论文部分内容阅读
摘要：双膜法作为一种新型的处理技术应用于钢铁企业废水回用中实例较少，本文通过双膜法在某钢铁企业废水中的实例研究，对项目工程概况、工艺流程、主要设备选择等进行了综述，分析了出水水质、运行成本及收益，并针对存在的问题提出合理性建议。
关键词：双膜法；废水回用；钢铁企业
双膜法作为一种新型的处理技术，有着适用范围广[1]、产水水质好、操作简单、工人劳动强度低、可避免产生高盐废水等优点[2]。目前，在国内将超滤+反渗透应用于钢铁行业废水的回收利用实例较少，营口某钢铁企业尝试将双膜法，即将超滤与反渗透联合使用应用于废水回用工程中，取得比较好的效果，具有较强的代表性。
1工程概况
废水处理回用工程自2010年改造完成并投入运行，至今已连续运行8年，总投资5600万元，设计处理规模30000m3/d。
2工艺流程
该企业废水回用工程利用公司的排放水作为原水水源，经过预处理（曝气池-斜板沉淀池-杀菌），然后以双膜法（超滤-反渗透）为主的处理工艺对排放水进行处理，处理后的水一部分与新水按3：1勾兑混合，用于轧机循环水和一部分进行二级反渗透进行精脱盐用于锅炉用水，处理后的排水全部回用。
3主要工艺设备选择
3.1超滤
超滤设备的选择是本系统处理的关键，经科学比对确定超滤设备采用美国KOCH公司生产V1072-35-PMC的膜组件。选用可有效避免污染物在表面沉积的错流过滤的操作方式[3]。
3.2反渗透
反渗透膜选择的是卷式抗污染高脱盐率膜组件，利用增加膜片数量缩短膜片长度的独特结构，使产水量、清洗等方面均具有优良的表现[4]。
4运行效果与分析
4.1出水水质分析
出水水质分析时选取了2017年6月份的水质监测数据，见表4-1.
由表4-1可知，双膜法对总硬度、钙离子、电导率、TDS等六项主要水质指标处理状况良好，出水水质均满足与工业新水按3：1比例混合后回用要求，除总碱度指标外，其余指标出水水质均优于回用水水质，不经勾兑可直接回用。对总硬度和钙离子的处理效果更是理想，基本实现100%处理。
4.2运行成本与收益分析
4.2.1運行成本
2017年废水处理回用工程运行成本约为1617.8万元，稍高于设计年运行成本1517.3万元。吨水处理成本约为4.32元。
4.2.2收益分析
反渗透产水中一部分一级反渗透出水用于轧机回用水，替代工业新水，一部分一级反渗透水进一步经二级反渗透、混床处理用于锅炉脱盐水。现废水处理场的除盐水已经完全替代原发电化学制水站自制的除盐水。原发电制取除盐水使用的是离子交换的工艺制取除盐水，吨水成本为27.83元，计算得出吨水收益为4.83元，大于吨水成本为4.32元，收益大于成本，该废水处理回用工程运行过程中未亏损，略有盈余。
5存在的问题与建议
（1）吨水处理成本较高
吨水运行成本比吨水设计运行成本比较，吨水运行成本是吨水设计运行成本的近二倍。究其原因，一是双膜法废水回用工程实际产水能力仅达到设计产水能力的60%[5]，二是随着经济的发展，工人工资，药品消耗费用等略有不同程度的增长。双膜法出水能力的提高仍有40%的空间，下一步建议提高双膜法的出水能力，以减少吨水处理成本。
（2）反渗透出水的效益未最大化
由表4-2可以看出，一级反渗透出水的各项水质指标均优于软化水水质，软化水成本为3.25元/m3，而工业新水单价为1.3963元/m3，若一级反渗透出水先满足软化用水需求，每吨水还可获得约1.85元的收益。建议修建专门的传输管线，将处理后的达标废水用于替代软化水，以实现废水处理效益的最大化。
参考文献：
[1]李想.双膜法在污水处理回用中的应用[D].北京：北京工业大学，2007
[2]杜鹃.双膜法在济钢污水处理回用中的应用[J].钢铁年会.2009（10）
[3]方忠海.膜法水处理技术在钢铁废水中的应用[J].第三届全国冶金节水、污水处理技术研讨会文集.2007（07）：346.
[4]徐竟成，许健，李光明等.微絮凝-超滤用于印染废水回用反渗透预处理的试验研究[J].环境工程学报，2007，1（11）：64-68
[5]张胜，毛永灏，陈漫漫等.反渗透技术在钢铁工业废水处理和回用中的应用.水处理技术，2007，33（5）：55-57.
关键词：双膜法；废水回用；钢铁企业
双膜法作为一种新型的处理技术，有着适用范围广[1]、产水水质好、操作简单、工人劳动强度低、可避免产生高盐废水等优点[2]。目前，在国内将超滤+反渗透应用于钢铁行业废水的回收利用实例较少，营口某钢铁企业尝试将双膜法，即将超滤与反渗透联合使用应用于废水回用工程中，取得比较好的效果，具有较强的代表性。
1工程概况
废水处理回用工程自2010年改造完成并投入运行，至今已连续运行8年，总投资5600万元，设计处理规模30000m3/d。
2工艺流程
该企业废水回用工程利用公司的排放水作为原水水源，经过预处理（曝气池-斜板沉淀池-杀菌），然后以双膜法（超滤-反渗透）为主的处理工艺对排放水进行处理，处理后的水一部分与新水按3：1勾兑混合，用于轧机循环水和一部分进行二级反渗透进行精脱盐用于锅炉用水，处理后的排水全部回用。
3主要工艺设备选择
3.1超滤
超滤设备的选择是本系统处理的关键，经科学比对确定超滤设备采用美国KOCH公司生产V1072-35-PMC的膜组件。选用可有效避免污染物在表面沉积的错流过滤的操作方式[3]。
3.2反渗透
反渗透膜选择的是卷式抗污染高脱盐率膜组件，利用增加膜片数量缩短膜片长度的独特结构，使产水量、清洗等方面均具有优良的表现[4]。
4运行效果与分析
4.1出水水质分析
出水水质分析时选取了2017年6月份的水质监测数据，见表4-1.
由表4-1可知，双膜法对总硬度、钙离子、电导率、TDS等六项主要水质指标处理状况良好，出水水质均满足与工业新水按3：1比例混合后回用要求，除总碱度指标外，其余指标出水水质均优于回用水水质，不经勾兑可直接回用。对总硬度和钙离子的处理效果更是理想，基本实现100%处理。
4.2运行成本与收益分析
4.2.1運行成本
2017年废水处理回用工程运行成本约为1617.8万元，稍高于设计年运行成本1517.3万元。吨水处理成本约为4.32元。
4.2.2收益分析
反渗透产水中一部分一级反渗透出水用于轧机回用水，替代工业新水，一部分一级反渗透水进一步经二级反渗透、混床处理用于锅炉脱盐水。现废水处理场的除盐水已经完全替代原发电化学制水站自制的除盐水。原发电制取除盐水使用的是离子交换的工艺制取除盐水，吨水成本为27.83元，计算得出吨水收益为4.83元，大于吨水成本为4.32元，收益大于成本，该废水处理回用工程运行过程中未亏损，略有盈余。
5存在的问题与建议
（1）吨水处理成本较高
吨水运行成本比吨水设计运行成本比较，吨水运行成本是吨水设计运行成本的近二倍。究其原因，一是双膜法废水回用工程实际产水能力仅达到设计产水能力的60%[5]，二是随着经济的发展，工人工资，药品消耗费用等略有不同程度的增长。双膜法出水能力的提高仍有40%的空间，下一步建议提高双膜法的出水能力，以减少吨水处理成本。
（2）反渗透出水的效益未最大化
由表4-2可以看出，一级反渗透出水的各项水质指标均优于软化水水质，软化水成本为3.25元/m3，而工业新水单价为1.3963元/m3，若一级反渗透出水先满足软化用水需求，每吨水还可获得约1.85元的收益。建议修建专门的传输管线，将处理后的达标废水用于替代软化水，以实现废水处理效益的最大化。
参考文献：
[1]李想.双膜法在污水处理回用中的应用[D].北京：北京工业大学，2007
[2]杜鹃.双膜法在济钢污水处理回用中的应用[J].钢铁年会.2009（10）
[3]方忠海.膜法水处理技术在钢铁废水中的应用[J].第三届全国冶金节水、污水处理技术研讨会文集.2007（07）：346.
[4]徐竟成，许健，李光明等.微絮凝-超滤用于印染废水回用反渗透预处理的试验研究[J].环境工程学报，2007，1（11）：64-68
[5]张胜，毛永灏，陈漫漫等.反渗透技术在钢铁工业废水处理和回用中的应用.水处理技术，2007，33（5）：55-57.