中石化某公司將COD排放濃度保持在35mg/L，外排廢水量則須控制在307萬t/h。2011年~2014年本裝置外排水總量平均值為656t/h，比地方外排目標值多出304t/h，其中主要來自循環水排污水，要達到總量減排的目標，必須進行循環水排污水的回收利用，才能完成總量減排的任務。為了使COD出水保持在35mg/L，某分公司投資近6000萬元建設循環水排污水除鹽裝置，并對除鹽工藝進行半年多的現場中試，在中試成果的基礎上開展S工程的詳細設計。在完成設計、施工、調試后，除鹽裝置基本正常運行，完成節水減排的目標。

　　一、循環水排污水水量

　　某公司化工區當時共有五套循環水裝置，分別為一循、二循、三循、四循和五循，分公司通過調整循環水系統的運行濃縮倍數、優化操作、強化循環水場日常管理等措施，使廠區循環水場排污量減少至356.5t/h(不包含預膜清洗水)。

　　二、處理工藝

　　2.1 工藝流程

　　除鹽裝置的水量平衡如圖1所示。

　　由循環水場排放出來的污水，經管線收集后送入調節池內均質，均質調節池是已有利舊，容積3000m3。調節池配套提升泵，2用1備，單臺泵的流量235t/h，揚程40m。D廢水提升送入除鹽裝置前，首先經過在線COD儀的檢測，其COD處于正常范圍，則送入預處理系統;當COD處于異常狀態時，則送入該公司現有的污水處理高級生化段中處理后再進入流程。日常只能通過大量補充新鮮水滿足生產需要，但同時大量補水也增加了新鮮水的用水消耗。

　　由于循環水排污水的BOD/COD比值較低，流量大、所含成分以不可生化的成分為主。對于這類廢水，為了達到處理效率升級的目的。對這類廢水一般不宜直接采用普通的生化處理工藝。除鹽裝置預處理工藝采用物化法，可以有效去除有機物COD、堿度、總磷、懸浮物、膠體硅及總硅等污染物，以達到雙膜工藝系統進水水質。預處理系統工藝流程如圖2所示。

　　雙膜系統工藝主要包括多介質濾器+精密過濾+UF(超濾)+RO。多介質過濾器采用錳砂填料，精密過濾采用5μm的慮元進行過濾，以更好保護雙膜。

　　除鹽裝置的污泥由是高密澄清池產生，該污泥大部分為石灰，需要采用板框壓濾機處理。除鹽裝置產生濃水，由業主投資的濃水處理設備處理，該設備屬于其他裝置不進行贅述。

　　2.2 主要構筑物

　　除鹽裝置的構筑物、建筑物主要有9個。

　　1)1座清水池，規格長×寬×高=12m×3m×4m，鋼筋混凝土結構。

　　2)1座污泥貯池，規格長×寬×高=12m×6m×3m，鋼筋混凝土結構。

　　3)1座超濾水池，規格長×寬×高=6.5m×10m×3m，鋼筋混凝土結構。

　　4)1座產品水池，規格長×寬×高=6.5m×10m×3m，鋼筋混凝土結構。

　　5)1座濃水池，規格長×寬×高=6.5m×10m×2m，鋼筋混凝土結構。

　　6)1座廢水池，規格長×寬×高=6.5m×10m×5m，鋼筋混凝土結構。

　　7)1座綜合加藥間，規格長×寬×高=27m×12m×5m，鋼筋混凝土結構。

　　8)1座雙膜廠房，長×寬×高=36m×18m×6m，鋼筋混凝土結構。

　　9)1座變配電所，規格長×寬×高=21m×11m×8.3m，鋼筋混凝土結構。

　　2.3 工藝流程說明

　　2.3.1 預處理系統

　　預處理系統主要是由高密澄清池+石灰投加系統+pH調節系統組成，其工藝特點是將一體化的沉淀濃縮和污泥回流相結合，使污泥結構致密，不需要獨立的污泥濃縮池，既減少了占地面積，又節約能源。石灰投加系統采用機械下料的投加系統，石灰選用純度80%~85%，密度0.45t/m3，石灰乳配置濃度5%。投加濃度：600mg/L~1000mg/L;投加石灰導致出水的pH升高，采用鹽酸進行pH調節，調節出pH值在5~7的水。

　　在進入雙膜前需要進行殺菌，投加藥物點設置在清水池內，要避免殺菌劑氧化性對膜的影響，該裝置采用非氧化性殺菌劑進行殺菌。

　　2.3.2 雙膜系統

　　多介質濾器能長期滿足反滲透膜對污染指數SDI的要求，濾器的濾速為9m/h，以適應將來水質變壞的可能性;過濾器的進、出水壓差升到一定的值(0.5kg/cm2～0.7kg/cm2)或出水污染指數大于5時，應對過濾器進行自動反沖洗。

　　精密過濾器用以截留從多介質過濾器中漏出的細微沙粒，以防止大顆粒物質損害后續的膜裝置。

　　超濾采用無機陶瓷膜(過濾孔徑0.03m)，在高溫下穩定性好，當膜兩側有很大壓力梯度時，膜機械性能穩定，化學性質穩定，特別耐有機溶劑，能夠適應使用條件苛刻的清洗操作條件。

　　RO膜組設置2套，回收率為75%，總脫鹽率不低于99%。反滲透膜采用國外品牌的BW30FR-400，該型號反滲透膜的長度約1m，直徑約0.2m，膜面積約37m2，單根膜脫鹽率為99.5%。

　　2.3.3 雙膜清洗系統

　　超濾采用HCL和NaCLO、NaOH分散清洗裝置，反滲透采用分段清洗。

　　2.3.4 系統內主要控制聯鎖

　　系統內主要控制聯鎖有7種。

　　1)污泥濃設縮池與污泥外送泵聯鎖，高開低停。

　　2)濃水池設液位與濃水外送泵聯鎖，高開低停。

　　3)反洗水池設液位與反洗水提升泵聯鎖，低低液位停。

　　4)清洗水池設液位與清洗水提升泵聯鎖，低低液位停。

　　5)廢水池設液位與廢水提升泵聯鎖，低低液位停。

　　6)清水箱池設液位與反滲透進水泵、反洗水泵聯鎖，低低液位停。

　　7)成品水箱設液位與回用水泵聯鎖，低低液位停。

　　系統內主要測量措施有4種。

　　1)除鹽水系統總進口設置流量測量。

　　2)成品水出口總管設置流量測量。

　　3)濃水外送設置流量測量。

　　4)生產給水、凈化空氣進入除鹽系統總進口設置流量測量。

　　2.3.5 在線分析儀表

　　在線分析儀表有3類。

　　1)調節池部分設DO、pH、COD在線分析儀。

　　2)成品水池設COD、濁度、pH、電導率在線分析儀。

　　3)雙膜系統設置主要設有SDI分析儀、電導率分析儀。

　　三、調試與運行

　　3.1 調試

　　在2019年初進行工程試運行。預處理系統的工藝主要在高密澄清池進行調試，在調試中去除高密澄清池廢水的COD、膠硅、總磷、堿度及硬度時，須調整投加的藥量，通過投加不同劑量的石灰，測試其對硅的去除效果，確定出藥劑投加量;通過投加鎂劑，測試其對硅的去除效果。調試完成后每月共消耗5種藥劑。

　　1)PAC，26.3t。

　　2)陰離子PAM，0.4t。

　　3)石灰(混合2%鎂劑)，328.5t。

　　4)98%濃硫酸，22.2t。5)NaCLO，0.85t。

　　在調試中還未使用NaCO3調整污水酸堿度。

　　雙膜系統在調試中投加的藥劑年消耗量有2種。

　　1)高效阻垢劑，0.875t。

　　2)亞硫酸氫鈉，0.16t。

　　調試過程中運行成本大約是1.5元/t~1.8元/t水，雙膜系統在調試中運行效果良好。

　　3.2 運行

　　在預處理系統運行3個月以后，高密澄清池運行水質的出水基本達到雙膜的進水要求，水質進出水情況如下。

　　1)CODCr，進水114.6mg/L，出水52.3mg/L。

　　2)TP，進水2.06mg/L，出水檢測不出。

　　3)總堿度(以碳酸鈣計)，進水444mg/L，出水檢測不出。

　　4)Ca2+，進水37.4mg/L，出水檢測不出。

　　5)Mg2+，進水35.3mg/L，出水檢測不出。

　　6)可溶硅，進水38.1mg/L，出水檢測不出。

　　7)全硅，進水15.3mg/L，出水檢測不出。

　　雙膜出水水質見表1。

　　由上面的水質表格可知道，高密池在系統中有效地去除了水體中膠硅、總磷、堿度及硬度，但是在COD去除的效果上不是特別突出，面對極端水質時還要將循環排污水回流至污水處理場進行高級生化處理，以保護雙膜的正常運行。由于后期的滲透系統水處理對水質的要求非常嚴格，這需要使用膜過濾系統對水進行進一步的處理。

　　四、結論

　　該項目在調試運行過程中，COD負荷正常的情況下，在高密澄清池和雙膜系統用循環排污水回用時，運行平穩。高密池對循環排污水的物化處理效果良好，很好地保護了后期的雙膜系統。但是在COD負荷較高時，該項目有一定運行風險，在流程中需要循環排污水回流至污水處理場進行高級生化處理。(來源：茂名瑞派石化工程有限公司)