賈　飛，陳慶忠，宋建智
山東德州恒升化工集團有限公司，德州　253024

　　摘要：山東省德州地區水資源緊缺，為了節約用水，采用反滲透技術處理循環冷卻水系統的排污水，使之用作脫鹽水的補充水，文中介紹了預處理工藝，反滲透工藝參數和運行中的注意事項等。此方法為循環冷卻水排水的利用開辟了一條新途徑，既節約了水資源，又減少了污水排放。
　　關鍵詞：循環冷卻水；廢水處理；反滲透；過濾
　　中圖分類號：TU991.27
　　文獻標識碼：A
　　文章編號：1009-2455(2000)03-0011-02

The Use of Efflument Circulating Cooling Water As Make-up Water for Demineralized Water
JIA Fei 　CHEN Qing-zhong? SONG Jian-zhi

　　Abstract:Water resources are short in Dezhou District of Shandong Province．To save water reverse osmosis technology was used in the treatment of the effluent water from a circulaiting cooling water system
so as to use it for make-up water for demineralized water．Pre-treatment process reverse osmosis process parameters and precautions in operation are introduces This technology creates a new way for the utilization of effluent circulating cooling water which saves water resources and decreases the discharge of wastewater．
　　Key words：circulating cooling water；wastewater treatment；reverse osmosis；filtration

　　循環冷卻水排水受一定程度的污染，成分較復雜，再處理比較困難，因此多數用水廠都是直接排放，既浪費了水資源，又污染了環境。隨著反滲透水處理技術的逐步發展，為循環冷卻水排水的再利用提供了可能。某化工廠采用反滲透技術對較近的某電廠的循環冷卻水系統的排污水進行前置處理，然后用于化工廠脫鹽水的補充水，該工藝主要有以下特點。

1　循環冷卻水排水的水質特點

水質分析見表１。

表1　處理前后的水質分析結果 項目 原水 出水 pH 8.8 7.1 Na+/(mg·L^-1) 368.30 5.52 Ca²⁺/(mg·L^-1) 130.57 0.61 Mg²⁺/(mg·L^-1) 104.43 0.42 Cl^-/(mg·L^-1) 432.84 6.49 SO₄^2-/(mg·L^-1) 626.19 2.05 HCO₃^-/(mg·L^-1) 252.67 5.05 SiO₂/(mg·L^-1) 23.79 0.36 CO₂/(mg·L^-1) 1.11 1.02 COD/(mg·L^-1) 9.41 0.12 總鹽含量/(mg·L^-1) 1949.31 21.6 TDS/(mg·L^-1) 1783.47 20.14 電導率/(μs·cm^-1) 2105 42

　　循環冷卻水系統的排水具有以下特點：
　　① 含有各種有機物，膠體和藻類物質，COD含量較高，大約10 mg/L。
　　② 懸浮物含量高，而且顆粒細小，濁度約為17.63 mg/L。
　　③ 含有大量能生成垢的離子，如Ca²⁺、SO₄^2-、Mg²⁺、HCO₃^-、Sr²⁺、Ba²⁺等。
　　④ 水中含有微生物以及硫酸鹽還原菌、鐵細菌等多種菌類物質。

2　預處理工藝

　　反滲透(簡稱RO)是一種新型的膜處理技術，它是利用壓力差為動力，使溶液中的溶劑通過反滲透膜而分離出來。與常規的水處理技術如離子交換，電滲析等相比較，反滲透是目前公認的高效，低能耗，無污染的水處理技術。
　　反滲透裝置的膜組件是一種精細元件，它易受機械損傷，污染和堵塞，對進水水質要求較高，所以必須根據水源的水質特點進行原水的預處理，以保證反滲透裝置正常進行。
　　該廠反滲透裝置的膜元件為渦卷式復合膜，它要求進水水質的指標為：濁度＜0.3 mg/L，色度清潔，無油和水，水溫為15～32 ℃，污染指數＜4，雜質顆粒直徑＜10 μm，進水余氯＜0.05 mg/L，COD＜1.5 mg/L，鐵離子＜0.5 mg/L，pH值為6.0～10。
為了有效地保證反滲透膜元件的進水水質，根據循環水外排水的水質特點，首先在原水中加入NaCl進行殺菌處理，以消除原水中含有的多種細菌和微生物等對膜元件的污染，加藥量為3 mg/L；另外由于原水中懸浮物含量高，因此必須加入混凝劑(PAC)和助凝劑(PAM)，使之混凝沉淀。經加藥后的原水先在一臺機械加速澄清器內做混凝、澄清處理，然后經一臺重力式濾池進行過濾處理，采用上述方法是因為原水的SDI指數較高，而采用直流混凝過濾一般達不到理想的結果。原水在澄清器和重力式濾池內經過殺菌、澄清和過濾等處理后，澄清器出水濁度一般小于2 FTU，重力式濾池出水濁度為0.2～0.5 FTU。
　　一般情況下，重力式濾池能保證其出水濁度小于0.5 FTU，但由于原水受到污染，特別是有機物和膠體往往帶有一定的電荷，不易自然沉淀，所以重力式濾池出水中有機物和膠體含量仍然較高，SDI指數值較高。為了防止膜元件的膠體污染，采用裝有石英砂和無煙煤的多介質過濾器以及活性碳過濾器對原水再進行二級過濾，這樣可以降低膠體的濃度。在二級過濾前，為了使有機物和膠體等帶有電荷的電解質混凝和澄清，再在原水中加入一定的電解質混凝劑(PAC)和有機助凝劑(PAM)使膠體等產生電荷中和、混凝、架橋等作用，這樣才可以有效地除去之。PAC加藥量為80～100 mg/L，PAM為0.8～1.0 mg/L。另外，活性碳過濾器也可以除去多介質過濾器出水中的細小顆粒的懸浮物和小分子有機物，進一步提高水的品質，同時也吸附剩余的氧化性游離氯，控制出水氯小于0.05 ppm。
　　由于原水含有大量能生成垢的離子，為了防止出現CaCO₃、MgSO₄、CaSO₄、BaSO₄、SrSO₄、SiO₂等鹽的結晶析出，堵塞或損壞膜元件，在原水進入膜元件之前需加入191復式阻垢劑，以保證RO膜元件的正常運行，由于原水的堿度較高，嚴重影響191阻垢劑的阻垢能力，需加入少量的酸降低原水中的堿度。加酸量為270 kg/d，調pH值為7.5后，再加191阻垢劑，加藥量為15.8 kg/d。

3　反滲透工藝參數

　　系統設置兩套RO裝置進行預脫鹽，二者呈并列配置，每列都配置一臺5μ保安過濾器，以防止細小顆粒進入反滲透膜元件。反滲透組件均采用92根8832HR膜元件，分別安裝在23根FRP壓力容器內，成15×8排列，兩套ＲＯ裝置共用一套清洗裝置。
　　總進水量約267 m³/h，總出水量約200m³/h，回收率72％～76％，脫鹽率95％～98％，操作壓力1.5 MPa，操作溫度25～30℃，整個系統進出水水質分析結果見表1。

4　注意的問題

　　① 予處理階段的加藥量要根據水源實情進行調節，過分地加藥，不僅改善不了水質，相反會因藥劑本身或藥劑中所含雜質使膜元件的壽命縮短，甚至使部分膜元件損壞。
　　② 由于處理的水質污染較嚴重，要求多介質過濾器和活性炭過濾器要適時地進行清洗和更換，以確保二者的正常運行。
　　③ 保安過濾器主要的目的是保證RO進水不損壞膜元件，但它卻是系統中細菌滋生及污物沉積的主要地方，故過濾元件的使用時間不宜太長，要按時更換，這樣才能保證出水水質的合格。
　　④ 加強管理，防止超強度，超負荷運行，使膜元件產生機械損傷，在運行一定時間后，要根據前后壓差的變化情況，及時對膜進行清洗。

5　結論

　　該廠反滲透裝置在1998年投入使用后，運行正常，操作維修方便，安全穩定，處理后水的各項指標均能達到設計保證值，保證了該廠的用水量。本裝置總投資580萬元，運行費用為2.2元／t。利用反滲透技術處理循環冷卻水系統外排污水，使之用作脫鹽水的補充水的工藝，為節約水資源開辟了一條新的途徑，值得推廣應用。

作者簡介：
　　賈飛(1971－?)，男，工程師。