“三法净水”一体化技术在化肥行业中的应用

2016-03-21尚广晨新疆心连心能源化工有限公司新疆昌吉8305北京京润环保科技股份有限公司北京00085

肥料与健康 2016年1期

尚广晨，肖　东(.新疆心连心能源化工有限公司　新疆昌吉　8305; .北京京润环保科技股份有限公司　北京　00085)

尚广晨1，肖东2
(1.新疆心连心能源化工有限公司新疆昌吉832205; 2.北京京润环保科技股份有限公司北京100085)

摘要简要介绍了“三法净水”一体化技术的应用背景和原理，重点分析了其在化肥行业中水回用中的应用，并结合工程实例总结了该技术在运行过程中存在的问题及采取的解决方法。运行实践证明，采用“三法净水”一体化预处理技术不仅去除了中水的浊度和悬浮物，还去除了硬度、胶体、重金属离子等，处理后的水质能够满足中水回用的要求。

关键词“三法净水”一体化中水回用应用

Use of“Three-Step Water Purification”Integrated Technology in Chemical Fertilizer Industry

Shang Guangchen1，Xiao Dong2
(1.Xinjiang Xinlianxin Energy Chemical Co.，Ltd.Xinjiang Changji 832205; 2.Beijing Jingrun Environmental Protection Technology Co.，Ltd.Beijing 100085)

Abstract A brief introduction is given of the application background and principle of“three-step water purification”integrated technology，use of which in reclaimed water reuse in chemical fertilizer industry is emphatically analyzed，and in connection with project cases，problems of the technology existing in operation and solutions taken are summed-up.The operation practice has proved that using “three-step water purification”integrated technology has not only removed turbidity and suspended solids from reclaimed water，but also has removed hardness，colloids，heavy metal ions and so on，after treatment the water quality can meet the requirements of reclaimed water reuse.

Keywords“three-step water purification”integration reclaimed water reuse use

随着《水污染防治行动计划》(“水十条”)的颁布，国家对水资源，尤其是工业废水的排放管理越来越严格，因此，企业深入开展污水资源化工作既是降本增效的需要，又是实现可持续发展战略的重要保障。污水在进行传统的沉淀、生物、膜等处理之前，需根据这些处理流程对水质的要求而设置预处理设施，预处理技术在一定程度上决定了污水深度回用的可行性。由于传统的“老三套”预处理工艺存在投资费用和运行成本高、占地面积大、操作维护繁琐等缺陷，因此，新型高效的“三法净水”一体化技术应运而生。新型高效“三法净水”一体化技术以电絮凝为基础，同时结合沉淀和过滤技术，可有效去除水中的硬度、浊度、胶体、悬浮物、重金属离子、氨氮、油类等物质，已广泛应用于工业循环冷却水排污水处理、反渗透浓水处理、工业净化污水处理、工业给水处理、生活饮用水除硬除氟处理及除盐水预处理等领域，取得了令人满意的效果。基于此，结合新疆心连心能源化工有限公司的实际情况，决定采用北京京润环保科技股份有限公司的“三法净水”一体化技术对中水进行处理，该套中水回用装置的设计处理水量为350 m3/h。

1　“三法净水”一体化技术原理

“三法净水”一体化技术通过调节pH、电化学反应器加电和曝气处理，使水中形成有利于钙、镁颗粒析出的环境，同时产生高活性的吸附基团吸附析出的钙、镁颗粒，再通过吸附架桥、网捕卷扫等作用与水中胶体颗粒、悬浮物颗粒等形成较大的絮体矾花共同沉降，从而有效地去除水中的硬度、胶体颗粒及悬浮物等。由于反应过程中采用了电絮凝技术，产生的吸附基团具有很强的吸附作用，提高了形成矾花的密实度，使矾花能够承受后续高强度的混合。絮体分别在反应池和斜管沉淀池内沉降，再通过设备下部锥形斗定期排放污泥;污水则进入多介质过滤池，可有效滤除水中残留的絮体、悬浮物、泥沙、铁锈及大颗粒物质等杂质，以确保“三法净水”一体化设备出水的品质。“三法净水”一体化设备流程示意如图1所示。

图1　“三法净水”一体化设备流程示意

2　中水回用工艺流程概述

新疆心连心能源化工有限公司污水处理量为300 m3/h，包括循环水厂排污水、除盐水站和污水处理厂系统的污水。考虑到设备本体反洗排水及超滤设备反洗排水回收，中水回用处理装置设计处理水量为350 m3/h。经中水处理系统处理达标的污水回用于循环冷却水系统，其工艺流程如图2所示。

图2　中水回用工艺流程

污水首先进入调节水池，充分混合后再进入“三法净水”一体化设备。“三法净水”一体化设备分为电絮凝反应池、斜管沉淀池、多介质过滤池，絮体(污泥)分别在电絮凝反应池和斜管沉淀池沉积排出，经电絮凝反应池处理后出水进入多介质过滤池，多介质过滤池出水再进入滤后水池。滤后水池内添加酸液，调节水质pH至中性，同时投加强氯精杀菌剂，使水质满足中水回用的要求或满足后续双膜法的预处理标准要求。

3　中水处理系统运行情况分析

3.1运行数据分析与效果

中水处理系统运行初期，由于操作人员经验不足，运行中一度出现预处理化学反应池曝气不均匀、沉淀不完全及过滤系统滤料板结等现象。经不断总结运行经验和教训以及技术供应商的技术人员的现场指导，“三法净水”一体化设备成为新疆心连心能源化工有限公司循环冷却水系统长周期稳定运行的重要设施。中水处理系统进、出水水质设计指标见表1，中水处理系统运行水质汇总见表2。

表1　中水处理系统进、出水水质设计指标

由表1和表2可知，中水处理前，水中总碱度、总硬度、钙硬度和悬浮物含量较高。“三法净水”一体化设备可有效去除水中的总硬度、总碱

度、钙硬度、浊度、氨氮、悬浮物，去除率分别为总硬度69.5％、总碱度45.2％、钙硬度83.3％、浊度93.0％、氨氮100.0％、悬浮物100.0％，去除率较高，系统运行基本平稳，出水水质较好，达到了预期效果，为后续超滤反渗透系统提供了较好的进水水质。

表2　中水处理系统运行水质汇总

3.2中水处理系统运行成本分析

中水处理系统的水回收率≥99％，系统运行成本主要包括:①用电设备主要包括提升泵、加药泵、压滤装置及反应器等，整套系统吨水耗电仅0.148 kW·h，按电费0.6元/(kW·h)计，则吨水电费为0.089元;②吨水耗液碱(NaOH质量分数30％) 0.5 kg，按液碱价格600元/t计，则吨水液碱费用为0.300元;③吨水耗盐酸(质量分数30％) 0.15 kg，按盐酸价格300元/t计，则吨水盐酸费用0.045元;④吨水耗纯碱(质量分数99％) 0.15 kg，按纯碱价格1 400元/t计，则吨水纯碱费用为0.210元;⑤吨水直接运行成本为0.089 + 0.300 + 0.045 + 0.210 = 0.644(元)。

由此可见，“三法净水”一体化设备不仅运行维护简单易行，而且运行成本较低、处理效果显著，能够对新疆心连心能源化工有限公司的中水进行很好的预处理，且出水水质稳定，可满足后续双膜进水水质要求。

3.3出现的问题及解决方法

在实际运行过程中，发现中水处理系统出现如下问题:①沉淀池排污周期对出水浊度有一定影响，过长或过短都会造成出水浊度升高;②反应池pH有波动。

针对出现的问题，采取了如下措施:①观察沉淀池上方布水区悬浮物变化情况，并定时取样，设置合适的排污周期;②为保持反应池pH稳定，采用加药自动控制系统(MFA)，通过设置系统参数，可有效避免pH的波动。