗透浓盐水及废水零排放技术
反浸透浓盐水等废水零排放办理技术
[纲要]本文以崭新的视觉,商讨了循环冷却水系统在所有采纳废
水后,运用多功能阻垢缓蚀剂达到高浓缩倍率和零排放的可行性。
并
对城市生活中水以及城市生活中水、反浸透浓水、循环水排污后的净
化水以必定比率混淆后进行了模拟阻垢缓蚀试验,获取了满意的效
果。
试考证明:
多功能阻垢缓蚀剂能将循环水中的硬度转变为浊度,
经过混凝能够去除;还可认为设施预膜,达到高SO42-、高Cl-状况下不
腐化。
[重点词]全废水、循环水办理、研究
1.概括:
水是最可贵的自然资源,是人类赖以生计的必需条件。
水资源的
保护、利用和研究已经成为现在社见面对的主要课题。
我国是水资源
缺少的国家,又是水资源利用率较低的国家。
这一矛盾的存在和持续,
将对我国经济社会的迅速发展形成强有力的限制。
所以,节俭用水,
人人有责,废水利用,势在必行。
火力发电厂是用水大户,循环水是节水的主要方面。
怎样将城市
生活中水和反浸透浓水运用于循环冷却水系统,并保证机组的安全经
济运转?
这将成为用水公司最前沿的技术难题。
奥博水办理公司受某热电厂的拜托,就城市生活中水利用、反渗
透浓水利用、公司废水零排放等重要技术难题进行了深入的研究和一
系列试验,获取了技术上的重要打破,获得了模拟试验的成功。
有望
在工业实验中,获取查验和证明。
2.技术依照:
城市生活中水资源化是循环经济的主要项目,但是多家机构的技
术方案,缺少先进性和适用性,不可以令用户十分满意。
比方:
中水经过石灰融化、絮凝积淀、澄清过滤、加酸调PH值
后,作为循环水的增补水,硬度也只是降低了2mmol/L,却又增添了
水中的SO
4
2-。
该工艺仍旧延用了40年前的原水预办理技术,工作环
境条件差,操作岗位多,工艺复杂,成效其实不十分显然,循环水系统
仍有结垢和腐化的偏向,大批的循环水排污还是一个难题。
再比方:
中水经双膜法办理后,纯水作循环水补水,设施运转安
全不可置疑。
但是,双膜办理产生了30%左右的浓水成了世界性办理
难题。
该工艺投资巨大,中小公司望而兴叹。
邯郸市奥博水办理有限公司集多家公司之长,避其所短,另辟溪
径,自行研究开发了多功能阻垢缓蚀剂(专利号)、
工业循环水零排放办理系统(专利号)、反浸透浓水
零排放药剂及使用方法(专利申请号)等项专利技术,
在综合利用废水方面,拥有投资花费低,工艺技术简单,废水利用率
高,设施运转安全等特色。
其技术依照是:
当城市中水和反浸透浓水
直接补入循环水系统后,在循环水系统投加多功能阻垢缓蚀剂,将结
垢物质转变为浊度进而实现循环水系统高倍率运转。
该药剂能够为循
环水系统设施预膜,有效抵抗高CI
-、高SO2-的腐化,还可以够将超饱
4
和状态下析出的结垢物质晶格发生畸变,使其变为水渣,防备了却垢
物质在换热设施上的堆积。
当循环水达到必定倍率后,排污水经水处
理厂絮凝积淀、澄清过滤后再返回循环水系统,进而实现了废水的充
分利用,又保证了循环水系统设施的安全运转。
3.技术路线:
城市中水回水
工业水加药
浓再
过滤器水生
废
反浸透水循环水池换热器
混床PH调理清排
蒸汽水污
锅炉水
排污水
反洗水混澄
全厂生活废水凝清
沉过
淀滤
泥
渣
4.技术参数:
4.1.已知参数:
2×150MW供热发电机组。
3
循环水系统保有水量2×10000m3。
循环水量2×13900m3/h。
锅炉补水量40-120m3/h。
反浸透装置产水率70%。
某市污水办理厂日产中水量12000m3。
4.2.计算参数:
反浸透浓水产量17-51m3/h。
反浸透浓水均匀产量38m3/h。
循环水系统均匀蒸发量=循环水量×均匀蒸发系数
=2×13900m3/h×1.3%
3/h
循环水系统均匀排污量=均匀蒸发量÷(浓缩倍率-1)
3/h÷(3-1)
3/h
循环水系统均匀补水量=蒸发量3/h+排污量3/h
3/h
5.试验程序:
5.1.城市中水3.0倍率,30至50ppm药量,进行阻垢试验,选择最
佳药量。
5.2.城市中水4.0倍率,25ppm、30ppm、50ppm药量,进行阻垢试验,
选择最正确药量。
5.3.城市中水与反浸透浓水以9:
1比率混淆,进行4.0倍率,30ppm
药量的阻垢缓蚀试验,观察阻垢缓蚀成效。
5.4.城市中水与反浸透浓水以8:
2比率混淆,进行4.0倍率,30ppm
药量的阻垢缓蚀试验,观察其阻垢缓蚀成效。
5.5.城市中水、反浸透浓水,上述第四项试验的排污水过滤后的返回
水,以5.5:
2.0:
2.5比率混淆后,以40ppm、50ppm、60ppm的
药量,4.0倍率进行阻垢试验,以确立最正确药量。
5.6.上述第五项试验,50ppm、60ppm药量4.0倍率,进行缓蚀试验,
观察其最正确缓蚀成效。
6.试验水质:
6.1.初始水质:
项目
Ca2+CI-SO42-
PH
碱度硬度浊度
水样(mg/L)(mg/L)(mg/L)
(mmol/L)(mmol/L)(NTU)
值
中水
浓水
9:
1混淆水
8:
2混淆水
三种混淆水
中水剖析:
中水即:
城市生活污水,经过某污水办理厂的生化办理后的水,
基本切合B类排放标准。
水中仍残留必定量的COD、BOD和氨氮,其
它溶解性盐类所有存在水中。
中水中的主要溶解性盐类为CaSO4,MgSO4,
CaCI2,MgCI2,,NaHC3。
中水中的所有硬度均为永硬,结垢趋向较弱;中水中的腐化性阴
离子,腐化要素显然;中水中的碱度是碳酸氢钠含量的显
示,所以PH值较高。
浓水剖析:
浓水,即某热电厂的反浸透浓缩水,含盐量是工业水的3.3倍,
除了浊度较低外,其余数值都很高。
此中:
CaSO4,MgSO
4
7.4mmol/L,CaCI221.3mmol/L,NaCI4.2mmol/L,NaHCO
3
。
浓水中,所有的硬度都是永硬,腐化性阴离子,所有
的碱度是碳酸氢钠的显示,腐化性特别显然,结垢性不显然。
混淆水(9:
1)剖析:
5
混淆水(9:
1),即九份中水和一份浓水的混淆水。
混淆水水质好
于浓水,差于中水。
其含盐量为:
CaSO4,MgSO4,
CaCI2,MgCI2,,NaHC3。
混淆水(9:
1)中,所有硬度都是永硬、碱度是碳酸氢钠的显示,
腐化性阴离子量为。
腐化性特别显然。
混淆水(8:
2)剖析:
混淆水(8:
2),即八份中水和两份浓水的混淆水。
混淆水(8:
2)
的水质,除了浊度一项低于混淆水(9:
1)的水质外,其余各项数值
均高于混淆水(9:
1)的水质。
其含盐为CaSO4,MgSO
4
,CaCI2,MgCI2,,
NaHC3。
混淆水(8:
2)中,所有硬度都是永硬,所有碱度都是碳酸氢钠
的显示,腐化性阴离子含量为。
腐化要素特别显然。
三种混淆水剖析:
三种混淆水,既:
5.5份中水、2.0份浓水与2.5份排污水的过
-
滤水进行混淆。
其水质中,碱度、硬度、PH值略低于浓水,CI
2-
、SO
4
、
浊度都高于浓水。
其含盐量为CaSO46.4mmol/L,MgSO49.4mmol/L,MgCI
2
,,NaHC3。
其总含盐量高于
反浸透浓水的总含盐量。
所有硬度都是永硬,所有碱度都是碳酸氢钠,
腐化性阴离子总量。
6.2.中水阻垢试验:
3.0倍率试验:
碱度硬度
项目
2+
Ca
-
CI
2-
SO4
浊度PH物理
药量(mg/L)(mg/L)(mg/L)
(mmol/L)(mmol/L)(NTU)
值察看
光洁
无垢
光洁
无垢
试验数据表示:
30ppm即可达到中水3.0倍率不结垢;碱度的丢
失近三分之二,此中一部分受热后变为了CO2和H2O,丢掉的CO
3
2-和丢
失的SO
4
2-与丢掉的三分之一硬度联合后,形成了水渣,以致循环水的
浊度增添了近50NTU。
4.0倍率试验:
碱度硬度
项目
2+
Ca
CI
-
2-
SO4
浊度
PH
物理
药量(mg/L)(mg/L)(mg/L)
(mmol/L)(mmol/L)(NTU)
值察看
微垢
附着
光洁
无垢
光洁
无垢
试验表示:
①中水达到4.0倍率时,25ppm药量偏小,不足以将
结垢物质的晶格所有改变,产生了微垢。
②30ppm药量能够使中水达
到4.0倍率不结垢。
③硬度的丢掉、SO
4
2-的丢掉、碱度的丢掉,表示
水渣形成后增添了循环水的浊度。
6.3.混淆水阻垢试验:
2+-2-
CaCISO
4
PH
项目药量碱度硬度浊度物理
水样(mg/L)(mg/L)(mg/L)NTU
ppmmmol/Lmmol/L()(
值察看
#
1
光洁
无垢
#
2
光洁
无垢
均匀值
光洁
无垢
9:
1混淆水,即九份中水与一份反浸透浓水的混淆水。
经过30ppm,
2-
4.0倍率的阻垢试验,确认无结垢迹象发生。
碱度、硬度、SO
4
的丢
失,证了然已有结垢物质变为了水渣,使得循环水浊度大增。
同时也
表示了9:
1混淆水在药量为30ppm时,极限碱度为11.7-12.5mmol/L,
极限硬度为,极限SO
4
2-含量为1007-1013mg/L。
超
过其极限的部分都变为了水渣。
8:
2混淆水4.0倍率试验:
项目药量碱度硬度
2+
Ca
CI
-
2-
SO4
浊度
PH
物理
水样(mg/L)(mg/L)(mg/L)NTU
ppm(mmol/L)(mmol/L)
值察看
7
#
1
光洁
无垢
#
2
光洁
无垢
均匀值
光洁
无垢
试验表示,八份中水与两份浓水混淆后,30pp药量可达到
倍率不结垢。
丢掉的碱度一部分红为CO2和H2O,一部分和硬度联合
成为水渣。
超饱和的SO42-也和硬度联合成为水渣,增添了循环水浊
度。
三种水混淆,4.0倍率试验:
项目药量碱度硬度
2+
Ca
-
CI
2-
SO4
浊度
PH
物理
水样(mg/L)(mg/L)(mg/L)NTU
ppm(mmol/L)(mmol/L)
值察看
#4013.643.8160230212871528.8微垢1
#5014.043.4160228612801498.8无垢2
#6012.642.7164210012751318.8无垢3
三种水的混淆水,即中水5.5份、浓水2.0份、排污水的过滤水
2.5份。
试验结束后,从化验的数据上看不出有什么差别,但从物理
察看来判断,1#杯壁有微垢附着,说明40ppm药量不足以所有将堆积
物分别到水中。
50ppm、60ppm药量是完整能达到无垢状态。
6.4.缓蚀试验:
序号
123123项目
试片材质HSn70—1304不锈钢
原始重量(g)
试后重量(g)
面积(cm2)
水质
失重(g)
试液外观浊度与阻垢试验相同浊度与阻垢试验相同
试片外观表面光洁,颜色发乌表面光洁,颜色发乌
腐化速率
均匀速率
7.试验结论:
城市生活中水勿需经过深度办理,可直接作为循环水的增补水,
30ppm药量可使循环水浓缩倍率达到,实现长久不结垢不腐化。
城市生活中水与反浸透浓水的混淆水,在其比率为9:
1或8:
2时,
相同作为循环水的增补水时,30ppm药量还可以达到4.0倍率,实现长
期不结垢不腐化。
城市生活中水与反浸透浓水作为循环水的增补水,浓缩倍率达到
4.0后,排污水经过净化办理后,仍可作为循环水的增补水。
当排污
返回水比率为2.5,中水比率为5.5,浓水比率仍为2.0时,施加50ppm
药量,循环水浓缩倍率达到4.0仍可长久不结垢不腐化。
8.机理研究:
城市生活中水不作深度办理,一是不增添水中的碱度和硬度。
二
是不用硫酸调PH值,可大大降低循环水系统结垢和腐化要素,有助
于系统的安全运转。
中水中固然含有必定量的有机物,但是对循环水
影响较小,适量增添杀菌灭藻粘泥剥离剂的用量,就能保证循环水系
统的安全运转。
反浸透浓水、多种混淆水的共同特色是永硬高,浓缩4倍后,形
成的水渣多,增添了循环水的浊度。
只需合理的投加多功能阻垢缓蚀
剂便可防备浊度的堆积,不会形成系统结垢。
经过多次试验,证了然:
①循环水中的SO42-极限1000~1200mg/L。
超出极限的部分与硬度形成了水渣;②循环水中碱度极限值是
—12.5mmol/L,超出极限的部分变为了CO2和H2O,还有一部分与
硬度联合形成了水渣;③循环水的极限硬度随水质变差和药量增大而
有所增添,但一般状况下为30mmol/L,药量特别大时,也能达到
-在多次试验中,仍未达到溶解极限,根43mmol/L;④循环水中的CI
据多年的经验,估计循环水CI
-的溶解极限值在3000mg/L左右。
循环水的水质越差和浓缩倍率越高,也会使得循环水中的三价金
属离子含量越高,同时也使得循环水中的缓蚀预膜剂含量越高。
这就
使得缓蚀预膜剂和三价金属离子络合的更为充足,使设施预膜更为可
9
靠。
试考证了然三价金属离子膜能够抵抗高CI-和高SO42-的腐化。
9.建议方案:
分步实行。
城市中水不作深度办理,所有用于循环水的增补水;
反浸透浓水资源化,也作为循环水的增补水;循环水的排污水除浊后
返回循环水系统,这些技术创新是前无先人的,没有成功事例可作参
考。
所以,我们在实行废水资源化,循环水零排放的过程中,既要大
胆,更要慎重。
要在保证循环水系统设施安全,满负荷运转的状况下,
进行分步实行,确实做到行进一步,成功一步,稳固一步,尔后再前
进第二步,第三步......。
第一,实行中水直接作为循环水的增补水,浓缩倍率做到3.0倍
率。
在三个月时间里,设施运转正常后,可把循环水浓缩倍率提升到
,正常运转三个月时间后,可实行浓水作为循环水的增补水。
浓水
补进循环水系统时,先是与中水以9:
1的比率混淆,两个月运转正常
后,再以8:
2的比率进行混淆。
在中水与浓水8:
2混淆运转6个月,
倍率,循环水系统无结垢无腐化状态,机组稳发满发的状况下,
能够将循环水的排污水经水办理厂混凝、积淀、澄清、过滤后,再返
回循环水系统,实现真实意义上的废水资源化和循环水零排放。
实现废水资源化,循环水高倍率真至零排放是一个系统工程。
作
为指导水办理技术操作的依照就是三项发明专利和数次的阻垢缓蚀
模拟试验。
因为污水排放的水质和水量的稳固性差,又因为反浸透设
备的运转是非连续性的,受季节性要素影响较大,所以,依照循环水
CI-含量和增补水CI-含量去计算循环水的浓缩倍率,是很不正确的事
情。
怎么办?
最好的方法是,做好各样增补水的计量检测工作,同时
也做好排污水的计量工作。
用增补水量除以排污水量,就是循环水的
浓缩倍率,可为循环水的药量调整供给靠谱依照。
在循环水办理获取高浓缩倍率或零排放时,循环水水质各项数据
与结垢时的反响状况是相同的,△A、△B、△C的数值在这里没有任
何意义。
独一的监察方法是物理察看和冷却成效的检测。
所谓物理观
察,就是每日要对冷却塔水泥柱流水的部位仔细察看,流水部位发白
了,就是结垢了。
假如流水部位保持水泥本色就没有结垢迹象。
对于
腐化状况的察看,就是在冷却塔的水池中,放一块钢板,让冷却塔的
流水淋到钢板上,钢板上发生了锈斑、锈泡、锈瘤就是腐化的迹象,
假如钢板没有锈斑、锈瘤等,表示系统没有腐化迹象。
为了防备结垢和腐化问题的发生,要亲密关注循环水系统的冷却
成效和冷却塔的物理外观。
万一发生结垢时,经过加大药量,可把结
垢去除去。
万一发生腐化,可此外投加缓蚀剂和预膜剂,进行缓蚀预
膜。
为了防备浊度高影响换热成效,可适合调大循环水流速,或许降
低循环水浓缩倍率,增大排污量,经过水办理厂净化后再返回循环水
系统。
总之,勤察看、勤调整,做好防结垢、防腐化、防堆积的思想
准备和技术准备,做到有恃无恐,防患于已然。
10.结束语:
城市生活中水、反浸透浓水和循环水排污水回用于循环冷却水系
统技术,是一个伟大的创举。
第一要解放思想,敢于创新,擅长创新。
经过创新解决废水资源化问题。
同时要慎重从事,稳中求进,一步一
个脚迹,在保证机组运转安全、稳发、满发的状况下,逐渐实行循环
水办理的创新措施。
最重要的是把国家利益与公司利益、公司利好处
理好,以高度的社会责任感,使命感来做好这一工作,努力成为我国
水办理领域和电力行业节水的模范,力求整年节俭新水4000000m3。
邯郸市奥博水办理有限公司北京分公司
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