中國制藥廢水排放量占廢水總量的2%,是水環(huán)境的主要污染源之一。制藥廢水具有高COD、高鹽、難降解等特性,是公認的嚴重污染源。常規(guī)處理法雖有一定的處理效果,但隨著環(huán)保要求日益嚴格及人們對環(huán)境要求不斷提高,這些傳統(tǒng)處理工藝已無法滿足排放及回用要求
廢水零排放技術指的是廢水經過各種水處理技術處理后,將其再處理,從而達到回用目的,回收率高且無任何廢物排出,可達到更高環(huán)保要求。而膜技術可分離水中的一些離子及污染物,并可回收利用水資源,具有安全節(jié)能、設備操作方便等優(yōu)點,因此其在制藥廢水零排中得到了人們的廣泛關注,目前應用最多的主要為納濾和反滲透膜技術。
一、項目概況
原水為山西某藥業(yè)有限公司生化二沉池出水,7500m3/天。
首先經過占地面積小,進水量大的多效澄清池進行混凝沉淀,水體軟化的同時也可去除部分COD。采用高負荷超濾對濁度和大分子有機物進行去除,最大允許進水濁度達50NTU,出水濁度0.1NTU。再利用反滲透進行過濾,水回收率達90%。其濃水進入納濾進行一二價鹽分離,濃水成分為硫酸鈉,送至蒸發(fā)結晶,濾液為氯化鈉和硝酸鈉,進入下一級反滲透處理,此納濾系統(tǒng)回收率達75%。二級反滲透對一價鹽溶液進行濃縮且具有75%的水回收率,濃水送至蒸發(fā)結晶,產水回用。多級水回收系統(tǒng)綜合水回收率達95%,鹽截留率達98%。系統(tǒng)濃鹽水的體積小,減少了后續(xù)蒸發(fā)負擔,實現(xiàn)一二價鹽分離,分別進入蒸發(fā)器獲得結晶。運行通量、壓力穩(wěn)定,且膜的清洗簡單,僅需使用鹽酸及液堿作為常規(guī)清洗藥劑,通量及壓差易于恢復。此系統(tǒng)實現(xiàn)了污水回用及零排目標。
二、各工藝單元介紹
2.1 預處理
原水池:500m3,多效澄清池進水泵:150m3/h,4用2備,多效澄清系統(tǒng):3000m3/d,4組。
2.2 高負荷超濾
超濾進水箱:200m3,超濾進水泵:120m3/h,5臺,自清洗過濾器:100m3/h,5臺,超濾模組及滑架:5臺,超濾反洗泵:160m3/h,2用1備,超濾反洗壓縮空氣系統(tǒng):10m3,超濾產水箱:500m3,超濾清洗水箱:10m3,超濾清洗泵:160m3/h,2臺,超濾反洗水收集箱:30m3,超濾反洗水排放泵:50m3/h,2臺。
2.3 水回收系統(tǒng)1
進水泵:70m3/h,5臺,保安過濾器:5臺,高壓泵:70m3/h,5臺,循環(huán)泵:100m3/h,20臺,增壓泵:20m3/h,5臺,水回收系統(tǒng)清洗水箱:30m3,帶電加熱30KW,共2臺,水回收系統(tǒng)清洗泵:70m3/h,2臺,水回收系統(tǒng)清洗保安過濾器:70m3/h,1臺。
2.4 水回收系統(tǒng)2
進水泵:20m3/h,2臺,保安過濾器:2臺,高壓泵:20m3/h,2臺,循環(huán)泵:60m3/h,6臺,增壓泵一:14m3/h,2臺,增壓泵二:8m3/h,2臺。
2.5 水回收系統(tǒng)3
進水泵:15m3/h,2臺,保安過濾器:2臺,高壓泵:15m3/h,2臺,循環(huán)泵:48m3/h,6臺,增壓泵:8m3/h,4臺。
三、行過程控制
3.1 運行過程
(1)多效澄清池:設定澄清池進水量90m3/h,污泥外排量13.5m3/h,pH10.5,污泥濃縮池排泥量6.3m3/h,相關泵根據設定值自動調頻。
(2)超濾:沖水時間15s,每30min系統(tǒng)自動進行反洗,設定流量80m3/h,系統(tǒng)根據設定值自動調頻。
(3)回收系統(tǒng):回收系統(tǒng)1流量70m3/h,K系數10,回收系統(tǒng)2流量20m3/h,K系數4,回收系統(tǒng)3流量15m3/h,K系數4。
3.2 膜的清洗
(1)超濾??缒翰钸_到50KPa需用500ppm的NaClO或pH1.5的硫酸溶液清洗。在溫度30-40℃下循環(huán)1h。堿和酸分別清洗有機污染物及無機鹽垢。清洗后,壓差從50KPa降至10KP以下。
(2)回收系統(tǒng)。清洗判斷:當壓降較初始值升高15%或產水量較初始值下降15%或截留率下降15%。普通的酸堿作為清洗劑即可,溫度30-40℃。酸洗和堿洗pH分別2和12。堿和酸分別用來清洗有機污染物及無機鹽垢。
3.3 濃水處理
濃水一部分為納濾濃縮液,成分為硫酸鈉,188m3/d,另一部分為二級反滲透濃液,成分為氯化鈉及硝酸鈉,140m3/d。送至蒸發(fā)結晶器結晶。濃水體積小,納濾濃水及二級反滲透濃水分別僅占進水的2.5%及1.8%。
四、費用核算
電能:年耗量792.0萬度,總價396.0萬元。藥耗:氫氧化鈉、PAC、硫酸、阻垢劑、還原劑、氧化劑年耗量分別為99.1、37.1、178.2、1.6、1.9、1.9萬公斤,總價分別為396.0、22.3、89.1、47.5、5.9、3.9萬元,其他藥劑總價10.0萬元。每年合計970.7萬元,總處理水量247.5萬噸,處理費用3.9元/噸。
五、結語
本項目中使用多效澄清及雙膜法處理制藥廢水,系統(tǒng)自動化程度高,操作簡便,穩(wěn)定性高,處理成本低。通過濾液回用,濃水外運,實現(xiàn)了廢水處理的零排放,有客觀的經濟及環(huán)保效℃。( >
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