一體化市政污水回用設備價格
傳統(tǒng)除鹽技術成熟,使用廣泛,經驗豐富,主要方法有蒸餾法、離子交換法和電滲析法,但這些技術存在工藝復雜、運行維護工作量大和污染環(huán)境等缺點,正逐步被新興除鹽技術所替代。新興除鹽技術工藝簡單、運行維護方便、環(huán)境友好,主要方法有電吸附技術和反滲透技術。反滲透技術在石油化工企業(yè)已有廣泛的應用,例如應用在中國石化廣州石化分公司化工污水處理回用工程、在中國石油哈爾濱石化化工污水處理回用工程中。電吸附技術在太原化學工業(yè)集團公司廢水回用提質工程、中國石化齊魯分公司煉油廢水回用工程等項目中得以應用。
一體化市政污水回用設備價格
1 電吸附技術和反滲透技術簡介
1.1 電吸附技術
電吸附技術除鹽的基本原理是通過施加外加電壓形成靜電場,強制離子向帶有相反電荷的電極處移動,對雙電層的充放電進行控制,改變雙電層處的離子濃度,并使之不同于本體濃度,從而實現(xiàn)對水溶液的除鹽[1]。電吸附技術采用材料要求導電性能良好,且具有很大的比表面積,置于靜電場中時會在其與電解質溶液界面處產生很強的雙電層。雙電層厚度只有1~10 nm,卻能吸引大量的電解質離子,并儲存一定的能量。一旦除去電場,吸引的離子被釋放到本體溶液中,溶液中濃度升高,通過這一過程去除離子,如圖1 所示。
圖1 電吸附除鹽原理
1.2 反滲透技術
反滲透(RO)技術是利用壓力差為動力的膜分離過濾技術,其孔徑小至納米級。在一定的壓力下,H2O 分子可以通過RO膜,而源水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質無法透過RO膜,從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴格區(qū)分開來,因此反滲透可以高質量的產水。
2 除鹽工藝比較
對電吸附技術與雙膜技術進行比較,其比較依據是市政達標污水400m3 /h(一級A 標準,電導率3 800 μS /cm)、產水水質達到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(GB /T 19923—2005)》循環(huán)冷卻水標準。比較的內容包括工藝流程、工藝進水要求、工藝產水效果、投資費用、占地面積、運行管理等項目。
2.1 進水要求
1)電吸附技術進水較低。電吸附技術對中有機物含量(以化學需氧量COD 計量)要求較低,進入電吸附模塊的污水COD 一般低于60 mg/L 即可;電吸附技術對污水濁度要求較低。由于電吸附除鹽裝置采用通道式結構(通道寬度為毫米級),因此不易堵塞,進入電吸附模塊的污水的濁度一般小于51 mg /L。電吸附除鹽裝置采用特殊的惰性材料為電極,還可抗一定程度的油類污染。
2)雙膜技術進水要求較高。雙膜技術要求有嚴格的預處理,需要保證污水COD 低于30 mg /L、污染指數小于3、大腸菌群小于3 個/L 等要求、清洗周期不小于3 個月等。通常采用前置深度處理工藝進一步降低污水中的有機物含量,或者將深度處理工藝設置在污水處理站工藝流程末端。在進水要求方面,雙膜技術比電吸附技術嚴格。
2.2 工藝流程比較
1)電吸附技術流程比較簡單。市政達標污水經過濾后再經電吸附模塊除鹽處理即可直接回用。電吸附工藝除了采用硫酸作模塊酸洗再生用藥劑外,無需投加其他藥劑。電吸附再生時排放的濃鹽水由于有機物濃度(COD)達到排放標準,因此可以直接排放。圖2 為電吸附技術流程簡圖,圖中數字為小時水量,產水率按75%計[1]。
圖2 電吸附技術流程[2]
2)雙膜技術工藝流程比較復雜。雙膜技術前需設置預處理進一步降低污染物,預處理可以采用曝氣生物濾池等工藝,以確保污水達到雙膜技術的需求,如采用曝氣生物濾池工藝還需為之配套設置曝氣風機系統(tǒng)、污泥處置系統(tǒng)等附加設施。反滲透產生的濃鹽水(COD 值100~200 mg /L)需經過化學氧化工藝處理后方可排放。
圖3 雙膜技術除鹽工藝流程[3]
圖3 為雙膜技術工藝流程簡圖,圖中數字為小時水量。電吸附技術流程比雙膜技術工藝流程簡單。
2.3 工藝產水效果
1)電吸附技術產水效果達到標準。電吸附技術產水水質達到循環(huán)冷卻水補充水要求。通常,電吸附技術產水電導率在600~1 000 μS /cm,或者總溶解性固體低于800 mg /L。
2)雙膜技術產水效果達到標準,但堿度過低。電吸附技術產水水質達到循環(huán)冷卻水補充水要求。通常,雙膜技術產水電導率在50~200μS /cm,或者總溶解性固體低于150 mg /L。
3)工藝產水效果方面電吸附技術可達到回用水標準,雙膜技術可達到回用水標準,但易造成循環(huán)冷卻水處理運行成本的提高。
2.4 投資費用
處理規(guī)模為400m3 /h 的裝置,電吸附技術產水300 m3 /h,項目總投資為2 980 萬元,雙膜技術產水280m3 /h,項目總投資為2 103 萬元。電吸附技術與雙膜技術投資費用比較見表1。
表1 電吸附技術與雙膜技術投資費用比較萬元
注:1)總投資包含工藝設備、土建設施、電氣設備、自控設備以及供水設備費用,不包括供水管網投資費用。
2)雙膜技術除鹽工藝中的超濾膜和反滲透膜的設計規(guī)模已按照前文所述產水混兌方案選取。
在除鹽本身投資費用方面,雙膜技術比電吸附技術低,但是相應的配套處理設施方面雙膜技術比電吸附工藝投資大。
2.5 占地面積
電吸附技術除鹽工藝的占地面積比較小,約為2 400m2;雙膜技術除鹽工藝占地面積約為3 200m2,雙膜技術占地面積中未考慮深度處理設施和濃鹽水處理設施,在占地面積方面電吸附技術比雙膜技術小一些。
2.6 運行管理
電吸附技術與雙膜技術均已實現(xiàn)*計算機程序控制,操作簡單,操作工人一般情況下僅需值守即可。電吸附技術年直接運行成本352 萬元,總運行成本598 萬元,單位產水直接運行成本1.47元/t,單位產水*成本2.49 元/t;雙膜技術年直接運行成本571 萬元,總運行成本830 萬元,單位產水直接運行成
本2.55 元/t,單位產水運行成本3.70 元/t。