废水回用中的膜清洗和维护.ppt
中国蓝星杭州水处理技术研究开发中心有限公司,工业废水再生回用膜系统的清洗和维护2012年10月,中国蓝星膜技术的领先者,工业废水再生回用膜系统的清洗和维护,公司在工业废水领域发展,1,膜法回用工艺介绍,3,印染废水应用案例介绍,5,膜技术在工业废水中应用,2,膜系统的清洗和维护,4,膜系统应用注意事项,6,2,中国蓝星膜技术的领先者,中国蓝星-杭州水中心概况,3,杭州水处理技术研究开发中心有限公司隶属于中国化工集团，中心以50年的成功应用经验，为客户提供膜法水处理设计咨询、工程总包、研究开发、产品生产、工程成套、售后服务、专业培训的全方案解决之道。将膜法处理技术成功应用于废水资源化各个领域，实现零排放和微排放。,工业废水回用的必要性,蓝星倡导清洁生产，实现对天然资源的完全循环利用，不给大气、水和土壤遗留任何废弃物。围绕节能减排的目标，调整产品结构、淘汰落后装置、履行社会责任。,环保义务,通过膜集成系统，达到工艺回用水要求，提高回用率。工艺满足即经济又稳定的要求，降低回用水的运行成本。,水回用,从工业废水中提取有用的热能，降低蒸汽的消耗成本。从废水中提取有用物质，回用于原料液中勾兑使用。,资源回用,4,工业废水领域的发展,目前国内绝大多数的工业废水是达标排放为主，一些缺水和排放限制地区已经在推广再生回用。由于工业废水限制排放量，再生回用成为热点。排放指标要求上升，COD总量及氨氮等指标加严。水资源分布不均，一些地区严重缺水，水的再生回用成为最为经济的工业供水手段。工业废水处理膜法回用方法日趋成熟和完善。环境保护的日趋重视给我们带来的新机遇,国内工业废水现状,近年来工业废水再生回用领域需求量大增，年均增长率在15%以上。,增 长 速 度,以膜技术为主要产品，推广应用于各环保工程中具备国内最强工程公司实力逐步具备国际竞争能力,杭水处理发展规划,膜制品正向着高性能、高功能化、多用途以及低成本方向发展膜产品成为化工新材料领域的全球前十名公司,发 展 方 向,5,膜技术在工业废水领域的应用,工业废水再生回用,领 先 的 市 场 地 位,6,膜法回用工艺介绍,7,超滤膜的污染与清洗维护,8,反渗透膜的污染和清洗维护,9,电渗析膜的污染和清洗维护,10,膜系统的清洗和维护,11,膜系统的清洗和维护注意事项,12,膜法回用工艺介绍-印染废水回用,13,酸化调节池,好氧生化池,二沉池,终沉池,滤池,超滤,反渗透,案例介绍-3000T/D印染废水回用工程,嘉兴伯林顿工程：工程废水总进水量3000T/D，2008年投入运行至今约5年进水水质：含盐量约2000mg/l，COD在100180mg/l，悬浮物约30mg/l等等前处理工艺：调节池-A/O工艺二沉池膜处理工艺：自清洗滤器超滤超滤产水池反渗透系统回用水池,基 本 情 况,主要工艺与应用,14,超滤污堵和清洗情况,在嘉兴某印染企业，我们在二沉池后直接采用了双膜法回用印染废水，其超滤膜回收率指标能达到90%左右，由于系统前的悬浮物较多，前工艺加药不规律，时常会加过量，造成超滤产水后仍有后絮凝现象，运行通量在两年左右衰减至80%，断丝严重。,根据数据碱洗后通量比清洗前下降，用酸洗后通量上升而且比清洗之前要高，所以碱洗会产生金属沉淀物，必须用酸洗。根据解剖情况，膜丝成黑黄色，有结块显现，污染严重。根据产水浊度，膜丝可能断丝比较多。,15,反渗透膜系统的清洗和维护,反渗透前的保安滤器大约一周就得更换，一段反渗透膜压差上升很快，反渗透清洗频率较高，估计每个月均需要通过清洗恢复，在线采用碱清洗的恢复性比较差，虽然系统仍在运行，但通量比正常运行下降了30-40%，膜面上有比较多的铁胶体和有机物污堵。反渗透膜清洗配方：0.2%碱+0.1%十二烷基磺酸钠，并经过机械冲洗，清洗完后其通量能恢复至正常，1段头支膜为1#，二段最后一支膜为2#，清洗参数列下表：第一段膜的污堵更为严重，经过离线清洗，膜的性能可以恢复至新膜的90%，脱盐率也均在98%以上，而清洗下来的膜污染物每支膜有2公斤以上，是累积而成。,16,嘉兴现场设备布置及运行情况,本工程占地省，投资低。运行通量稳定性差，保安滤袋更换频繁。清洗频率每月1次。预处理的加药需改进。增加杀菌剂的投加量。,电导率30s/cm，浊度0.1NTU pH 67.5，色度2倍，COD 10mg/l 完全符合工厂回用水要求。,回用水水质,工程特点,17,案例介绍-5000T/D印染废水回用工程,桐乡嘉名工程：工程废水总进水量5000T/D，2010年8月投入运行至今2年多进水水质：含盐量约4500mg/l，COD在50100mg/l，悬浮物约5mg/l等等前处理工艺：调节池 SBR工艺二沉池无阀滤池排放水池膜处理工艺：多介质滤器超滤超滤产水池反渗透系统回用水池,基 本 情 况,主要工艺与应用,18,膜系统的清洗和维护情况,本系统的工艺比较长，不仅配备了滤池，还在后面加了一道多介质滤器，双道保护，使进超滤水中悬浮物量控制较低，超滤运行由于余氯值还有0.5PPM左右，系统不用加强反洗，超滤运行以来没有污堵过，两年运行压力保持不变，冬天温度较低时，运行压力会升高20%，产水水质也会变好。反渗透系统加了较多的还原剂，以确保膜不被余氯氧化，由于膜中仍有机胶体等色素污染膜面，经酸洗和碱洗均能较快恢复，清洗频率约一年一次。本工艺由于进水水质稳定，且废水中离子变化小，运行相当稳定。系统有次清洗时由于没将产水阀打开，而使二段最后一支并联共8支膜有爆破现象，导致脱盐率明显下降。流道最后一支膜的脱除率下降。更换8支膜后脱盐率两年来仍保持有97%以上。解剖其中一支膜，膜面较为干净。,19,嘉名项目膜系统的清洗和维护情况,超滤运行工况如下表，因余氯值控制在0.20.5mg/l，实际加强洗没有实行：反渗透系统加了较多的还原剂约5-6PPM，以确保膜不被余氯氧化，反渗透清洗频率约一年一次。主要是为了停机保养。,20,桐乡现场设备布置及运行情况,本工程废水前处理稳定，投资略高。脱盐率大于97%，产水电导率200s/cm。采用二氧化氯脱色，并去除COD，效果好。进水水温夏天约39左右，冬天约25.膜面污染比较轻，运行管理轻松，省力。,工程特点,本工程预处理效果好，运行稳定性好滤袋三个月更换，清洗频率每年1次。运行两年多，UF和RO均保持原状。膜运行成本2.0元/t，预处理约1.8元/t,运行特点,21,案例介绍-30000T/D工业园区废水回用工程,广东佛山工程：工程废水总进水量60000T/D，2011年3月投入运行至今半年多进水水质：含盐量约3500mg/l，COD在50100mg/l，悬浮物约15mg/l等等前处理工艺：调节池 A/O工艺二沉池臭氧氧化水池无阀滤池膜处理工艺：自清洗滤器超滤超滤产水池反渗透系统回用水池,基 本 情 况,主要工艺与应用,22,广东佛山市三水大塘污水处理有限公司 规模：60000 m3/d（一期30000 m3/d已投入运行）,印染工业园区废水回用项目现场,23,30000T/D工业园区废水回用工艺流程简图,24,佛山项目工艺说明,作为印染工艺用水，对色度的要求是比较高的，为此我们考虑回用的时侯，需要脱色处理，混凝沉淀过程中有加硫酸亚铁脱色，但过量的铁盐会造成返色现象，因此我们适当控制硫酸亚铁的加入量，并在二沉池后加臭氧脱色工艺，以保证排放水的色度指标和COD排放指标。预处理工艺：生化处理+臭氧杀菌+V型滤池深度处理工艺：“UF+RO”双膜处理工艺浓水后处理工艺：生化处理+终沉池+臭氧杀菌本系统中悬浮物仍然较多，造成超滤和反渗透膜的污堵比较严重，尤其是反渗透一段膜的压差较高，通常都在3-5KG/CM2.分析污堵的污染物里有过量絮凝剂抱团的固形物，采用一般浓度的清洗液较难恢复。,25,佛山PP超滤膜运行情况,超滤配置了5台PP外压式中空超滤膜每台均装有68支100m2中空超滤膜,PP膜运行压力为:1.2-2.0 kg/cm2单台PP产水流量：100120m3/h单位膜面积产水：14-18L/M2H,26,佛山PVDF超滤膜运行情况,系统配置5台PVDF超滤膜装置每台均装有68支80m2中空超滤膜,PVDF膜运行压力为0.6-1.2 kg/cm2产水流量：130150m3/h单位膜面积产水：24-28L/M2H,27,反渗透系统运行情况,RO运行压力:0.9-1.2 kg/cm2产水流量：150170m3/h单位膜面积产水：24-28L/M2H,运行工况,系统配置5台反渗透膜的装置 每台装有240支34M2的复合膜 有4台为北斗星膜，1台东丽膜,设备配置,28,PVDF超滤运行清洗维护表,29,反渗透膜的运行和清洗说明,反渗透配置了五台，每台有240支膜，为节省投资其中4台配套的是北斗星的低压膜，还有一台是东丽的TML20-370抗污染膜，两种膜运行压力和流量均符合回用水水质要求，脱盐率达到97%以上，每台反渗透装置的产水量均可以达到170m3/h。由于调试过程中快冲洗不到位，而造成膜有机物和生物污染严重，过多悬浮颗粒堵住了一段膜通道，污染导致膜压差上升很快，光靠快冲洗已经无法降低压差值，约一个月就需要化学清洗，我们采取有效碱洗配方(0.25%碱+0.1%十二烷基磺酸钠)，将压差能降低一半（2.5BAR)，能恢复接近刚调试阶段的数值。由于进水有机杂质和微生物较多，一段压差仍偏高，大都情况下约有 2.5-3bar，对于这种情况，我们在工艺运行中作了调整，加大了次氯 酸钠杀菌量，在关机前加入非氧化性杀菌剂对反渗透膜起到杀菌抑制 作用，在段间增加了一段反向快冲洗功能，以降低一段压差上升过快 的问题。,30,佛山大塘工业园废水回用效益,回用水效益：本系统中反渗透回用水指标达到电导率100mg/l,该纯水好于自来水可以从园区企业中以2元/t收取，这样产生的效益=20000t/d*2元/t=4万元/d。回用热效益：反渗透产水回用废水中的热所产生的效益是不容忽视的，对于锅炉用水尤其明显。常温的河水大约只有20，而印染废水在30-40，在回用水的同时，也回用了热能，每提高10，可节约2元/t 的热能费用，相当于产生了3元/t的效益，而这部份水电厂用水约占总量的1/2，即每天又回收了3万元。该污水处理厂的淤泥也循环利用，淤泥经高压压滤后,干度可达50-60%，送至电厂参合在煤中可作为燃料用。3吨压干的淤泥相当于1吨煤炭。运行成本：原生化部份是1.2元/t+膜和臭氧部份1.8元/t=3元/t，处理水量30000 t/d，需要运行成本为9万元/d。清洗所用的药剂费用极低，折算到运行成本中约占1-2%;净效益：由于污水厂进来的水收取每吨平均3元的处理成本，与运行成本相抵消。而每月向环保局交的费用约12万元，则每天经济效益=4+3-0.4=6.6万元。年经济效益有2000万元，约三年就能将投资收回。,31,印染废水膜法回用-小结,印染废水的膜法回用工艺的不同，其膜面的污染表现出不同的污染特征，有合理的工艺组合会减轻膜面的污染，超滤的断丝会造成反渗透膜的污染加剧，保安滤器更换频率提高，合理的运行维护是印染废水回用减少清洗次数，延长膜寿命的最基本方法。印染废水往往有一定温度，在回用废水的同时，我们也回收了热能，它为企业节约了蒸汽耗量，对于蒸汽昂贵的地区，能为企业节约生产成本，带来可观的经济效益。膜分离技术作为印染废水回用的最佳工艺选择，不仅减少废水排放量，回用水水质稳定，关键还在于实现高效、低能耗、资源化三者兼备。虽然使用中会出现一些污染膜的问题，只要发现及时，对污染物进行正确分析，对膜污染物可通过离线清洗判断，选择最佳的清洗剂和清洗方法，避免拖延清洗而造成膜污堵严重难以恢复的现象。对于工艺设计合理，运行操作正确的膜系统，通过清洗维护延长膜的使用寿命，降低膜的运行成本，正如路甬祥题词：“创新节能减排技术，促进产业转型升级。”膜技术将会成为许多行业节能减排的首选技术，势必会在全国范围内迅速推广。,32,谢谢大家！,恳请指正!,杭州水处理中心,2012-10,
