1.原水投加PAC、Cl2
原水在進(jìn)入處理裝置前需投加PAC和Cl2。
PAC是目前使用最廣的無(wú)機(jī)高分子絮凝劑。投加PAC可以中和水中的膠體和其它帶負(fù)電微粒的電荷,使之凝聚成大顆粒,從而在后面的一體化處理裝置中沉淀過(guò)濾去除。
投加Cl2是為了殺菌消毒滅藻,防止水中的微生物在后續(xù)處理裝置中孽生造成污堵。同時(shí),Cl2還可以將原水中的亞鐵離子(Fe2+)氧化成鐵離子(Fe3+),從而在后續(xù)處理裝置中一并去除,降低鐵對(duì)反滲透膜的威脅。
之所以選用Cl2作為氧化消毒劑,是因?yàn)樵畃H較高,投加成品NaClO劑量太大,運(yùn)行成本過(guò)高。直接投加Cl2成本較低。也可以考慮其它在高pH值條件下有較好殺菌效果的氧化劑,比如O3、ClO2,但成本較高。
2.一體化處理裝置
在中小規(guī)模的水處理廠普遍采用裝混凝、沉淀、過(guò)濾置于一個(gè)裝置內(nèi)的一體化處理裝置,用以去除水中的懸浮物,降低濁度。
投藥后的原水在裝置內(nèi)反應(yīng),形成絮凝體(礬花),然后進(jìn)入斜板區(qū),將大顆粒沉淀下來(lái),最后進(jìn)入過(guò)濾區(qū),過(guò)濾后的出水懸浮物含量在5mg/L以下。
3.超濾
超濾膜是一種孔隙極小的微孔膜,通??讖皆趲资{米。超濾膜可以去除水中絕大部分的懸浮物、膠體、細(xì)菌、病毒,達(dá)到非常優(yōu)質(zhì)的出水。通常超濾出水濁度穩(wěn)定在1NTU以下,SDI值(淤泥密度指數(shù))在3以下。這樣的水質(zhì)對(duì)于保證后面的反滲透膜的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義,通常情況下,通過(guò)超濾的地表水進(jìn)入反滲透膜脫鹽,可以使反滲透穩(wěn)定運(yùn)行3~6個(gè)月。
目前市場(chǎng)上超濾膜的型號(hào)很多,但主流材質(zhì)通常情況下只有兩種,即PES(聚醚砜)和PVDF(聚偏氟乙烯)。市場(chǎng)上PES材質(zhì)的超濾膜通常制成內(nèi)壓式,主要用于普通地表水和地下水進(jìn)入反滲透前的預(yù)處理,其對(duì)進(jìn)水濁度和顆粒度要求較高,且耐氯性較差,通常不適合于在廢水或微污染水處理中采用。PVDF材質(zhì)的超濾膜通常制成外壓式,由于是一種氟塑料,它具有良好的耐化學(xué)性(包括良好的耐氯氧化性)和對(duì)高濁度水的適應(yīng)性,廣泛用于各種性質(zhì)的水處理中,尤其是廢水回用和微污染水的過(guò)濾。
針對(duì)本項(xiàng)目的水源水質(zhì)情況,推薦使用PVDF材質(zhì)的超濾膜。這樣在膜污堵時(shí),可以采用投加高濃度的氯(500~900mg/L)來(lái)進(jìn)行反洗恢復(fù)膜的性能。
4.反滲透
反滲透是一種先進(jìn)的脫鹽工藝,通常情況下可以脫除水中95%以上的鹽分(三年內(nèi))。在本項(xiàng)目原水TDS為10579.79 mg/L,經(jīng)過(guò)反滲透脫鹽的出水在529mg/L以下。經(jīng)過(guò)反滲透膜,水中其它殘留的懸浮物、膠體、細(xì)菌、病毒基本去除。硬度可以在1mg/L(以CaCO3計(jì))以下。
反滲透的核心部件是反滲透膜。目前主流的反滲透膜均為PA(聚酰胺)材質(zhì),早期的醋酸纖維素材質(zhì)的反滲透膜已經(jīng)逐步退出市場(chǎng)。本項(xiàng)目原水水質(zhì)條件下,采用普通苦咸水膜可以達(dá)到50%的回收率(即1m3進(jìn)水可以得到0.5m3產(chǎn)水),如果需要將水回收率提高到75%,需要使用海水淡化膜。但使用海水淡化膜由于運(yùn)行壓力很高(達(dá)5MPa以上),意味著更高的能耗,本項(xiàng)目由于在缺水地區(qū),而能源價(jià)格較低,可以考慮在反滲透裝置中第一段使用普通苦咸水膜,第二段中使用海水淡化膜,一二段之間使用增壓泵進(jìn)行增泵,濃水排放出口設(shè)置能量回收裝置以降低能耗。
5.出水
反滲透出水非常優(yōu)質(zhì),可以有更好的用途,比如作為鍋爐補(bǔ)水。本項(xiàng)目中如果僅與其它處理后的污水一起作為循環(huán)冷卻水,由可以與其它出水混合,消毒后出本項(xiàng)目界區(qū)。