解決方案
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技術指標
2.2.1廢水水量水質
物料名稱 | 污染物處理前組成 | |
名稱 | 濃度 | |
洗水 | 處理量 | 30m3/h |
SS | 250 mg/L | |
NH3-N | 200-600 mg/L | |
Ni | 20-50 mg/L | |
Co | 5 mg/L | |
Mn | 5 mg/L | |
含鹽率（硫酸鈉鹽） | 約0.5-2% | |
COD | ≤50 mg/L | |
溫度 | ≤65℃ | |
pH值 | 10~12 | |
注：1.該系統(tǒng)按照70%-110%設計。
2.洗水處理量在含鹽量0.5%時按照30m3/h,當含鹽量2%時，處理量相應減少為7.5m3/h
2.2.2最終出水水質情況
本項目處理后的最終出水指標均可達到：
洗水經(jīng)過反滲透處理后，出水電導率小于10μs/cm，氨氮小于1 mg/L；濃縮液鹽濃度≥5%；
具體項目指標如下：
序號 | 控制污染物 | 排放濃度限值 |
1 | 氨氮 | ≤1 mg/L |
2 | TDS | ≤5 mg/L |
3 | 電導率 | ≤10μs/cm |
5 | Ca | ≤0.5 mg/L |
6 | Mg | ≤0.5 mg/L |
7 | Fe | ≤0.5 mg/L |
8 | 重金屬離子（Ni、Co、Mn） | ≤0.5 mg/L |
三、處理方案
3.1 工藝描述
3.1.1三元洗水處理裝置
（1）工藝思路
采用反滲透+電除鹽除氮組合工藝處理洗水：
洗水含鹽量0.5%，進水量30m3/h，采用四套RO設備，第一套RO設備為一級兩段，將洗水鹽含量由5000ppm濃縮至2%左右，第二套RO設備為一級兩段，將第一套設備濃水的鹽含量由2%濃縮至5%左右，第三套RO設備以第一套和第二套RO設備的產(chǎn)水進行純化得到淡水，第三套RO濃水回流至第一套RO進水，第三套RO的產(chǎn)水再經(jīng)第四套RO純化產(chǎn)水至產(chǎn)水槽，第四套RO濃水回流到第三套RO進水，第四套RO產(chǎn)水再經(jīng)電除鹽除氮將水中的氨氮進一步純化，電除鹽濃水回流到第四套RO進水，電除鹽出水最終達到回收的淡水指標。
（2）工藝設計
洗水來水為30m3/h，洗水來水TDS約為5000mg/l，pH值為10。
本系統(tǒng)采用四套膜處理設計，第一套用于洗水濃縮，第二套用于第一套反滲透濃水的二次濃縮，第三套用于將前兩套反滲透產(chǎn)水混合后的提純和脫氨。第四套RO用于第三套RO水質再純化。第四套RO產(chǎn)水再經(jīng)電除鹽純化達到回用水要求。
第一套濃縮設備排列方式為一級兩段，采用8吋海淡膜設備，每支膜殼裝填6支膜組件，排列比例為4：3，設計產(chǎn)水TDS值小于500mg/l，濃水TDS值20000mg/l左右。
第二套濃縮設備排列方式為一級單段，以第一套濃縮設備濃水為原水，采用8吋海水淡化膜設備，兩支膜殼裝填18支膜組件，設計產(chǎn)水TDS值小于2000mg/l，濃水TDS值50100mg/l左右。
第三套濃縮設備排列方式為一級兩段，以第一套和第二套濃縮設備產(chǎn)水為原水，采用吋抗污染膜設備，每支膜殼裝填6支膜組件，排列比例為4：2，設計產(chǎn)水TDS值小于50mg/l，濃水TDS值2300mg/l左右。
第四套濃縮設備排列方式為一級兩段，以第一套和第二套濃縮設備產(chǎn)水為原水，采用吋純水膜設備，每支膜殼裝填6支膜組件，排列比例為4：2，設計產(chǎn)水TDS值小于10mg/l，濃水TDS值500mg/l左右。
第四套反滲透設備產(chǎn)水含有微量氨氮，需通過后續(xù)電除鹽純化脫氨處理后，實現(xiàn)產(chǎn)水達標回用
（3）工藝流程
首先用硫酸溶液將洗水來水的pH值調至6~7之間，再經(jīng)全自動過濾器、超濾組件、精密過濾器除去原水中固體懸浮物，以此達到進膜要求；處理后的原水通過一套RO進行濃縮，一套RO濃水作為二套RO原水進入第二套RO設備；一套RO產(chǎn)水進入混合水箱；第二套RO設備的濃水進入三元母液池，產(chǎn)水進入混合水箱；混合水作為第三套RO設備進水，第三套RO設備濃水回流至超濾后水箱，產(chǎn)水經(jīng)第四套RO再純化，第四套RO濃水回流至第三套RO進水。第四套RO產(chǎn)水再經(jīng)電除鹽組件將水中氨氮脫除達標后回用。
理論物料平衡圖如下：
圖 3.1 洗水工藝及物料平衡圖
四、設計參數(shù)表及經(jīng)濟性運行指標
4.1設計參數(shù)表
序號 | 項目 | 參數(shù) | |
1 | 三元洗水濃縮裝置 | 洗水處理量（m3/h） | 30 |
濃水出料濃度(%) | 5 | ||
淡水電導率(μs/cm) | ≤10 | ||
2 | 裝置運行功率（kw） | 洗水反滲透裝置：180kw | |
3 | 總的裝機功率（kw） | 255Kw（380V±5%） | |
循環(huán)水量（m3/h） | 150m3/h（進水溫度≤30℃，進水壓力≥4bar） | ||
儀表空氣耗量（m3/h） | 5Nm3/min（0.7bar） | ||
30%硫酸（kg/d） | 3000Kg/d | ||
4.2經(jīng)濟性運行指標
表4.1 三元洗水運行成本分析
序號 | 費用項目 | 操作費用 （元/噸水） | 備注 |
1 | 電費 | 4.2 | 裝機功率255KW，運行功率180kw，平均每處理一噸水需要6.0度電；電費按0.7元/度計算； |
2 | 硫酸 | 0.43 | 濃度≥98%，濃硫酸價格按照350元/噸計算； |
3 | 清洗藥劑 | 0.24 | 膜清洗藥劑 |
4 | RO純水回用 | 4.87 | 純水按噸水7元 |
合計（元） | 每處理1噸三元洗水產(chǎn)生收益2.13元 | ||
4.3公用工程
公用工程 | 處理單元 | 需求量 | |
電源 | 380V連接負荷（kVA） | 三元前驅體洗水反滲透裝置 | 260KW |
冷卻水 | 30℃/42℃ | 換熱器冷卻水 | 150m3/h |
壓縮空氣 | 要求：無塵、干燥 | 儀表氣，超濾、反洗 | 5Nm3/min @0.7MPa |
30%硫酸 | 純度大于99% | 洗水反滲透裝置 | 3000kg/d |
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