化工厂废水回收再利用方案综述

第３６卷第１期　２　０　１　６年１月　黑龙江冶金　

Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ　Ｖｏ１．３６　Ｎｏ．１　Ｆｅｂｒｕａｒｙ　２０１６　

化工厂废水回收再利用方案综述　

．　李金凤　

（山东纳瑞环保科技有限公司，山东滨州２５６６６０）　

摘要：文章对化工厂废水回收利用方案进行了综述。废水通过化学软化和混凝处理后，用超滤和反渗透对废　水进行除盐处理，系统出水作为循环水的补充水，回用于生产。废水回收利用对环境保护和节能减排具有重大　意义。　关键词：废水；回收利用；超滤；反渗透　

Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｓｔｅ　ｗａｔｅｒ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ａｎｄ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｐｒｏｊｅｃｔ　

ｉｎ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｐｌａｎｔ　

Ｌｉ　Ｊｉｎｆｅｎｇ　

（Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｎａｒｕｉ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｉｎｚｈｏｕ　Ｓｈａｎｇｄｏｎｇ　２５６６６０　Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ａ　ｒｅｖｉｅｗ　ｉｓ　ｍａｄｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ａｎｄ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｓｔｅ　ｗａｔｅｒ　ｉｎ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　

ｐｌａｎｔ．Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｂｙ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｓｏｆｔｅｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｕｓｉｎｇ　ｕｈｒａｆｉｈｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ＯＳ—　

ｍｏｓｉｓ　ｏｆ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｄｅｓａｌｔｉｎｇ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｔｈｅ　ｅｆｆｌｕｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ｍａｋｅ～ｕｐ　ｗａｔｅｒ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｉｒ—　

ｃｕｌａｔｉｎｇ　ｗａｔｅｒ，ｂａｃｋ　ｉｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｕｓｉｎｇ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ　ｉｓ　ｏｆ　ｇｒｅａｔ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｅｎｖｉｒｏｎ—　

ｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ　ａｎｄ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ．　

ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｗａｓｔｅ　ｗａｔｅｒ；ｒｅｃｙｃｌｅ；ｕｌｔｒａｆｉｈｒａｔｉｏｎ；ｒｅｖｅｒｓｅ　ｏｓｍｏｓｉｓ　

某生物能源有限公司拟新建２Ｏ万ｔ／／年甲醇　

工程，工艺装置包括气化、变换冷却、低温甲醇洗、　

压缩制冷、二氧化碳压缩、甲烷分离、综合压缩、甲　

醇合成、甲醇精馏、空分、锅炉房以及罐区及装车　

站等；相应配套甲醇循环水、空分热电循环水、污　

水处理站、脱盐水站等装置。本工程新鲜用水量　

约１　０００ｍ　／ｈ，厂区排水量约４００ｍ　／ｈ，其中：洁净　

废水３２０ｍ　／ｈ，其余为处理后的工业废水。　

工程建设投产后，大量废水外排，而企业又需　

要补充新鲜水，增加了生产成本；同时，外排废水　

虽已进行了处理，但因水量较大，对周边环境有一　

定的影响。因此，为响应国家和行业节能减排的　

号召，节约新鲜水用水量和减少企业外排水量，对　

上述废水进行收集并处理，产品水回用于循环水　

系统的补充水。　

１废水的水量及水质　

厂区拟回收利用的废水主要有：甲醇循环水　

收稿日期：２０１５一Ｏ１—２０　

２６　系统和空分热电循环水系统的排污水、旁滤器反　

洗水；除盐水站的多介质过滤器反洗水、超滤浓　

水、反渗透浓水；经污水处理站处理后的工业废　

水。　

１．１废水的水量　

１．１．１循环水系统排水：经常排水量为１４９ｍ　／ｈ，　

最大排水量１７１ｍ　／ｈ。　

１．１．２脱盐水站排水：经常排水量为１２０ｍ　／ｈ，最　

大排水量为１５０ｍ　／ｈ。　

１．１．３　污水处理站处理后废水：排水量为８５　

ｍ　／ｈ。　

１．２废水的水质　

１．２．１循环水系统排水和除盐水站排水的水质，　

如表１所示：

　第１期　李金凤：化工厂废水回收再利用方案综述　

１．２．２污水处理站处理后废水水质，如表２所示：　表２污水处理站处理后废水水质　

２　中水回用系统的规模及出水水质　

２．１　中水回用系统规模　

厂区废水的经常排水量为３５４ｍ。／ｈ，最大排水　

量为４０６ｍ　／ｈ。确定中水回用系统的规模为　

２００ｍ　／ｈ　Ｘ　２套，系统单套产水量：≥１３０ｍ’／ｈ。　

２．２　中水回用系统的出水水质　

ＳＤＩ（污染指数）：≤１；　

系统脱盐率：≥９５％。　

３　中水回用工艺流程　

回收利用的废水中，悬浮物含量较高、含盐量　较高、硬度较高。系统选用运行稳定、脱盐率较高　

的超滤＋反渗透法为主要处理工序的工艺流程，　

辅以必要的预处理和加药、清洗装置，进行废水的　

处理。　废水经收集后，首先进行软化与混凝沉淀处　

理，降低水的硬度和悬浮物含量；再经过滤，进一　

步去除水中的小颗粒悬浮物和浊度。经预处理　

后，废水先后经超滤和反渗透装置的处理，去除水　

中的大分子有机物、微生物、胶体、悬浮物及大部　

分盐类等，产品水回用于生产。流程图见下图１：　

４　工艺系统说明　

４．１预处理工艺　

预处理工艺主要任务是降低废水中的悬浮物　

含量和水的硬度，使其满足膜系统的进水要求，防　

止膜的堵塞和结垢，延长膜的使用寿命。其主要　

处理工序为：化学软化、混凝沉淀、过滤。　

４．１．１化学软化原理　

化学软化是指在水中加入化学试剂，使水中　

溶解的钙、镁盐变成溶解度极低的化合物（沉淀　

物）从水中析出，从而达到除去钙、镁等成分的目　

的。本方案采用石灰一苏打软化法，即钙、镁等离　

子在石灰和苏打的作用下，形成不溶性化合物的　

结晶沉淀，从而进行分离。　

用石灰（ｃａ（ＯＨ）：）降低水的碳酸盐硬度，反　

应式如下：　

２７　黑龙江冶金　第３６卷　

５保温材料铺设及加固人员投入　

架子工２０人，电焊工ｌ０人，水泵工４人，起重　工５人，司索工５人，普工３０人。　

６安全文明施工　

（１）进入施工现场的人员必须戴好安全帽，高　空作业系好安全带。（２）脚手架管等构配件严禁　抛掷至地面。（３）进入施工现场的人员要爱护场　内的各种设施和标识牌，不得随意拆除和移动标　识牌。（４）严禁酗酒人员登高作业，施工操作时要　求精力集中、禁止开玩笑和打闹。（５）遇６级风天　气，严禁进行登高作业。（６）使用的工具要放在工　具袋内，防止掉落伤人；登高要穿防滑鞋，袖口及　裤口要扎紧。（７）运至现场的保温材料需分类码　放，现场需配备灭火器，严禁烟火。（８）井口周边　安设“禁止靠近，井深危险”等安全标示牌。（９）　

（上接第２８页）　４．２．２反渗透系统　

反渗透是利用高分子选择性半透膜，以超过　溶液渗透压的压力将溶剂和溶质加以分离的过　程。对水溶液来说，在压力推动下，只有水分子透　过膜，而水中的各种离子（即盐份，主要分离对象）　将几乎全部被截留，进而进行水的脱盐。反渗透　除盐的应用发展迅速，目前已成为海水和苦咸水　淡化最经济的技术；是超纯水和纯水制备的优选　技术；另外，在各种料液的分离，纯化和浓缩，锅炉　

水的软化，废液的再生回用，以及对微生物、细菌　和病毒进行分离控制等方面，都发挥着应有的作　用　。　反渗透系统设置２套装置，单套出力为　１３０ｍ　／ｈ，总处理水量为２６０ｍ　／ｈ。单套反渗透装　置，由１５０支ＢＷ３０ＦＲ一４００抗污染型膜元件，采　用１７：８排列。二段反渗透装置组合式组装，每套　

选用１台高压泵供水。组件的组装形式是由第一　段膜组件排出的浓水再进入第二段膜组件进行处　

理，这样的组装形式进一步提高膜系统排出的水　回收率，从而降低了设备总投资。系统的回收率　为７５％，脱盐率为９５％～９８％。　反渗透膜对余氯非常敏感，要求进水余氯≤　０．１　ｐｐｍ。在保安过滤器前投加还原剂，保护反渗　透膜。还原剂采用亚硫酸氢钠，投加浓度２～　

３ｐｐｍ。　为防止膜元件表面结垢，在反渗透装置前投　加阻垢剂。阻垢剂选用反渗透膜专用阻垢剂，投　加量为３—６ｐｐｍ。　需做好水管的保温工作，厂区内全部水管需完全　覆盖聚乙烯保温材料，防止水管冻胀，导致无法满　足施工用水需要。（１０）施工便道的积雪需及时清　除，当因施工需要时，采取铺设炉渣等防滑措施，　防止行驶车辆在路面打滑。　参考文献　［１］ＳＬ６３１—２０１２水利水电工程单元工程施工质量验收评　定标准——土石方工程；　［２］ＳＬ６３１—２０１２水利水电工程单元工程施工质量验收评　定标准——混凝土工程：　［３］ＳＬ３７７—２ｏｏ７（水利水电工程锚喷支护技术规范》；　［４］ＳＬ４７—９４（水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规　范》；　［５］ＳＬ３７８—２００７（水工建筑物地下开挖工程施工规范》；　［６］ＳＬ３５２—２００６（水工混凝土试验规程》；　［７］ＳＬ３９９—２００７（水利水电工程土建施工安全技术规程》；　［８］ＳＬ６７７—２０１４（水工混凝土施工规范》　

反渗透装置经过长期运行，膜面上会积累各　种污染物，从而降低装置的效率，进水与原水压差　升高。因此除Ｅｔ常的低压冲洗外，还需定期进行　

化学清洗，一般一年应进行３～４次（视实际而　定）。系统设置一套清洗装置，清洗装置由清洗水　箱、清洗水泵、清洗过滤器等组装而成，用以满足　反渗透装置的循环清洗及药剂的过滤，满足单套　反渗透装置一次清洗用的药剂量。　反渗透产水进入回用水箱，再由回用水泵供　至循环水系统，作为补充水，回用于生产。　

５　结语　

利用超滤＋反渗透为主要处理工序，辅以必　要的预处理及加药设施，能够有效地处理废水，产　品水可作为循环水系统的补充水。在减少厂区外　排水量的同时，降低了新鲜水的消耗。　在水资源１３益紧张的今天，废水的回用，已不　仅是环境保护和节能减排的硬性要求，更是企业　自身发展的需要。业内的很多人士，一直致力于　废水处理及回用的研究工作，相信不久的将来，随　

着废水回用技术的开发、投资成本的降低、运行费　用的减少、水回收利用率的提高，废水回收再利用　技术必将会有更加广阔的应用空间和实用性的飞　越。　参考文献　［１］金熙，项成林等．工业水处理技术问答［Ｍ］．北京：化学　工业出版社，２０１０．　［２］王湛．膜分离技术基础［Ｍ］．北京：化学工业出版社，　２（）ｏ０．