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  • 产品名称: 电镀废水回用设备
  • 产品编号: YMUF+RO-60
  • 上架时间: 2015-03-28
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益民水处理为株洲南车做的电镀废水处理回用设备系统方案,株洲南车时代电气股份有限公司是一家大型电镀生产企业,位于株洲市。电镀废水中污染物成份非常复杂,含有大量酸、碱、铜、镍、锌、铅及悬浮物等有害物质,而且COD、BOD浓度也很高。如不加以有效处理而直接排放,势必会对周边环境造成严重的污染,所以排放废水必须加以治理,达到国家环保排放标准后才能排放。

 

60吨/时电镀废水回用设备系统工艺方案:采用“微絮凝直流过滤+超滤+反渗透”的工艺方案,本方案设计取水规模110m3/h(2500m3/d),预处理产水110m3/h(2500m3/d),超滤产水100m3/h(2300m3/d),反渗透产水60m3/h(1400m3/d)。设备按每天运行23小时综合考虑,RO的浓水直接排放到废水池进行二次处理。

 

工程建成后,至少每年将为株洲南车时代电气股份有限公司减少污水排放量50万吨左右,并直接提供50万吨左右的新鲜生产用水,经济效益和社会环境效益是非常显著的。

 

2设计基础

 

2.1设计依据

回用水水源是株洲南车时代电气股份有限公司经过处理后的达标外排污水。

 

2.1.1水源水质

因目前缺乏详细的原水水质报告,根据业主提供的相关资料,排放污水水质达到国家相关标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二时段一级标准,本方案暂按照如下指标设计。

 

2.1.2回用水水质指标

达标废水经回用水设备处理后的部分水质理化指标达到国家《GB5749-2006》,处理后的净化水将接入回用水管网.

 

2.1.3设计产水量

设计产水水量:反渗透产水60m3/h(1400m3/d)

 

2.2设计标准

进口压力容器:     ASME标准

国产压力容器: GB150-98

水泵: ISO、GB标准

管道、管件、法兰及阀门:HG20593、DIN标准

马达: IEC

电气: IEC、GB标准

进口材料: ASTM标准

 

2.2.1应用规范

《控制室设计规范》

《信号报警、联锁系统设计规定》

《钢制压力容器》

《低压配电设计规范》

《压力容器油漆、包装、运输》

《反渗透水处理设备》

《衬胶钢管和管件》

《衬塑(PP、PE、PVC)钢管和管件》

《水处理设备制造技术》

《橡胶衬里设备技术条件》

 

2.2.1.1进口设备的制造工艺和材料符合美国机械工程师协会(ASME)和美国材料试验学会(ASTM)的工业法规中涉及的标准或相当标准。

2.2.1.2如果东莞益民水处理科技有限公司有其它标准取代上述标准,需呈交需方,经认可后方能采用并附于本规范书后。

2.2.1.3东莞益民水处理科技有限公司所提供的材料及外购设备将符合所应用的标准。

2.2.1.4规范所使用的各标准如有新版本,以最新版本为准。

2.2.1.5当上述规范和标准对某些设备和专用材料不适用时,经需方确认后,可采用有关的标准和生产厂的标准。

2.2.1.6建设方提供的有关电镀污水水质、水量、布局、工程图纸等基础资料;

2.2.1.7其他相关标准及规范。

 

2.2.2安装标准

压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范

《工业管道工程施工及验收规范》

《现场设备、工业管道焊接工程及验收规范》

《化工机器安装工程施工及验收规范》

《工业自动化仪表工程施工及验收规范》

 

2.2.3设计原则

1、中水处理回用工程以投资省,运转费用低,占地面积小为原则。

2、处理系统先进,设备运行稳定可靠,维护简单、操作方便。

3、污水处理系统不产生二次污染源污染环境。

4、控制管理按处理工艺过程要求尽量考虑自控,降低运行操作的劳动强度,使污水处理站运行可靠、维护方便,提高污水处理站运行管理水平。

 

3工艺流程

3.1系统设计原则

由于来水水质较差为电镀废水,方案设计时需要注意如下几点:

 

3.1.1预处理系统确定

预处理的主要目的是去除原水中的悬浮物、胶体、细菌、浊度、有机物等,保证后序反渗透的正常运行(常见反渗透的污染原因见下节分析)。目前用于反渗透系统的预处理根据水源不同有多种工艺,如“多介质过滤”、“纤维过滤”、“多介质过滤+活性炭”、“纤维过滤+活性碳”、“混凝澄清+多介质过滤+活性炭”、 “混凝澄清+粗过滤+超滤”、“多介质过滤+超滤”和直接采用“超滤”等。前两种工艺多用于井水水源;第3—5种工艺多用于地表水水源,也可用于微污染水水源;后三种工艺可广泛用于地表水、循环水排污水,特别适用于污水回用反渗透的预处理。

 

因为本项目反渗透系统的水源为电镀废水经污水处理厂的排放水,不同于常规意义的地表水和地下水,从废水性质和水质指标看,废水中含有大量酸、碱、铜、镍、锌、铅及悬浮物等有害物质,而且COD、BOD浓度也很高,故反渗透系统的关键在于预处理。根据我公司的工程经验,推荐采用“超滤”作为反渗透系统的预处理。

 

采用超滤膜分离技术,不仅能去除悬浮颗粒,还能去除胶体、藻类、细菌和大分子有机物等,保证出水水质达到反渗透的进水要求。采用超滤作为反渗透的预处理,益民公司在污水回用中试和工程应用上已经证明是十分可靠的预处理工艺。

 

为减轻超滤的负荷,改善超滤的运行状况,推荐超滤前的预处理设施包括:微絮凝直流过滤。

3.1.2反渗透系统设计注意点:

3.1.2.1水中的有机物和微生物;

3.1.2.2所有使用污水处理厂回用水作为反渗透系统进水的污染问题,基本上都是有机物和微生物造成的。因此前处理主要考虑尽量除去水中有机物的方案,而有机物是微生物生长的养料,所以同时杀菌要做得彻底。

3.1.2.3污水处理厂回用水中有机物的含量较高,必须考虑阻垢剂有与其产生不良凝聚反应的风险。

 

3.2原水水质分析及工艺确定

水质分析是整个系统设计的前提,是系统设计的主要依据,而从所提供的原水水质指标可以看出,所提供的数据太少,水质分析项目是不够完整。因此需要对水质进行全分析,以最终确认系统流程的可靠性。

本项目的原水为电镀废水经过污水处理厂处理后的达标排放水,根据仅有的水质分析数据及相类似中水项目,可以确定以下几个方面的问题, 即其水质特点:

从废水性质和水质指标看,废水中含有大量酸、碱、铜、镍、锌、铅及悬浮物等有害物质,而且COD、BOD浓度也很高,其中平均进水COD 质量浓度为50mg/L ,悬浮物的平均质量浓度为30mg/L, 说明水中的有机物及微生物较多,如直接回用于工艺用水时易在物体表面产生黏泥。

电导率和溶解性总固体较高. 含有约250mg/L的氯离子(或更高),是普通新鲜水的4-10 倍左右. 这个数据说明污水的含盐量较高,直接利用于时会加大了设备及管道的腐蚀程度。

BOD5为10mg/L,说明可生化性一般。

本着以上几点原则,同时考虑产水水质要求,我公司按以下思路来确定本项目的工艺流程。

A、从大量中试实验和实际工程可以看出反渗透除盐和去除有机物效果非常显著,弥补了离子交换和电渗析等方法的不足;而国家标准对产水耗氧量(以O2计)的正常极限值为 3(mg/L),特殊情况下不超过5mg/L;这一点必须通过反渗透对有机物的高效去除作用。

B、由于来水中SS 和胶体物质含量较高,必须采用混凝沉淀或高质量的固液分离器进行预处理。

C、由于RO系统反渗透设备对气体的过滤作用有限,水中的一部分气体透过反渗透膜进入回用产品水中,使得经过RO系统的出水仍有二级排放出水味道,因此经过深度处理的出水仅作为工业用水是可行的,而作为生活饮用水可能会有一定的心理因素。

D、利用超滤装置作为反渗透的预处理,该膜系统具有以下优点:

预处理水质适应性好。当原水水质变差恶化时,产水SDI值始终保证小于3。对于胶体硅的脱除大大高于传统预处理。

出水水质稳定。预处理的出水水质相对稳定,水质波动小,可大大提高RO膜使用寿命。

设备占地小。设备为撬装设备,结构紧凑,摆放整齐,占地面积小。

施工周期短,安装费用低。超滤系统均为撬装设备(模块式设计),可在工厂预组装,出厂前已完成调试检测,现场安装调试工程量小,大大缩短施工周期。

灵活的结构设计有利于膜组件的更换和增容。膜柱中的子模块和附属子模块可以进行更换、隔离、修补,且不影响整个系统的正常运行,膜的工作状况可进行完整性测试, 在任何时间均能保证出水水质。

操作维护方便。流程简洁,系统控制参数较少,易进行自动化控制,操作维护简便。

利用空气对滤膜进行反冲洗,提高了膜分离效果和膜组件的使用寿命。

综合上述和工程实际情况,本项目提出以下工艺方案:

 

工艺方案:

杀菌剂 絮凝剂                  超滤反洗水泵

↓    ↓       超滤反洗加杀菌剂→ ↓

原水泵→管道混和器→微絮凝直流过滤器→超滤装置→中间水箱→高压泵→反渗透装置→产水池

                                                                ↑↑↑         

                                                           还原剂 阻垢剂 pH调节装置 
 
3.3主要工艺单元说明
3.3.1微絮凝直流过滤器
微絮凝直流过滤工艺是将混凝与过滤集成为一体,絮凝剂与原水通过管道混合器混合后直接进入深床微絮凝直流过滤器,可去除水中部份的悬浮固体、胶体微粒和部分有机物等,经过微絮凝直流过滤器的出水可大大提高超滤的膜通量,保证超滤系统长期稳定的运行,其特点是用药量少。本系统采用东莞市益民水处理科技有限公司的MMF2800x4100mm全自动微絮凝直流过滤器,设计正常滤速9m/h、最大滤速为12.0m/h,气水反冲洗。
 
MMF2800x4100mm全自动微絮凝直流过滤器采用2台,处理水量110m3/h。
主要技术参数:
设计流量: 60m3/h
设计温度: ≤50℃
设计压力: 0.6Mpa
直    径: DN2800mm
外形尺寸: 2800×4100mm
过滤器特点
 
益民水处理科技有限公司的MMF2800全自动微絮凝直流过滤器,控制系统采用可编程控制器,该系统具有如下优点:
自动化程度高,设备自动运行,且运行可靠;
独特的反洗流程设计,滤料反洗再生彻底,反洗用水量少;
简易的操作和维护;
低操作成本。
 
3.3.2超滤装置
超滤膜分离技术具有占地面积小、出水水质好、自动化程高等特点。根据原水的水质特点,本系统采用SFR-2860超滤膜作为本水处理系统的超滤处理部件,SFR-2860超滤膜组件是一种毛细管式内压超滤膜组件,其材料为PVDF(聚偏氟乙烯),它具有亲水性好、抗氧化性强、耐有机污染、耐酸碱、不易脏堵等特点。
 
其跨膜压差小、反洗效果好、抗污染、使用寿命长,且能长期保证产水水质,对胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌、大分子有机物具有良好的分离能力,保证出水SDI≤3。
 
SFR-2860超滤装置采用错流过滤、频繁反洗的全自动连续运行方式。设置超滤装置1套,装置设计处理水量100m3/h,其运行情况为:运行30分钟,反洗90秒~120秒。每运行20小时进行分散酸/碱清洗一次,药剂用量为化学清洗的1/10。系统采用PLC控制。化学清洗频率1-3个月。
 
主要技术参数:
设计产水量:100m3/h
产水水质:浊度<1NTU  
SDI≤3
微生物、细菌、大肠杆菌、病原体(祛除率)>99.99%
操作温度:5-40℃
设计进水压力:≤0.3Mpa
截留分子量:50000道尔顿
错流排放量:5%~10%
主要特点:
膜材料是耐污染、亲水的PVDF;
可以短时承受200ppm余氯环境;
孔径分布窄,孔径分布均匀;
交叉流设计,排除脏堵,提高寿命;
通量大且持久稳定,抗污染能力强
易清洗,能耗低。
 
3.3.3反渗透系统                      
反渗透系统主要去除水中溶解盐类、有机物分子、二氧化硅胶体及预处理未去除的颗粒物等,系统包括还原剂加药装置、阻垢剂加药装置、pH调节装置、高压泵、反渗透膜组本体、清洗装置等。系统采用PLC控制。
 
考虑到本项目的水质特点、设备的节能、运行压力、膜的透过率、膜的脱盐率、出水的含盐量等因素,东莞益民水处理科技有限公司推荐采用陶式抗污染复合反渗透膜BW30-365-FR。抗污染低压复合膜表面被有机物污染的程度大大降低,且污染后容易清洗和恢复到初始的水通量。
 
本方案采用1套反渗透装置,一级三段排列。主要技术参数:
设计产水量:    60m3/h
操作温度: ≤40℃
回收率: ≥60%
系统脱盐率: >96%(三年内)
 
3.3.4加药系统
各类药品溶液箱的容积可满足一昼夜的药品用量的要求。各加药计量泵进口设有滤网。加药系统的管道采用UPVC。药品注入量能根据进水量的变化实行自动调节,而对于进水水质的变化则可随水质变化信号实行自动调节或由人工调节计量泵。药品配置是根据药品溶液发出的药液箱的药液低位报警及由运行人员操作。溶液箱和计量箱的采用PE材质。
 
3.3.4.1絮凝剂加药装置(PAC)
投加何种絮凝剂需要根据详细的水质做试验确定,本项目暂选用PAC(固体,有效成分为10%),加药量为5ppm。絮凝剂加药装置包括100L溶液箱2台、电动搅拌器1台、计量泵1台、配管和底撬1座、现场就地控制箱等。
 
3.3.4.2杀菌剂加药装置(NaCLO)
本设计原水中投加的杀菌剂选用NaCLO(浓度为10%),加药量为5ppm。原水杀菌剂装置装置包括100L溶液箱1台、计量泵1台、配管和底撬1座、现场就地控制箱等。
 
3.3.4.3超滤反洗杀菌剂加药装置(NaCLO)
本设计超滤反洗水中投加的杀菌剂选用NaCLO(浓度为10%),加药量为5ppm。超滤反洗杀菌剂装置装置包括100L溶液箱1台、计量泵1台、配管和底撬1座、现场就地控制箱等。
 
3.3.4.4还原剂加药装置(NaHSO4)
本设计RO进水中投加的还原剂选用NaHSO4(浓度为99%,投加浓度为15%),加药量为2.5ppm。还原剂加药装置包括100L溶液箱2台、电动搅拌器1台、计量泵1台、配管和底撬1座、现场就地控制箱等。
 
3.3.4.5阻垢剂加药装置(MDC220)
本设计RO进水中投加的阻垢剂选用美国通用贝迪的MDC220(标准药液浓度为10%,),加药量为2.5ppm。阻垢剂加药装置包括100L溶液箱1台、计量泵1台、配管和底撬1座、现场就地控制箱等。
 
3.3.4.6pH调节装置(NaOH)
本设计原水中投加的pH调节剂选用NaOH(浓度为99%,投加浓度为30%),加药量为10ppm。pH调节装置置包括100L溶液箱2台、电动搅拌器1台、计量泵1台、配管和底撬1座、现场就地控制箱等。
 
3.3.5附属系统
A、膜清洗系统
系统设化学清洗装置一套,适用于超滤、反渗透装置的化学清洗。清洗装置包括1m3清洗药箱2台、清洗水泵1台(清洗水泵、5μm清洗过滤器与RO冲洗系统共用)、5μm清洗过滤器1台、仪表及连接管件组成1组。
 
3.4工艺管道
根据系统各段水质特点,各设备之间的工艺连接管道材质按如下设计:
原水泵至多介质过滤器进水口:UPVC
多介质过滤器出水口至超滤装置:UPVC
超滤装置出水口至中间水箱:UPVC
反渗透出水口至产水箱:UPVC
反渗透高压部分采用碳钢防腐管道
 
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