工業廢水回用于鍋爐補給水的應用研究

李 瑾 曹 潔

（云南國土資源職業學院，云南 昆明 610000）

工業廢水回用于鍋爐補給水的應用研究

李 瑾 曹 潔

（云南國土資源職業學院，云南 昆明 610000）

摘 要：本文用微濾膜法對工業廢水處理進行研究，找到膜污染的主要原因，并提出解決問題的措施。再結合先后廢水處理工藝，提出一套改進的CMF-S廢水深度處理系統，該系統能夠對610m3/h的工業廢水提供良好的工藝處理，并可用于鍋爐補給水。

關鍵詞：工業廢水；處理工藝；鍋爐補給水；膜污染；CMF-S

在我國工業化進程中，水資源的浪費非常巨大，這促使我國水資源的短缺問題日益嚴重。隨著《環保法》的確立，我國政府和我國人民都意識到水污染的嚴重性，無論從人為管制還是從技術處理方面都有了巨大的提高。尤其在工業廢水回收利用方面，通過工藝處理使工業廢水被二次利用，一方面減少了水資源的浪費，另一方面降低了對環境的污染，由此，工業廢水回用對于企業的發展和環境的保護具有非常重要的意義。

1 工業廢水處理及回用于鍋爐補給水中存在的問題

膜污染是由于微濾膜在進行工業廢水過濾中形成了模空堵塞現象，由于廢水中的化學物質發生反應，使微濾膜的性質發生了改變。微濾膜受到過濾性能的影響因素主要包括原水的產水流量、溫度、操作壓力、運行時間等。

1.1 產水流量

若是提高工業廢水的產水量勢必會增加TMP的值，由此會導致微濾膜污染的加劇。如果工業廢水的產水量不是固定范圍，那么微濾膜在產水量的變化中，受增加產水量的影響而導致的污染不會隨著產水量的降低而下降。

1.2 溫度

通常工業廢水的溫度值在14.6℃～16℃之間，如果提高了工業廢水溫度值，在保持產水量不變的前提下TMP值減小，這是由于溫度升高，水的粘性減小，但是溫度的升高會加快廢水中微生物、細菌、藻類等的繁殖，使水的水質加劇惡劣，這會導致微濾膜的污染也加劇。如果溫度降低則水中的物質不容易被分解，也會照成微濾膜的堵塞。

1.3 操作壓力

如果操作壓力增加，產水流量增大，同時TMP增長加快，膜的污染也會增加，這就是所謂的通量超過了臨界通量，就會發生不可逆污染。

1.4 運行時間

在微濾膜進行工業廢水過濾時，隨著時間的增加TMP逐漸增大，膜的污染也就不斷增加。因此，微濾膜具有一定的使用壽命，當達到壽命使用時間后，微濾膜處理工業廢水的效能也就會降低。

2 膜污染的防止研究

2.1 預處理

常用的預處理有：預過濾、混凝和加藥。預過濾是對原水進行過濾，可先出去大部分顆粒大的藻類及顆粒物；混凝是利用絮凝劑對水中懸浮膠體或者大分子有機物進行絮凝，形成大顆粒物沉降下來；加藥是利用次氯酸鈉對廢水中的細菌及微生物進行處理，防止微生物的繁殖。

2.2 優化操作條件

通過低壓運行設備保持原水的臨界通量運行，可以防止微濾膜的不可逆污染，減慢污染進程。

2.3 反洗

在過濾的過程中輔以周期性的反洗，可以去除膜表面附著的濾餅層和部分膜孔內部堵塞的顆粒物，膠體等，去除膜遭受的可逆污染，恢復膜通量。保持膜長期穩定運行，減少化學清洗的次數。

2.4 化學清洗

對受污染的微濾膜進行堿和酸的清洗實驗，分別選擇次氯酸鈉堿洗和鹽酸清洗。酸洗對膜外表面的無機垢體物的去除效果較為顯著。化學清洗后洗脫液的成分分析表明，堿洗能去除大部分的有機物污染，而無機污染物質主要由酸洗去除。

3 工業廢水處理及回用工藝設計

CMF-S工藝設備主要通過原水進水單元、微濾單元、反洗單元、化學加強洗單元等進行工業廢水處理。工藝計算如下：

工業廢水水源來自于工業生產產生的廢水，水溫為常溫15℃，污濁度Min-10、Max-500NTU，微濾系統出力：3×204m3/h，微濾系統回收率≥94%，出水SDI≤3.0，出水濁度≤0.2NTU。

原水給水，設計單池流量297m3/h，揚程10m～12m，工作效率81%，轉速1450r/min，電機功率18.5kW/50Hz/380V，數量三臺，控制方式為變頻控制。

微濾膜過濾，為濾膜參數：材料PVDF，類型中空纖維，過濾方式浸沒式，單支膜過濾面積27.8m2，設計平均透過率為凈產水41.2L/m2·h，單支膜出力1.145 m3/h，設計膜數量533支。三個膜池平均每個膜池180支，膜排列方式為4×9×5，工作壓力21kPa～84kPa，過濾周期0min～60min。膜池尺寸長2250、寬3541、高3650，材質為CS/FRP。三臺過濾水泵，最大膜通量46.5L/m2·h ，最大流量308m3/h，揚程-15m。

反洗，空氣擦洗強度430/m2·h，平均每個膜池有180個膜子組件，空氣擦洗氣量為2151.72m3/h，流量41.2m3/min。水反洗強度2.25m3/每個膜子組件、120kPa，每個膜池反洗水量486m3/h，空壓機系統排氣量/壓力0.79m3/h/0.7MPa。

化學清洗，加水裝置熱水箱容積12.5m3，電加熱器45kW，熱水泵20m3/h。檸檬酸投加裝置容積500L，投加藥劑/配制濃度：檸檬酸/50%，投加劑量：0.25%，次氯酸鈉投加裝置容積500L，次氯酸鈉計量泵投加藥劑/配制濃度：次氯酸鈉/10%，投加劑量：350ppm，Na2-EDTA 投加裝置容積250L，投加藥劑/配制濃度：Na2-EDTA/10%投加劑量：200ppm。

通過工藝計算，該系統能夠對610m3/h的工業廢水提供良好的工藝處理，并可用于鍋爐補給水。

結語

本文所提出的工業廢水回用鍋爐補給水的工藝方案，經過可行性分析得出，利用膜法對工業廢水進行處理，具有較好的實現效果。同時本文還對工業廢水回用于鍋爐補給水中存在的可能性問題進行了分析，其中主要是對膜污染問題進行了論述，提出了預處理、優化操作條件、反洗化學清洗等膜污染的防止及控制措施，實現操作參數的優化，對工業廢水處理及回用于鍋爐補給水具有非常重要的現實意義。

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中圖分類號：TK22

文獻標識碼：A