隨著國家循環(huán)經(jīng)濟理念的提出和深化，將冶金生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水資源化，減少污水排放量就成了推動鋼鐵企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分。尤其在缺水地區(qū)，提高水資源的綜合利用率已成為企業(yè)生存發(fā)展的必備條件。

濟鋼綜合污水處理及回用工程是在優(yōu)化冶金污水處理工藝的基礎(chǔ)上，采用先進的污水預(yù)處理和深度脫鹽處理，設(shè)計日均處理污水能力33400m3,處理后的回用水水質(zhì)達到《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》要求，回用到生產(chǎn)水系統(tǒng)，提高了廢水的重復利用率，減少了環(huán)境污染。

1.工藝流程



1.1預(yù)處理系統(tǒng)

預(yù)處理系統(tǒng)主要采用高效混凝沉淀方法，通過混凝絮凝物化反應(yīng)去除污水中懸浮物，硬度，重金屬，腐殖酸及部分不溶性COD等物質(zhì)。

主要工藝如下：

1.1.1提升泵站2座，1#提升泵站將廠北污水提升至綜合污水處理場，2#提升泵站提升污水進入處理單元，兩座提升泵站分別濕式安裝3臺帶自潔式?jīng)_洗閥的污水提升泵，設(shè)計最大處理流量Q=1670m3/h。

1.1.2調(diào)節(jié)池2座，單池有效容積2510m3，作用在于減小污水流量波動，同時使待處理的污水均質(zhì)，將下游處理的流量和水質(zhì)變化減到最低限度。

1.1.3高密度沉淀池2座，單位能力835m3/h，停留時間10.8min，沉淀池單位沉淀面積108m2,設(shè)計上升流速12.5m/h,污泥回流35m3/h。

1.1.4V型濾池6座,單元面積56.14m2,額定流量下濾速6.44m/h,濾砂規(guī)格為1.35mm,厚度1.5m利用過濾截留機理去除一定粒徑的懸浮物或者小礬體同時通入二氧化氯消毒殺菌。

1.2雙膜法深度處理系統(tǒng)

預(yù)處理后的中水含鹽量濃度高，電導率一般>2000S/cm，增加了水的導電性，使腐蝕過程加快，結(jié)垢傾向顯著，深度處理工藝為控制回用水含鹽量和危害離子濃度，選用了先進的超濾反滲透全膜法處理工藝，降低含鹽量。

1.2.1超濾

超濾裝置作為反滲透系統(tǒng)的預(yù)處理工藝設(shè)備，主要用于去除膠體物質(zhì)，高分子有機物，懸浮物，細菌，原生物等。超濾裝置的出水水質(zhì)滿足反滲透裝置進水水質(zhì)的要求，除鹽水站共有6套超濾設(shè)備，單套超濾最大凈產(chǎn)水量164m3/h,膜元件為七芯，內(nèi)壓式中空纖維膜，單支膜面積為60m2。超濾系統(tǒng)設(shè)置三套加藥系統(tǒng)進行投加次氯酸鈉，氫氧化鈉，鹽酸，配合清洗，有效恢復超濾系統(tǒng)的正常工作能力，防止膜污堵。中水經(jīng)過超濾過濾后SDI可以降至4以下。

1.2.25保安過濾器

5保安過濾器是反滲透的最后一道屏障,作用是截留水體中大于5的顆粒，以防止其經(jīng)高壓泵加速后擊穿反滲透膜組件。

1.2.3反滲透

反滲透裝置是本系統(tǒng)中最主要的脫鹽裝置，反滲透系統(tǒng)利用反滲透膜的特性來除去水中絕大部分可溶性鹽分，膠體，有機物及微生物。本系統(tǒng)6套并聯(lián)運行，單套最大處理水量為123m3/h，反滲透膜組件均采用耐污染能力較強的BW30-365FR型復合膜，每根膜組件有效膜面積為34m2。脫鹽率在98以上。

工藝特點與處理效果：

該工程于2007年底建成，2008年1-4月份調(diào)試運行期，調(diào)試分兩個階段,第一階段為預(yù)處理調(diào)試,主要是根據(jù)污水水源水質(zhì)波動規(guī)律。通過混凝試驗和現(xiàn)場工藝測試相結(jié)合，確定藥劑最佳投量,確保預(yù)處理水質(zhì)達到膜處理系統(tǒng)進水水質(zhì)要求;第二階段完成雙膜處理系統(tǒng)調(diào)試,確定各設(shè)備的最佳運行參數(shù)。

2.1預(yù)處理工藝優(yōu)化

預(yù)處理前期選用混凝劑為聚合硫酸鐵，投加量40-60ppm。絮凝劑為分子量大于1000萬的陽離子聚丙烯酰胺，投加量1-2ppm。發(fā)現(xiàn)混凝效果不好，高密反應(yīng)池礬花細碎，出水濁度，5NTU色度高，運行一段時間后續(xù)超濾設(shè)備SDI很快上升到5-6,膜片呈均勻的黃褐色，經(jīng)分析認為是超濾進水中含有大量的混凝劑殘余,以及以離子或小分子形式存在的鈣鐵鹽絮凝劑殘留物,穿過管道過濾器進入到了超濾組件，同時過量的陽離子型聚丙烯酰胺絮凝劑也同陰離子型超濾膜緊密吸附，化學清洗困難，在對超濾組件進行化學清洗并觀察產(chǎn)水恢復效果的同時,快速更換混凝劑為聚合氯化鋁，絮凝劑選用非離子型聚丙烯酰胺，降低藥劑的投量,適當增加石灰投加量，控制V型濾池pH值8經(jīng)過調(diào)整，預(yù)處理水質(zhì)提高，濁度2NTU超濾膜經(jīng)酸洗后產(chǎn)水效果明顯改善,其產(chǎn)水SDI降至4以下且運行穩(wěn)定。

2.2超濾裝置

當超濾運行了一段時間后,產(chǎn)水量會逐漸下降,并且通過在線的水洗和加藥反洗無法恢復水通量,嚴重時產(chǎn)水量可以降低50%此時就必須對超濾進行離線化學清洗運行初期超濾清洗周期為2周左右對污堵物的取樣分析有機物含量20.33%證明膠體細菌微生物污堵鈣含量27.2%證明無機鹽類結(jié)垢紅色鐵類物質(zhì)較多，證明超濾膜對高價態(tài)活性強的金屬具有較高吸附能力針對污堵物，采取了酸洗堿洗氧化劑清洗的方案，酸洗去除無機物污堵尤其是鐵膠體的污堵效果比較明顯，堿洗和氧化劑清洗去除截留在超濾膜膜孔內(nèi)的有機物和并且殺死細菌，同時對預(yù)處理系統(tǒng)進行的調(diào)整也顯出了成效，減輕了超濾系統(tǒng)負荷，目前超濾設(shè)備的清洗周期已延長至30天左右。

2.3反滲透裝置

由于超濾出水水質(zhì)控制較好(SDI值4,濁度0.2NTU),反滲透裝置運行比較正常,進水壓力為1.01.2MPa,一段壓差為0.50.6MPa,二段壓差為1.0-1.2MPa,產(chǎn)水電導率50S/cm脫鹽率可達到97%以上，因水中氟離子含量較高，為避免氟化物結(jié)垢而使反滲透膜產(chǎn)生不可逆的破壞，我們謹慎的將產(chǎn)水率控制在60%65%反滲透清洗周期為四到六個月。

2.4運行狀況

該系統(tǒng)自投產(chǎn)以來，運行穩(wěn)定，回用水質(zhì)達到了工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范(GB500502007)要求,回用于生產(chǎn)中各循環(huán)系統(tǒng),大大提高了廢水的循環(huán)利用率，各工序處理水質(zhì)如表1運行中的注意事項。



3.1根據(jù)濟鋼原水水質(zhì)復雜變化不規(guī)律,從大系統(tǒng)管理入手，控制各水處理單元排水，達到減量排放，水質(zhì)達標含鹽不富集的目的以提高污水處理廠的效率及節(jié)約運行成本。具體參見http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

3.2預(yù)處理效果是系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵,在預(yù)處理階段去除大部分污染物能減輕后續(xù)處理的負擔,延長超濾運行時間，提高超濾產(chǎn)水量，從而從根本上保證回用水水質(zhì)。

3.3建立良好的現(xiàn)場管理機制,及時針對的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)和設(shè)備運行狀況作出調(diào)整，保證設(shè)備設(shè)施安全穩(wěn)定高效運行

4結(jié)論

濟鋼綜合污水處理場采用混凝處理工藝與雙膜法深度處理工藝將部分中水與除鹽水進行勾兌后回用,提高了回用水水質(zhì),使廢水經(jīng)處理后安全高效回用于生產(chǎn),2008年噸鋼耗新水達到了3.2m3的歷史最好水平，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。