前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的雙膜法煤化工濃鹽廢水處理研究，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。

摘要:

煤化工廢水是一種極難降解的廢水，它所引起的水污染問題嚴重制約了該行業的發展，它的處理也一直是國內外工業廢水處理領域的一大難題。由于國內的煤化工廢水的深度處理存在著投資大，操作費用高等問題和弊端，大多煤化工廢水未進行深度處理。本文介紹了納濾+鹽水分離器的雙膜法水處理工藝的技術特點及在煤化工行業RO濃鹽水中高效安全處理中的應用。該工藝的實施不僅使企業大量產生的RO濃鹽水可以回收利用，提高水的回用率，大幅度減少水資源消耗量，而且可以有效解決影響企業發展的環境保護、安全運行、設備腐蝕等問題，實現企業廢水零排放的目標。

關鍵詞:

煤化工;RO濃鹽水;納濾;鹽水分離器

前言

煤化工是以煤為原料，通過一系列化學反應，將其轉化為氣體、液體、固體燃料及生產出各種化學化工品的工業［1］。煤化工行業因耗水量大、廢水成分復雜、處理難度大而成為環保治理的重點。對于該廢水的處理，通常可分為一級處理即預處理，主要包括隔油、氣浮等方法，以及對廢水中的酚類及氨氮等物質進行回收處理;二級處理主要為生化處理;深度處理方法主要有混凝法、高級氧化法等。吳翠榮［2］采用隔油－氣?。摲樱舭惫に噷︳斊鏍t氣化廢水進行預處理;陳莉榮等［3］采用PACT法處理煤制油含油廢水，并對工藝條件和去除效果進行了試驗研究;袁敏［4］采用兩級外循環厭氧反應器對中煤龍化哈爾濱煤化工有限公司的氣化廢水及甲醇廢水進行處理研究;韓超［5］采用“砂濾－O3氧化－MBR/粉末活性炭(PAC)”組合工藝對煤氣廢水進行深度處理，出水回用至循環水系統;韓洪軍等［6］對東北某氣化廠的廢水采用水解外循環厭氧系統－二級接觸氧化池－脫氨池組合工藝進行處理;王俊潔等［7］研究了高效混凝沉淀技術在煤化工廢水SS處理中的應用。雙膜法(納濾+鹽水分離器)技術，既可將煤化工濃鹽水回用于生產系統，節約水資源，使企業增加經濟效益和社會效益，又治理了環境污染，幫助企業真正實現“零排放”目標。

1雙膜法優化設計

在煤化工行業的生產過程中，濃鹽廢水中鹽濃度高且組成復雜，采用常規電滲析處理，存在膜污染嚴重、能耗高、運行不穩定、自動化程度低等問題，難以滿足高鹽工業廢水處理對電膜脫鹽技術的需求。當前，盡管國內有少數采用電滲析或其他膜技術處理高鹽工業廢水的案例，但運行效果并不理想。因此，構建適用于高鹽工業廢水治理與回用的整套技術方案及成套裝備具有重大意義。通過突破離子膜表面改性而提高膜抗污染性能等關鍵技術，集成膜堆優化設計、在線監測與過程自動控制技術，研制電膜鹽水分離成套裝置，最終確定高鹽工業廢水綜合治理采用電膜鹽水分離器的技術方案。

1．1延長電極板使用壽命

1．1．1電極材料改進

將氯銥酸、三氯化釕、鈦酸丁酯、正丁醇和異丙醇配制成獨特的鈦絲涂層配方，形成一套獨特的涂層烘烤工序。通過改進配方和加工工序，使涂層的金屬含量和厚度都增加1倍，使用此鈦絲作為極板的電極材料，在正常操作條件下可延長電極使用壽命。

1．1．2極板改進

通過改進極板框架、大小馬頭和底板的焊接次序，包括將底板整體與框架焊接、底板與大馬頭的中間截斷與重新焊接等工藝，使底板和大馬頭形成有效加固整體，防止因壓力過大水進入到底板與大馬頭之間的縫隙而引起底板變形，解決底板變形、滲漏等問題，延長極板的使用壽命。

1．1．3獨特的流道設計

通過設計嵌入式的水道，克服濃淡水的相互滲漏及減小膜堆內部短路與漏電問題，使極板本身更加簡潔和方便維護。通過改進進水與出水的極水引水口朝向與排列，促進極板中空氣的有效排出，同時有利于極板里極水和固體沉淀物的排出，防止電極斷路、堵塞等問題，提高電極與極板整體的使用壽命。

1．2優化隔板設計

在膜堆的陰、陽膜之間放置隔板，作用一是作為膜的支撐體，使兩層膜之間保持一段距離;二是作為水流通道，使兩層膜之間的流體均勻分布，同時依靠水流的渦流作用，減少薄膜表面的滯流層，以達到提高脫鹽效果和減小耗電量的目的。通過在隔板流道中黏貼或熱壓上一定形式的隔網，對隔板加工工藝進行改進，使液體產生紊流，起到支撐和強化攪拌的作用。通過采用熱熔黏貼技術保證隔網長期使用，使其不易變形、抗壓能力強、使用壽命長，從而達到提高脫鹽效果和減小耗電量的目的。

1．3降低運行功耗

開發新型電膜鹽水分離裝置，在線監測、系統狀態診斷、過程自動控制等方面的關鍵參數得以改進，從而降低電膜鹽水分離器的運行功耗。

2雙膜法工藝簡介

煤化工行業中水回用產生的RO濃水自流進系統原水調節池內，進行水質和水量調節后，用潛水提升泵送入高效沉淀池，在高效沉淀池內通過投加石灰和Na2CO3等藥劑，使大部分鈣、鎂離子反應轉化成碳酸鹽和氫氧化鎂沉淀去除，沉淀后的鈣渣通過污泥提升泵送入廂式壓濾機濃縮壓渣處理，污泥泥餅外運，濾液回流至濃排水收集調節池。高效沉淀池出水通過輸送加壓泵依次送入多介質過濾器、活性炭過濾器和精密過濾器，RO濃鹽水中的絕大部分懸浮物、COD及膠體物質被過濾器截留，達到納濾裝置進水的處理要求后，經納濾原水箱送入納濾裝置，去除小部分一價離子和二價離子及分子量在200～1000的離子物質(納濾膜介于反滲透和超濾膜之間)后進入鹽水分離器原水罐。納濾濃縮后的濃水中含有大量的二價離子和大分子的物質。為確保系統的產水率，需將濃水回送至沉淀池繼續處理。納濾對一價離子的去除率較差，進入鹽水分離器原水罐的納濾淡水需送入鹽水分離器裝置進行繼續處理，利用鹽水分離器特定的離子遷移方法去除水中的一價離子。通過鹽水分離器的遷移一價離子的機理，可以將納濾產水中的一價離子物質遷移出來，使淡水電導率等指標達標，淡水凈化后送入合格水罐回收利用。處理后的出水水質高于循環水補充水水質要求，從合格水罐送入循環冷卻水系統。鹽水分離器的濃水循環濃縮后的高濃度鹽水進行無害化處理或進入MVR蒸發結晶裝置，達到企業的零排放要求。

3雙膜法技術特點

電膜鹽水分離裝置在膜材料抗污染性能、隔板流道設計、在線監測與自動控制等方面具有獨特性，與國內同類產品相比，具有運行成本低，回用率高等優點。

3．1裝置運行穩定

選用國內先進成熟產品，關鍵設備選用進口元器件，可靠性高，便于現代化管理，系統單元集中控制，減輕勞動強度，減少設備造價。裝置設計與系統應用靈活，根據不同的條件要求，可以靈活地采用不同形式的系統設計，整個操作簡單，易于實現機械化和自動化控制。納濾膜耐酸堿，有優良的截留率，對重金屬有很好的去除率，不存在膜污染問題，能夠去除廢水中的鹽分，降低廢水對裝置的腐蝕。

3．2能量消耗低

由于系統處理過程無相變，始終處于常溫狀態，能耗低，運行成本低。納濾膜對有機物和鹽類的分離效果很好，分離過程無任何化學反應，無需加熱，無相變化，因而能低耗運行。鹽水分離器過程無相變，在一定的含鹽量條件下，用清潔能源電力將水中已離解的離子遷移掉，動力耗電也較低，在常溫下進行，產品性能影響小，經濟效益顯著，是目前比較經濟的水處理技術之一。

3．3無環境污染

該工藝對雜質的去除效率高，產水質量好于傳統方法，減少化學藥劑的使用，避免二次污染。鹽水分離器運行時，工藝過程潔凈，不用酸、堿頻繁再生，也不需要加入其他藥劑，僅在定時清洗時用少量的酸，即可實現提取有價值成分，達到分離、凈化、提純和精制產品的目的，對環境基本無污染。與高壓反滲透相比，沒有高壓泵的強烈噪聲，有利于實現清潔文明生產。

3．4使用壽命長

裝置預處理工藝簡便，設備經久耐用，操作維修方便，運行管理方便，易于實現自動控制。在運行過程中，控制電壓、電流、濃度、流量、壓力與溫度幾個主要參數，可保證穩定運行。自主設計、優化了超濾裝置控制參數，處理過程中納濾裝置的滲透壓不高，有利于納濾工藝系統的穩定運行和提高膜的壽命。整套裝置經濟效益明顯，適應性強、管理簡單、運行穩定，充分保證出水質量達標。

4應用實例

貴州開磷集團息烽合成氨有限責任公司是國內大型化工企業，位于貴陽市息烽縣小寨壩鎮，生產裝置能力為年產合成氨60萬t、甲烷5萬t、硝酸15萬t、硝酸銨12萬t、硫磺1萬t。2011年9月江蘇華暉環保科技有限公司與該公司聯合進行了RO濃鹽水處理回用試驗合作項目，該項目采用納濾裝置及鹽水分離器裝置組合的雙膜法處理工藝，主要包括高效沉淀池、加藥裝置、多介質過濾器、活性炭過濾器、精密過濾器、納濾裝置、鹽水分離器裝置、配電室、自動化控制系統等裝置，對產生的工業RO濃鹽水進行降低含鹽量處理，使RO濃鹽水達到回用標準后回收利用，實現企業的RO濃鹽水零排放目標。目前采用該工藝的裝置已在貴州開磷息烽合成氨公司順利建成投產，設備運行正常，技術指標完全達到設計要求且優于循環水補水標準。雙膜法處理工藝技術方案成熟可靠，工業污水實現閉路循環再利用，最大程度節約水資源，使循環冷卻水的外排廢水水質滿足回用標準要求，不但以高產水率回收利用水資源，減少企業污染物的排放，降低污染物指標，并可免除高額的排污費用，極大的改善周邊區域的水質，保證當地人民群眾的用水安全，有利于當地經濟社會的可持續發展。

5結論

(1)雙膜法在延長電極板使用壽命、優化隔板設計和降低運行功耗等方面進行了優化設計，大幅提高了RO濃鹽廢水的處理能力，節約了處理成本。

(2)雙膜法在處理煤化工廢水中具有裝置運行穩定、能量消耗低、無環境污染、使用壽命長等技術特點。

(3)雙膜法已成功應用于貴州開磷集團息烽合成氨有限責任公司RO濃鹽水的處理，設備運行穩定，污染物指標降低明顯，經濟效益顯著。

(4)濃鹽水經凈化處理后作為補充水回用到循環冷卻水系統中，是實現真正意義上的“零排放”。采用雙膜法工藝對煤化工行業產生的濃鹽水進行處理和回收利用，在投資、運行、維護方面具有諸多優勢，符合國家“十二五”環保節能規劃的重點綱要，在電力、煉油、石化、冶金、鋼鐵、化工、化肥、造紙、農藥、環保等行業的工業廢水凈化處理中具有一定的推廣應用價值。

作者：羅漢東 凌華存 單位：江蘇華暉環?？萍加邢薰?/p>

參考文獻:

［1］馬中學，楊軍．煤化工技術的發展與新型煤化工技術［J］．甘肅石油和化工，2007，12(4):1－5．

［2］吳翠榮．煤氣化廢水深度處理技術研究［J］．工業水處理，2012，32(5):73－75．

［3］陳莉榮，楊艷，尚少鵬．PACT法處理煤制油低濃度含油廢水試驗研究［J］．水處理技術，2011，37(11):63－65．

［4］袁敏．兩級厭氧工藝預處理煤化工廢水的研究［D］．哈爾濱:哈爾濱工業大學，2010．

［5］韓超．煤氣廢水深度處理工藝的研究［D］．北京:北京林業大學，2011．

［6］韓洪軍，李慧強，杜茂安，等．厭氧/好氧/生物脫氨工藝處理煤化工廢水［J］．中國給水排水，2010，26(6):75－77．

［7］王俊潔，刁偉明．高效混凝沉淀技術在煤化工廢水處理中的應用［J］．遼寧化工，2010，39(7):714－715