废气处理设备,污水处理工艺

苦咸水淡化的设计方案

2024/1/4 9:26:00

根据有关方面提供的水源地水文地质详查情况,局部水源井的浊度较高,在室内放置4~24h后浊度高达40NTU。这可能是原水中存在一些不稳定离子,所处环境改变后还原成胶状物所致。因此,在原水进入淡化装置之前设置集水、澄清沉淀池,以使原水与大气充分接触,并得以澄清沉淀。


参照国内、国外过滤器的运行情况,多介质过滤器的滤速选用10m/h,细砂过滤的滤速选用5m/h,控制出水污染指数SDI<3,Fe<0.05mg/L,CODMn<1.5mg/L,p=2~11,达到反渗透淡化系统要求的进料指标。预处理反冲洗水采用已经过多级过滤和防结垢处理的反渗透浓水,从而使系统自用原水量降至最低,使系统具有较高的回收率。


由于淡化系统采用反渗透复合膜,对氯的耐受程度只有1000mg/(L·h),而过滤器 出水通常含余氯0.1~1.0 mg/L,故需在过滤器出水中加入亚硫酸氢钠(3mg/L)还原水中余氯,使游离氯含量<0.1mg/L,满足反渗透装置的进水要求。另外,原水中Ca2+、SO42-、Mg2+、a2+、Sr2+等离子含量较高,在反渗透脱盐过程中极易形成难溶组分沉积于反渗透膜表面,造成装置性能下降。因此采用性能 较传统阻 垢剂六偏磷酸钠为好的阻垢分散剂Flocon260(27mg/L),必要时配合加入盐酸(30%盐酸)可有效防止膜内碳酸钙、硫酸钙、钡等各种难溶盐类的结垢,并防止铁铝氧化物及其他污染物的沉积。


淡化装置的总容量为18000m3/d,选用数台装置并联运行。考虑到原水水质的特性,采用介于海水及一般水处理之间的系统回收率65%,既保证水源的充分利用,又防止回收率过高对膜的损害。为实现回收率>65%的目标,需采用二段工艺操作。考虑到该水质的反渗透操作压力较高,浓水排放较海水处理相对较少,排放量较大,在一、二段膜中间增设能量回收装置,从而减少系统的能量消耗。


鉴于该水含盐量为12400mg/L,属于高浓度苦咸水,且不到常规海水含盐量的一半,无法 照搬传统意义苦咸水及海水的处理方式。因此采用苦咸水和海水反渗透膜一级一段、一级二段和二者的混合工艺分别计算。


从计算结果可知,无论采用几台装置并联,从装置能量消耗的角度看,对于一级一段流程,每个压力容器内安装6组反渗透膜最佳;对于一级二段流程,每个压力容器内安装4组膜最佳。从投资的角度看,每个压力容器内安装的膜组件数越多,压力容器的个数越少。


完全使用海水膜,淡化系统的能量消耗较高,第一段采用苦咸水膜、第二段采用海水膜的能量消耗与两段均采用苦咸水膜的能量消耗相当。完全采用苦咸水膜时,操作压力为294N,到第二段的进口浓度达到24000mg/L,虽然从理论计算上没有问题,但缺乏工程实例,风险较大。因而,反渗透膜堆的排布形式采用第一段苦咸水膜,第二段海水膜。

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