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[摘 要]鉴于煤化工企业是用水大户，其中水回用技术在本行业尤为重要。现以超滤-反渗透工艺为主体，着重介绍煤化工企业中水回用工艺的设计内容，并考察该全膜法技术在煤化工厂回用水处理工程中的应用效果。
[关键词]超滤-反渗透；煤化工；中水回用；工程实例
中图分类号：TE895 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）36-0060-01
0 引言
企业循环水的需水量非常大，占据煤化工厂鲜水总用量80%左右，如果补充水水质均为新鲜用水，会给煤化工厂带来极大的资源浪费。通过对煤化工厂废水进行回收、深处理及再利用，不仅可以节约企业资金成本，还能有效提升经济效益、环境效益及社会效益。超滤-反渗透属于全膜组合工艺，主要组成有预处理、UF（超滤）、RO（反渗透）等。在煤化工厂的回用水处理工程中，应用该组合工艺不仅可以稳定且高效地去除水中污染物，还可以有效避免反渗透膜出现污堵现象，为回用水质量提供技术保障。本文以某煤化工企业中水回用工程为例，讨论全膜法在该企业中水回用中的应用效果
1 工艺流程设计参数
1.1 工艺流程
某煤化工厂的设计出力为150m3/h，其回用水处理的具体工艺流程如图1所示。
1.2 设计构筑物与设备参数
超滤-反渗透组合工艺的主要设计构筑物有五个，分别是废水匀质池、高效澄清器、多介质过滤器、超滤系统、反渗透系统。
1.2.1 废水匀质池
脱盐水站和循环水站均需要进行定期排污，因此，必须对水质进行均质化处理。该系统均质池的尺寸确定为3.6m×8.0m×36.8m，并配备两台废水提升泵，其中一台执行作业，另一台留作备用，废水提升泵的流量选取150m3/h；最后在池内安装两台功率为2.5kW左右的潜水搅拌机[1]。
1.2.2 高效澄清器
高效澄清器属于水处理中常用的设备，具有占地面积小、运行维护方便等特点，集混凝、沉淀及过滤三个功能为一体，本系统所选取的高效澄清器设计出力为50m3/h，共4台（3用1备），其出水SS值应控制在25mg/L。石灰乳加药装置位于匀质池与高效澄清器之间，配备两台浆液泵，具体规格为2m3/h；絮凝剂加药装置，配备2台机械隔膜泵，流量规格为80L/h左右；混凝剂加药装置，设置两台出力为20L/h机械隔膜[2]。
1.2.3 多介质过滤器
多介质过滤器可以彻底清除煤化工厂污水中的胶体及悬浮物，其滤料以石英砂、无烟煤为主，在实际应用过程中，需要配备三台多介质过滤器，设计出力应满足75m3/h（2用1备），滤速最小值应在9m/h左右，采取气水联合反冲洗法处理。
1.2.4 超滤系统
将盘式过滤器安于超滤系统前端，该过滤器出力满足150m3/h的规格，出水浊度应小于2.5NTU，过滤精度需满足50μm标准，最佳型号为以色列出产的ARKAL8。超滤系统回收率较高，因此产水的浊度最大值不应超过0.45NTU。超滤装置净出水量约138m3/h，选取外压式的中空纤维膜，有效膜面积为48m2，共计55只。配备一套化学清洗裝置，其中清洗保安过滤器的能力规格应控制在140m3/h，滤芯的过滤精度为5μm左右。超滤反洗保安过滤器前设置NaClO3、HCl、NaOH加药点，各配备2台机械隔膜泵，出力分别为800L/h、300L/h和120L/h[3]。
1.2.5 反渗透系统
将保安过滤器置于反渗透膜组件前端，该过滤精度要控制在4μm左右，以304不锈钢作为过滤器外壳，可以有效提升其抗腐蚀性，利用聚丙烯喷熔构造滤棒，滤棒结构为孔形偏锥形，实际作业流速的最大值为9.5m3/h。以卧式离心感压泵为反渗透高压泵。反渗透装置设计产水量为98m3/h，回收率取80%，1年脱盐率为97%，3年脱盐率为96%。选取陶氏i-FR反渗透膜元件，其具有抗污性强、产水量较高及端面自锁等特性，共用158只。反渗透保安过滤器前端需添加还原剂和阻垢剂，各配备2台计量泵，流量分别为7.5L/h和4.6L/h。
2 应用效果分析
煤化工厂水处理系统工艺遵照上述流程，运行期间没有发生设备故障和停运现象，平均处理量维持在140m3/h。通过监测分析，回用水的出水具有良好的稳定性，且水质符合设计标准，具体出水水质如表1所示。
3 结语
应用该中水回用系统，在很大程度上节约了煤化工厂电费、药剂费、损耗费，为煤化工厂缩减了大量生产资金成本，可见超滤-反渗透装置具有良好的经济效益。通过结合反渗透系统、超滤系统、多介质过滤器、高效澄清器及均质池设计而成的工艺应用于煤化工厂的回用水处理工程，可以有效提高污水回收率及脱盐率，符合相关水质要求，且具有良好的经济性和社会性，应在煤化工系统中得以广泛应用。
参考文献
[1] 公彦欣，单明军，魏金亮，等.MBR—RO工艺深度处理煤化工废水试验研究[J].给水排水，2013（S1）：347-350.
[2] 王永華，赵科.超滤-反渗透用于煤化工回用水处理的工程设计[J].工业水处理，2015（2）：97-99.
[3] 杨光.电厂化学水处理系统反渗透预处理超滤系统的工艺选择——黄河水为水源的化学水处理系统的反渗透预处理超滤系统的工艺选择[J].内蒙古石油化工，2007（8）：284-286.
[关键词]超滤-反渗透；煤化工；中水回用；工程实例
中图分类号：TE895 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）36-0060-01
0 引言
企业循环水的需水量非常大，占据煤化工厂鲜水总用量80%左右，如果补充水水质均为新鲜用水，会给煤化工厂带来极大的资源浪费。通过对煤化工厂废水进行回收、深处理及再利用，不仅可以节约企业资金成本，还能有效提升经济效益、环境效益及社会效益。超滤-反渗透属于全膜组合工艺，主要组成有预处理、UF（超滤）、RO（反渗透）等。在煤化工厂的回用水处理工程中，应用该组合工艺不仅可以稳定且高效地去除水中污染物，还可以有效避免反渗透膜出现污堵现象，为回用水质量提供技术保障。本文以某煤化工企业中水回用工程为例，讨论全膜法在该企业中水回用中的应用效果
1 工艺流程设计参数
1.1 工艺流程
某煤化工厂的设计出力为150m3/h，其回用水处理的具体工艺流程如图1所示。
1.2 设计构筑物与设备参数
超滤-反渗透组合工艺的主要设计构筑物有五个，分别是废水匀质池、高效澄清器、多介质过滤器、超滤系统、反渗透系统。
1.2.1 废水匀质池
脱盐水站和循环水站均需要进行定期排污，因此，必须对水质进行均质化处理。该系统均质池的尺寸确定为3.6m×8.0m×36.8m，并配备两台废水提升泵，其中一台执行作业，另一台留作备用，废水提升泵的流量选取150m3/h；最后在池内安装两台功率为2.5kW左右的潜水搅拌机[1]。
1.2.2 高效澄清器
高效澄清器属于水处理中常用的设备，具有占地面积小、运行维护方便等特点，集混凝、沉淀及过滤三个功能为一体，本系统所选取的高效澄清器设计出力为50m3/h，共4台（3用1备），其出水SS值应控制在25mg/L。石灰乳加药装置位于匀质池与高效澄清器之间，配备两台浆液泵，具体规格为2m3/h；絮凝剂加药装置，配备2台机械隔膜泵，流量规格为80L/h左右；混凝剂加药装置，设置两台出力为20L/h机械隔膜[2]。
1.2.3 多介质过滤器
多介质过滤器可以彻底清除煤化工厂污水中的胶体及悬浮物，其滤料以石英砂、无烟煤为主，在实际应用过程中，需要配备三台多介质过滤器，设计出力应满足75m3/h（2用1备），滤速最小值应在9m/h左右，采取气水联合反冲洗法处理。
1.2.4 超滤系统
将盘式过滤器安于超滤系统前端，该过滤器出力满足150m3/h的规格，出水浊度应小于2.5NTU，过滤精度需满足50μm标准，最佳型号为以色列出产的ARKAL8。超滤系统回收率较高，因此产水的浊度最大值不应超过0.45NTU。超滤装置净出水量约138m3/h，选取外压式的中空纤维膜，有效膜面积为48m2，共计55只。配备一套化学清洗裝置，其中清洗保安过滤器的能力规格应控制在140m3/h，滤芯的过滤精度为5μm左右。超滤反洗保安过滤器前设置NaClO3、HCl、NaOH加药点，各配备2台机械隔膜泵，出力分别为800L/h、300L/h和120L/h[3]。
1.2.5 反渗透系统
将保安过滤器置于反渗透膜组件前端，该过滤精度要控制在4μm左右，以304不锈钢作为过滤器外壳，可以有效提升其抗腐蚀性，利用聚丙烯喷熔构造滤棒，滤棒结构为孔形偏锥形，实际作业流速的最大值为9.5m3/h。以卧式离心感压泵为反渗透高压泵。反渗透装置设计产水量为98m3/h，回收率取80%，1年脱盐率为97%，3年脱盐率为96%。选取陶氏i-FR反渗透膜元件，其具有抗污性强、产水量较高及端面自锁等特性，共用158只。反渗透保安过滤器前端需添加还原剂和阻垢剂，各配备2台计量泵，流量分别为7.5L/h和4.6L/h。
2 应用效果分析
煤化工厂水处理系统工艺遵照上述流程，运行期间没有发生设备故障和停运现象，平均处理量维持在140m3/h。通过监测分析，回用水的出水具有良好的稳定性，且水质符合设计标准，具体出水水质如表1所示。
3 结语
应用该中水回用系统，在很大程度上节约了煤化工厂电费、药剂费、损耗费，为煤化工厂缩减了大量生产资金成本，可见超滤-反渗透装置具有良好的经济效益。通过结合反渗透系统、超滤系统、多介质过滤器、高效澄清器及均质池设计而成的工艺应用于煤化工厂的回用水处理工程，可以有效提高污水回收率及脱盐率，符合相关水质要求，且具有良好的经济性和社会性，应在煤化工系统中得以广泛应用。
参考文献
[1] 公彦欣，单明军，魏金亮，等.MBR—RO工艺深度处理煤化工废水试验研究[J].给水排水，2013（S1）：347-350.
[2] 王永華，赵科.超滤-反渗透用于煤化工回用水处理的工程设计[J].工业水处理，2015（2）：97-99.
[3] 杨光.电厂化学水处理系统反渗透预处理超滤系统的工艺选择——黄河水为水源的化学水处理系统的反渗透预处理超滤系统的工艺选择[J].内蒙古石油化工，2007（8）：284-286.