高純水預處理系統中水的回收及利用

常 華, 林占宏

( 青海鹽湖海虹化工股份有限公司, 青海 格爾木 816000 )

工藝與裝備

高純水預處理系統中水的回收及利用

常 華, 林占宏

( 青海鹽湖海虹化工股份有限公司, 青海 格爾木 816000 )

結合生產實際，對高純水預處理系統中砂濾器的反洗水及超濾機組濃排水、反洗水進行回收利用，通過對高純水系統流程的技術改造，增設了一個Ф8 000 mm×6 000 mm，容積300 m3的沉淀池；2臺SGB65-50A管道泵及兩組型號為UF1A200；處理量為35 m3/h超濾系統，可以實現節水30 m3/h，提高公司經濟效益，全年實現經濟效益近20余萬元。

高純水； 回收利用； 經濟效益； 中水

近年來，無論是國家政策還是社會報道中，我們不難看出現階段社會面臨著一個非常嚴峻的問題——水資源問題。水既是地球上一切生命賴以生存、人類生活和生產活動中不可缺少的重要物質，又是不可替代的重要自然資源【1-5】。在工業生產中，對于水資源的利用及各種回收措施逐被重視起來。故此，青海鹽湖海虹化工股份有限公司本著“節能降耗”的目的，對高純水系統預處理過程中的中水進行了回收利用，取得了可觀的經濟效益。

此次技術改造是對高純水站原直接外排的砂濾系統及超濾系統的反洗水及超濾機組濃排水進行回收，以減少系統的排污量，將回收部分二次利用于循環水站補充水或回收至高純水站濃水收集箱用于其它生產裝置用水。以達到節能減排的目的。

1 可行性分析

高純水站設計中， 200 m3/h的工業用水量在運行過程中經過砂濾器、超濾機組、一級反滲透系統、二級反滲透系統等工藝系統的物理法處理，工藝過程中同時投加絮凝劑、殺菌劑、燒堿、阻垢劑等藥劑進行化學處理。最終以純水產量120 m3/h和44.7 m3/h產量的濃水供給廠區各裝置區使用。其余近35.3 m3/h全部外排至污水井內，不僅浪費資源，而且增加了污水排放系統的壓力。

圖1可以看出，大量的預處理系統中水（以下簡稱供方）被直接外排至排污地溝，且在超濾系統及一級反滲透系統運行過程水已經過簡單的化學處理與物理法處理。

圖1 裝置現流程及水量平衡圖Fig.1 Now process flow of the device and water balance diagram

經過對此部分外排至地溝的中水水質進行檢測分析，水質滿足回用裝置需求，因此對此部分外排水進行收回將非常必要。將其回收至循環水站及濃水水箱，以下簡稱需方。

外排中水水質分析見表1，2。

表1 高純水站超濾機組反洗外排水水質要求（供方裝置）Table 1 Quality requirements for backwash draining water of ultrafiltration unit in pure water station

表2 高純水站超濾機組濃排水水質要求（供方裝置）Table 2 Quality requirements for concentrated drainage water of ultrafiltration unit in pure water station

表3 循環水站循環水質要求（需方裝置）Table 3 Quality requirements for circulating water in circulating water station

表4 高純水站濃水水質要求（需方裝置）Table 4 Quality requirements for concentrated water of pure water station

經過表1，2和表3，4水質指標進行對比。對供方裝置高純水站砂濾器、超濾機組的反洗水及超濾系統的濃排水水質進行分析后與需方裝置循環水水質及濃水箱需求水質要求進行比較得出以下結論：

(1) 高純水站外排清凈水水質遠比循環水水質及濃水水質要高，可以滿足高純水站預處理系統的外排水補充至循環水池及濃水箱內。用于其它生產裝置用水。

(2) 高純水站的濃水水質較復雜，在裝置區內使用于真空泵機械密封冷卻水，遠遠滿足于該系統的運行水質要求。

(3) 砂濾器排污水離子指標可以滿足循環水用水要求，但瞬時濁度要相對變高，影響濁度指標的主要物質為粘泥。此問題可以通過技術改造過程中新增的兩組 UF1A200超濾系統進行處理后滿足循環水站循環水系統的補充水水質要求。不影響該系統的正常運行，因此可以回收。

需方的用水水質標準見表3，4。

2 具體措施

清凈水回收及利用工藝流程簡圖如圖2。

圖2 回收及利用工藝流程簡圖Fig 2 Recovery and utilization process flow diagram

配備相應的電氣自動控制控制系統 1套，（選用BZ202電子式水位開關及配套控制器）該系統可以根據水位進行管道泵的啟停，不需額外增加操作人員。只需要高純水站操作人員日常巡檢過程中對設備進行巡檢。

如圖2所示工藝流程，接入公用工程電、氣裝置，高純水預處理系統中濃排水及反洗水的瞬時排放量為35.3 m3/h。將此部分水資源回收至沉淀池并投加少量絮凝劑（聚合氯化鋁），經過超濾機組進行處理后進行殺菌處理，加入濃度為10%的氧化性殺菌劑次氯酸鈉，根據實際情況間斷投加非氧化性殺菌劑，超濾機組運行過程中外排3～5 m3反洗水，其余近30 m3/h的清凈水直接可利用于濃水系統或循環水系統當中作為循環水站補充水。改造后減少了水資源的浪費，同時提高公司的經濟效益。

3 結 論

（1） 改造前的排污量每日706 m3，改造后回收的使用率按照85%計算，每日可回收600 m3清凈水。每噸水按0.8元計算，每日可挽回損失480元，年運行周期300天，可為公司減少損失14.4萬元。循環水站因改造項目年節約工業用水（作為循環水站補充水）量18萬m3，折合經濟效益14.4萬元。

（2） 此次項目改造后，減輕污水系統的年排放21.18萬m3，節省排污系統用電量65 305 kW·h,折合效益2.5萬元。除去施工費用及改造費用，預計半年內可將改造投資成本收回，為公司逐步產生改造后的經濟效益。正常運行后除去改造投資及日常檢修、運行費用，年實現經濟效益20余萬元。

總之，通過對高純水預處理系統中水的回收改造，提高了整個高純水系統中水的回收率，高純水站整個系統的水回收率可達 98.5%。減輕整個污水系統的排放壓力。既節約了水資源又減少了對環境的污染，具有節能減排環保的特點。且同時實現了水資源的循環綜合利用，在實際生產中為企業取得了較好的經濟效益和社會效益。

［1］唐元. 中水回用技術介紹及分析[J].四川建材,2008,02(2):8-12

［2］張大芳. 超濾法在中水回用中的應用[J].山西建筑,2008.15(5):6-9.

［3］周云瑞.淺談中水回用技術[J].科技創新導報,2008:30.

［4］張洪杰，王曉曦，蘇天寶.論中水回用的必要性和可行性[J].科技創新導報,2008.20(7):26-27.

［5］陳朝東，劉小敏，高靜思.中水處理與回用問答[J].2006(1):30-32.

Recovery and Utilization of Water in Pure Water Pretreatment System

CHANG Hua，LIN Zhan-hong
（Qinghai Haihong Saline Lake Chemical Co.,Ltd., Qinghai Geermu 816000, China）

Combined with the actual production of the company, in order to recover and utilize sand filter backwash water, concentrated drainage and backwash water of ultrafilters in high purity water pretreatment system, technological transformation of the high purity water system was carried out, including adding a sedimentation tank（Ф8 000 mm×6 000 mm, 300 m3）,two SGB65-50A pipeline pumps and two sets of UF1A200 ultrafiltration systems( treatment capacity : 35 m3/h), which can achieve water saving 30 m3/ h to improve economic benefits of the company.

Pure water; Recycling; Economic benefits；Water

TQ 085

A

1671-0460（2012）06-0640-03

2012-02-13

常華（1985-），男，陜西咸陽人，助理工程師，2004年畢業于洛陽理工學院電氣工程及其自動化專業，研究方向：從事電氣技術工作。E-mail：68151442@qq.com。