常 華, 林占宏

( 青海鹽湖海虹化工股份有限公司, 青海 格爾木 816000 )

工藝與裝備

高純水預(yù)處理系統(tǒng)中水的回收及利用

常 華, 林占宏

( 青海鹽湖海虹化工股份有限公司, 青海 格爾木 816000 )

結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，對(duì)高純水預(yù)處理系統(tǒng)中砂濾器的反洗水及超濾機(jī)組濃排水、反洗水進(jìn)行回收利用，通過對(duì)高純水系統(tǒng)流程的技術(shù)改造，增設(shè)了一個(gè)Ф8 000 mm×6 000 mm，容積300 m3的沉淀池；2臺(tái)SGB65-50A管道泵及兩組型號(hào)為UF1A200；處理量為35 m3/h超濾系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)水30 m3/h，提高公司經(jīng)濟(jì)效益，全年實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益近20余萬元。

高純水； 回收利用； 經(jīng)濟(jì)效益； 中水

近年來，無論是國(guó)家政策還是社會(huì)報(bào)道中，我們不難看出現(xiàn)階段社會(huì)面臨著一個(gè)非常嚴(yán)峻的問題——水資源問題。水既是地球上一切生命賴以生存、人類生活和生產(chǎn)活動(dòng)中不可缺少的重要物質(zhì)，又是不可替代的重要自然資源【1-5】。在工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)于水資源的利用及各種回收措施逐被重視起來。故此，青海鹽湖海虹化工股份有限公司本著“節(jié)能降耗”的目的，對(duì)高純水系統(tǒng)預(yù)處理過程中的中水進(jìn)行了回收利用，取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

此次技術(shù)改造是對(duì)高純水站原直接外排的砂濾系統(tǒng)及超濾系統(tǒng)的反洗水及超濾機(jī)組濃排水進(jìn)行回收，以減少系統(tǒng)的排污量，將回收部分二次利用于循環(huán)水站補(bǔ)充水或回收至高純水站濃水收集箱用于其它生產(chǎn)裝置用水。以達(dá)到節(jié)能減排的目的。

1 可行性分析

高純水站設(shè)計(jì)中， 200 m3/h的工業(yè)用水量在運(yùn)行過程中經(jīng)過砂濾器、超濾機(jī)組、一級(jí)反滲透系統(tǒng)、二級(jí)反滲透系統(tǒng)等工藝系統(tǒng)的物理法處理，工藝過程中同時(shí)投加絮凝劑、殺菌劑、燒堿、阻垢劑等藥劑進(jìn)行化學(xué)處理。最終以純水產(chǎn)量120 m3/h和44.7 m3/h產(chǎn)量的濃水供給廠區(qū)各裝置區(qū)使用。其余近35.3 m3/h全部外排至污水井內(nèi)，不僅浪費(fèi)資源，而且增加了污水排放系統(tǒng)的壓力。

圖1可以看出，大量的預(yù)處理系統(tǒng)中水（以下簡(jiǎn)稱供方）被直接外排至排污地溝，且在超濾系統(tǒng)及一級(jí)反滲透系統(tǒng)運(yùn)行過程水已經(jīng)過簡(jiǎn)單的化學(xué)處理與物理法處理。

圖1 裝置現(xiàn)流程及水量平衡圖Fig.1 Now process flow of the device and water balance diagram

經(jīng)過對(duì)此部分外排至地溝的中水水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)分析，水質(zhì)滿足回用裝置需求，因此對(duì)此部分外排水進(jìn)行收回將非常必要。將其回收至循環(huán)水站及濃水水箱，以下簡(jiǎn)稱需方。

外排中水水質(zhì)分析見表1，2。

表1 高純水站超濾機(jī)組反洗外排水水質(zhì)要求（供方裝置）Table 1 Quality requirements for backwash draining water of ultrafiltration unit in pure water station

表2 高純水站超濾機(jī)組濃排水水質(zhì)要求（供方裝置）Table 2 Quality requirements for concentrated drainage water of ultrafiltration unit in pure water station

表3 循環(huán)水站循環(huán)水質(zhì)要求（需方裝置）Table 3 Quality requirements for circulating water in circulating water station

表4 高純水站濃水水質(zhì)要求（需方裝置）Table 4 Quality requirements for concentrated water of pure water station

經(jīng)過表1，2和表3，4水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比。對(duì)供方裝置高純水站砂濾器、超濾機(jī)組的反洗水及超濾系統(tǒng)的濃排水水質(zhì)進(jìn)行分析后與需方裝置循環(huán)水水質(zhì)及濃水箱需求水質(zhì)要求進(jìn)行比較得出以下結(jié)論：

(1) 高純水站外排清凈水水質(zhì)遠(yuǎn)比循環(huán)水水質(zhì)及濃水水質(zhì)要高，可以滿足高純水站預(yù)處理系統(tǒng)的外排水補(bǔ)充至循環(huán)水池及濃水箱內(nèi)。用于其它生產(chǎn)裝置用水。

(2) 高純水站的濃水水質(zhì)較復(fù)雜，在裝置區(qū)內(nèi)使用于真空泵機(jī)械密封冷卻水，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足于該系統(tǒng)的運(yùn)行水質(zhì)要求。

(3) 砂濾器排污水離子指標(biāo)可以滿足循環(huán)水用水要求，但瞬時(shí)濁度要相對(duì)變高，影響濁度指標(biāo)的主要物質(zhì)為粘泥。此問題可以通過技術(shù)改造過程中新增的兩組 UF1A200超濾系統(tǒng)進(jìn)行處理后滿足循環(huán)水站循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水水質(zhì)要求。不影響該系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此可以回收。

需方的用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)見表3，4。

2 具體措施

清凈水回收及利用工藝流程簡(jiǎn)圖如圖2。

圖2 回收及利用工藝流程簡(jiǎn)圖Fig 2 Recovery and utilization process flow diagram

配備相應(yīng)的電氣自動(dòng)控制控制系統(tǒng) 1套，（選用BZ202電子式水位開關(guān)及配套控制器）該系統(tǒng)可以根據(jù)水位進(jìn)行管道泵的啟停，不需額外增加操作人員。只需要高純水站操作人員日常巡檢過程中對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡檢。

如圖2所示工藝流程，接入公用工程電、氣裝置，高純水預(yù)處理系統(tǒng)中濃排水及反洗水的瞬時(shí)排放量為35.3 m3/h。將此部分水資源回收至沉淀池并投加少量絮凝劑（聚合氯化鋁），經(jīng)過超濾機(jī)組進(jìn)行處理后進(jìn)行殺菌處理，加入濃度為10%的氧化性殺菌劑次氯酸鈉，根據(jù)實(shí)際情況間斷投加非氧化性殺菌劑，超濾機(jī)組運(yùn)行過程中外排3～5 m3反洗水，其余近30 m3/h的清凈水直接可利用于濃水系統(tǒng)或循環(huán)水系統(tǒng)當(dāng)中作為循環(huán)水站補(bǔ)充水。改造后減少了水資源的浪費(fèi)，同時(shí)提高公司的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié) 論

（1） 改造前的排污量每日706 m3，改造后回收的使用率按照85%計(jì)算，每日可回收600 m3清凈水。每噸水按0.8元計(jì)算，每日可挽回?fù)p失480元，年運(yùn)行周期300天，可為公司減少損失14.4萬元。循環(huán)水站因改造項(xiàng)目年節(jié)約工業(yè)用水（作為循環(huán)水站補(bǔ)充水）量18萬m3，折合經(jīng)濟(jì)效益14.4萬元。

（2） 此次項(xiàng)目改造后，減輕污水系統(tǒng)的年排放21.18萬m3，節(jié)省排污系統(tǒng)用電量65 305 kW·h,折合效益2.5萬元。除去施工費(fèi)用及改造費(fèi)用，預(yù)計(jì)半年內(nèi)可將改造投資成本收回，為公司逐步產(chǎn)生改造后的經(jīng)濟(jì)效益。正常運(yùn)行后除去改造投資及日常檢修、運(yùn)行費(fèi)用，年實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益20余萬元。

總之，通過對(duì)高純水預(yù)處理系統(tǒng)中水的回收改造，提高了整個(gè)高純水系統(tǒng)中水的回收率，高純水站整個(gè)系統(tǒng)的水回收率可達(dá) 98.5%。減輕整個(gè)污水系統(tǒng)的排放壓力。既節(jié)約了水資源又減少了對(duì)環(huán)境的污染，具有節(jié)能減排環(huán)保的特點(diǎn)。且同時(shí)實(shí)現(xiàn)了水資源的循環(huán)綜合利用，在實(shí)際生產(chǎn)中為企業(yè)取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

［1］唐元. 中水回用技術(shù)介紹及分析[J].四川建材,2008,02(2):8-12

［2］張大芳. 超濾法在中水回用中的應(yīng)用[J].山西建筑,2008.15(5):6-9.

［3］周云瑞.淺談中水回用技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2008:30.

［4］張洪杰，王曉曦，蘇天寶.論中水回用的必要性和可行性[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2008.20(7):26-27.

［5］陳朝東，劉小敏，高靜思.中水處理與回用問答[J].2006(1):30-32.

Recovery and Utilization of Water in Pure Water Pretreatment System

CHANG Hua，LIN Zhan-hong
（Qinghai Haihong Saline Lake Chemical Co.,Ltd., Qinghai Geermu 816000, China）

Combined with the actual production of the company, in order to recover and utilize sand filter backwash water, concentrated drainage and backwash water of ultrafilters in high purity water pretreatment system, technological transformation of the high purity water system was carried out, including adding a sedimentation tank（Ф8 000 mm×6 000 mm, 300 m3）,two SGB65-50A pipeline pumps and two sets of UF1A200 ultrafiltration systems( treatment capacity : 35 m3/h), which can achieve water saving 30 m3/ h to improve economic benefits of the company.

Pure water; Recycling; Economic benefits；Water

TQ 085

A

1671-0460（2012）06-0640-03

2012-02-13

常華（1985-），男，陜西咸陽人，助理工程師，2004年畢業(yè)于洛陽理工學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，研究方向：從事電氣技術(shù)工作。E-mail：68151442@qq.com。