“三法凈水”一體化技術在化肥行業中的應用

尚廣晨，肖　東(.新疆心連心能源化工有限公司　新疆昌吉　8305; .北京京潤環保科技股份有限公司　北京　00085)

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“三法凈水”一體化技術在化肥行業中的應用

尚廣晨1，肖東2
(1.新疆心連心能源化工有限公司新疆昌吉832205; 2.北京京潤環?？萍脊煞萦邢薰颈本?00085)

摘要簡要介紹了“三法凈水”一體化技術的應用背景和原理，重點分析了其在化肥行業中水回用中的應用，并結合工程實例總結了該技術在運行過程中存在的問題及采取的解決方法。運行實踐證明，采用“三法凈水”一體化預處理技術不僅去除了中水的濁度和懸浮物，還去除了硬度、膠體、重金屬離子等，處理后的水質能夠滿足中水回用的要求。

關鍵詞“三法凈水”一體化中水回用應用

Use of“Three-Step Water Purification”Integrated Technology in Chemical Fertilizer Industry

Shang Guangchen1，Xiao Dong2
(1.Xinjiang Xinlianxin Energy Chemical Co.，Ltd.Xinjiang Changji 832205; 2.Beijing Jingrun Environmental Protection Technology Co.，Ltd.Beijing 100085)

Abstract A brief introduction is given of the application background and principle of“three-step water purification”integrated technology，use of which in reclaimed water reuse in chemical fertilizer industry is emphatically analyzed，and in connection with project cases，problems of the technology existing in operation and solutions taken are summed-up.The operation practice has proved that using “three-step water purification”integrated technology has not only removed turbidity and suspended solids from reclaimed water，but also has removed hardness，colloids，heavy metal ions and so on，after treatment the water quality can meet the requirements of reclaimed water reuse.

Keywords“three-step water purification”integration reclaimed water reuse use

隨著《水污染防治行動計劃》(“水十條”)的頒布，國家對水資源，尤其是工業廢水的排放管理越來越嚴格，因此，企業深入開展污水資源化工作既是降本增效的需要，又是實現可持續發展戰略的重要保障。污水在進行傳統的沉淀、生物、膜等處理之前，需根據這些處理流程對水質的要求而設置預處理設施，預處理技術在一定程度上決定了污水深度回用的可行性。由于傳統的“老三套”預處理工藝存在投資費用和運行成本高、占地面積大、操作維護繁瑣等缺陷，因此，新型高效的“三法凈水”一體化技術應運而生。新型高效“三法凈水”一體化技術以電絮凝為基礎，同時結合沉淀和過濾技術，可有效去除水中的硬度、濁度、膠體、懸浮物、重金屬離子、氨氮、油類等物質，已廣泛應用于工業循環冷卻水排污水處理、反滲透濃水處理、工業凈化污水處理、工業給水處理、生活飲用水除硬除氟處理及除鹽水預處理等領域，取得了令人滿意的效果。基于此，結合新疆心連心能源化工有限公司的實際情況，決定采用北京京潤環?？萍脊煞萦邢薰镜摹叭▋羲币惑w化技術對中水進行處理，該套中水回用裝置的設計處理水量為350 m3/h。

1　“三法凈水”一體化技術原理

“三法凈水”一體化技術通過調節pH、電化學反應器加電和曝氣處理，使水中形成有利于鈣、鎂顆粒析出的環境，同時產生高活性的吸附基團吸附析出的鈣、鎂顆粒，再通過吸附架橋、網捕卷掃等作用與水中膠體顆粒、懸浮物顆粒等形成較大的絮體礬花共同沉降，從而有效地去除水中的硬度、膠體顆粒及懸浮物等。由于反應過程中采用了電絮凝技術，產生的吸附基團具有很強的吸附作用，提高了形成礬花的密實度，使礬花能夠承受后續高強度的混合。絮體分別在反應池和斜管沉淀池內沉降，再通過設備下部錐形斗定期排放污泥;污水則進入多介質過濾池，可有效濾除水中殘留的絮體、懸浮物、泥沙、鐵銹及大顆粒物質等雜質，以確?！叭▋羲币惑w化設備出水的品質。“三法凈水”一體化設備流程示意如圖1所示。

圖1　“三法凈水”一體化設備流程示意

2　中水回用工藝流程概述

新疆心連心能源化工有限公司污水處理量為300 m3/h，包括循環水廠排污水、除鹽水站和污水處理廠系統的污水?？紤]到設備本體反洗排水及超濾設備反洗排水回收，中水回用處理裝置設計處理水量為350 m3/h。經中水處理系統處理達標的污水回用于循環冷卻水系統，其工藝流程如圖2所示。

圖2　中水回用工藝流程

污水首先進入調節水池，充分混合后再進入“三法凈水”一體化設備。“三法凈水”一體化設備分為電絮凝反應池、斜管沉淀池、多介質過濾池，絮體(污泥)分別在電絮凝反應池和斜管沉淀池沉積排出，經電絮凝反應池處理后出水進入多介質過濾池，多介質過濾池出水再進入濾后水池。濾后水池內添加酸液，調節水質pH至中性，同時投加強氯精殺菌劑，使水質滿足中水回用的要求或滿足后續雙膜法的預處理標準要求。

3　中水處理系統運行情況分析

3.1運行數據分析與效果

中水處理系統運行初期，由于操作人員經驗不足，運行中一度出現預處理化學反應池曝氣不均勻、沉淀不完全及過濾系統濾料板結等現象。經不斷總結運行經驗和教訓以及技術供應商的技術人員的現場指導，“三法凈水”一體化設備成為新疆心連心能源化工有限公司循環冷卻水系統長周期穩定運行的重要設施。中水處理系統進、出水水質設計指標見表1，中水處理系統運行水質匯總見表2。

表1　中水處理系統進、出水水質設計指標

由表1和表2可知，中水處理前，水中總堿度、總硬度、鈣硬度和懸浮物含量較高。“三法凈水”一體化設備可有效去除水中的總硬度、總堿

度、鈣硬度、濁度、氨氮、懸浮物，去除率分別為總硬度69.5％、總堿度45.2％、鈣硬度83.3％、濁度93.0％、氨氮100.0％、懸浮物100.0％，去除率較高，系統運行基本平穩，出水水質較好，達到了預期效果，為后續超濾反滲透系統提供了較好的進水水質。

表2　中水處理系統運行水質匯總

3.2中水處理系統運行成本分析

中水處理系統的水回收率≥99％，系統運行成本主要包括:①用電設備主要包括提升泵、加藥泵、壓濾裝置及反應器等，整套系統噸水耗電僅0.148 kW·h，按電費0.6元/(kW·h)計，則噸水電費為0.089元;②噸水耗液堿(NaOH質量分數30％) 0.5 kg，按液堿價格600元/t計，則噸水液堿費用為0.300元;③噸水耗鹽酸(質量分數30％) 0.15 kg，按鹽酸價格300元/t計，則噸水鹽酸費用0.045元;④噸水耗純堿(質量分數99％) 0.15 kg，按純堿價格1 400元/t計，則噸水純堿費用為0.210元;⑤噸水直接運行成本為0.089 + 0.300 + 0.045 + 0.210 = 0.644(元)。

由此可見，“三法凈水”一體化設備不僅運行維護簡單易行，而且運行成本較低、處理效果顯著，能夠對新疆心連心能源化工有限公司的中水進行很好的預處理，且出水水質穩定，可滿足后續雙膜進水水質要求。

3.3出現的問題及解決方法

在實際運行過程中，發現中水處理系統出現如下問題:①沉淀池排污周期對出水濁度有一定影響，過長或過短都會造成出水濁度升高;②反應池pH有波動。

針對出現的問題，采取了如下措施:①觀察沉淀池上方布水區懸浮物變化情況，并定時取樣，設置合適的排污周期;②為保持反應池pH穩定，采用加藥自動控制系統(MFA)，通過設置系統參數，可有效避免pH的波動。

4　結語

采用“三法凈水”一體化裝置處理化肥行業中水，可有效降低中水的硬度、濁度、懸浮物等指標，處理后的出水水質穩定，并且具有產水率高、投資費用和運行成本低、占地面積小等優點。“三法凈水”一體化設備作為預處理技術的呈現，為膜法深度處理提供了保障，是“水十條”頒布后企業實現降本增效，走可持續發展的不二選擇。

(收稿日期2015-12-02)

作者簡介:尚廣晨(1964—)，男，工程師，主要從事水處理技術及管理工作; 13937359570@163.com。

中圖分類號:X703

文獻標識碼:B

文章編號:1006-7779(2016) 01-0039-02