超濾＋反滲透化工污水深度處理回用系統介紹

超濾＋反滲透化工污水深度處理回用系統處理效率高、出水水質好、污泥少，水力停留時間短、占地面積小，易清洗、易更換、運行穩定、運行成本低，耐沖擊能力強、COD和色度去除效率高。化工廢水治理回用工程,處理后出水全部回用于循環水補充水或鍋爐補給水。 

用超濾＋反滲透化工污水深度處理回用系統對化工污水經生化處理后排水進行污水深度處理現場試驗，近五個月的現場試驗結果表明：采用超濾+反滲透的污水回用處理工藝，進水濁度變化范圍0.5 NTU～7.0 NTU，產水濁度始終能小于0.2 NTU，進水電導變化范圍2500 µS/cm～3 000 µS/cm，產水電導小于100 µS/cm，出水水質達到回用要求，工藝可行。通過現場試驗，選擇了合適的運行參數、化學清洗條件，實現了膜裝置穩定運行。

以微濾+反滲透為主體的污水深度處理項目，微濾設計水量為420 m3/h，反滲透產水量為160 m3/h。污水深度處理裝置經過近2 a的運行調試，雖然實現了雜用水的連續供應，但由于微濾出水SDI不穩定(3.5～6.0)，且反滲透預處理系統能力不足，造成反滲透裝置運行期間跨膜壓差高、產水量下降過快、化學清洗頻繁，無法實現反滲透裝置的長周期連續運行。主要確定UF+RO膜法工藝設備運行方式、運行參數，為工業化的設計與應用提供依據;研究UF+RO膜法工藝的化學清洗周期及化學清洗方法。

工藝流程及試驗方法

采用的工藝由超濾(UF)和反滲透(RO)單元組成，終沉池的出水經泵提升進入氣浮池，進一步去除水中的懸浮物、膠體等污染物，氣浮處理后的出水進入纖維過濾器進行過濾，出水加入ClO2溶液殺菌消毒，進入水箱。為了進一步提高水質，將水箱中的水經過超濾+反滲透膜進一步深度處理，去除水中的懸浮物、細菌、藻類、膠體物及無機鹽類等污染物。超濾膜為外壓死端過濾，過濾周期30 min;設計膜通量50 L/(m2˙h);水回收率≥90%。反滲透膜設計膜通量20 L/(m2˙h)，水回收率70%。進水調節pH值為6.5±0.2，進水加阻垢劑3.5 mg/L，進水加還原劑(根據進水ORP或余氯調節加藥量)。

超濾產水水質

超濾對濁度的去除效果很穩定，進水濁度變化范圍0.5 NTU～7.0 NTU，產水濁度始終能小于0.2 NTU，濁度去除率為70%以上。超濾膜對COD的處理效果有限，處理效率在5%～10%。超濾產水SDI值隨出水水質變化并不明顯，90%的情況下其值小于3.0，達到了預期設計指標，效果較好。

正常情況下SDI值小于3.0，膜片表面干凈。現場試驗期間有短時間超濾產水SDI值大于3.0，膜片表面呈深褐色，且超濾膜運行壓力上升較快。由燒灼試驗、電鏡掃描和能譜結果分析超濾反洗脫落物主要為有機物;對SDI膜面截留物及燒灼試驗殘渣進行電鏡掃描和能譜分析，主要為Mn、Co、Al等金屬污染物。可見超濾膜的有機污染和金屬無機污染風險并存。對超濾進出水采用凝膠色譜分析，進出水中有機物均為低分子量有機物，沒有顯著差異，分子量分布小于 1 500。

反滲透產水水質

反滲透脫鹽效果很穩定，進水電導變化范圍2 500 µS/cm～3 000 µS/cm，產水電導小于100 µS/cm，系統脫鹽率維持在97%，經過化學清洗后其性能沒有下降反滲透進水pH前期控制在6.5±0.2，后期控制(不調酸)在7.0±0.2，產水pH在5.0~5.5;試驗期間主要采用進水ORP 檢測和余氯分析相結合，通過調節還原劑加藥量，對反滲透進水余氯控制。控制進水ORP小于100 mv，反滲透進水余氯可以小于0.1 mg/L，甚至檢不出。

反滲透進出水pH值與ORP值

對深度處理工藝更換下來的反滲透膜元件進行污染物分析，由燒灼試驗結果分析可知反滲透膜面截留物主要為有機物;用電鏡掃描和能譜分析反滲透膜面截留物燒灼殘渣，主要為Ca、Si、O、Al、Mn等無機污染物，與超濾膜污染物分析結果有所不同，反滲透膜結垢風險加大。

化學清洗試驗

針對現場水質及膜系統運行情況，通過多次對超濾及反滲透進行化學清洗試驗，得到適合現場使用的化學清洗方法。

超濾反洗方式為氣擦洗30 s;反洗上排25 s，反洗下排25 s，正沖35 s。超濾輔助運行條件(化學分散清洗)：當壓差上升到0.08 MPa，先運行堿洗步驟：0.1%NaOH+0.2%NaClO3溶液，循環10 min～20 min;正沖5 min～10 min;再運行酸洗步驟：1%草酸溶液或0.4%鹽酸溶液，循環10 min;正沖5 min。超濾膜和反滲透膜經過化學清洗后，壓力恢復良好，系統運行正常。反滲透每4 h～6 h沖洗一次，沖洗時間2 min，進水用鹽酸調節pH為6.5～7.0，納爾科PC191阻垢劑投加濃度3.5 mg/L，進水余氯控制小于0.1 mg/L。

現場試驗結果表明：企業現有預處理單元(氣浮+纖維過濾)的處理能力基本穩定，后續采用“超濾+反滲透”污水回用工藝路線，技術上可行;

選擇了合適的運行參數、化學清洗條件，實現了“超濾+反滲透”裝置穩定運行。現場試驗獲得的各種數據，可以為化工廢水達標外排污水回用一期項目完善工程設計提供依據;