雙膜法在某鋼鐵企業廢水回用中的應用研究

宋亞寧

摘要：雙膜法作為一種新型的處理技術應用于鋼鐵企業廢水回用中實例較少，本文通過雙膜法在某鋼鐵企業廢水中的實例研究，對項目工程概況、工藝流程、主要設備選擇等進行了綜述，分析了出水水質、運行成本及收益，并針對存在的問題提出合理性建議。

關鍵詞：雙膜法；廢水回用；鋼鐵企業

雙膜法作為一種新型的處理技術，有著適用范圍廣[1]、產水水質好、操作簡單、工人勞動強度低、可避免產生高鹽廢水等優點[2]。目前，在國內將超濾+反滲透應用于鋼鐵行業廢水的回收利用實例較少，營口某鋼鐵企業嘗試將雙膜法，即將超濾與反滲透聯合使用應用于廢水回用工程中，取得比較好的效果，具有較強的代表性。

1工程概況

廢水處理回用工程自2010年改造完成并投入運行，至今已連續運行8年，總投資5600萬元，設計處理規模30000m3/d。

2工藝流程

該企業廢水回用工程利用公司的排放水作為原水水源，經過預處理（曝氣池-斜板沉淀池-殺菌），然后以雙膜法（超濾-反滲透）為主的處理工藝對排放水進行處理，處理后的水一部分與新水按3：1勾兌混合，用于軋機循環水和一部分進行二級反滲透進行精脫鹽用于鍋爐用水，處理后的排水全部回用。

3主要工藝設備選擇

3.1超濾

超濾設備的選擇是本系統處理的關鍵，經科學比對確定超濾設備采用美國KOCH公司生產V1072-35-PMC的膜組件。選用可有效避免污染物在表面沉積的錯流過濾的操作方式[3]。

3.2反滲透

反滲透膜選擇的是卷式抗污染高脫鹽率膜組件，利用增加膜片數量縮短膜片長度的獨特結構，使產水量、清洗等方面均具有優良的表現[4]。

4運行效果與分析

4.1出水水質分析

出水水質分析時選取了2017年6月份的水質監測數據，見表4-1.

由表4-1可知，雙膜法對總硬度、鈣離子、電導率、TDS等六項主要水質指標處理狀況良好，出水水質均滿足與工業新水按3：1比例混合后回用要求，除總堿度指標外，其余指標出水水質均優于回用水水質，不經勾兌可直接回用。對總硬度和鈣離子的處理效果更是理想，基本實現100%處理。

4.2運行成本與收益分析

4.2.1運行成本

2017年廢水處理回用工程運行成本約為1617.8萬元，稍高于設計年運行成本1517.3萬元。噸水處理成本約為4.32元。

4.2.2收益分析

反滲透產水中一部分一級反滲透出水用于軋機回用水，替代工業新水，一部分一級反滲透水進一步經二級反滲透、混床處理用于鍋爐脫鹽水?，F廢水處理場的除鹽水已經完全替代原發電化學制水站自制的除鹽水。原發電制取除鹽水使用的是離子交換的工藝制取除鹽水，噸水成本為27.83元，計算得出噸水收益為4.83元，大于噸水成本為4.32元，收益大于成本，該廢水處理回用工程運行過程中未虧損，略有盈余。

5存在的問題與建議

（1）噸水處理成本較高

噸水運行成本比噸水設計運行成本比較，噸水運行成本是噸水設計運行成本的近二倍。究其原因，一是雙膜法廢水回用工程實際產水能力僅達到設計產水能力的60%[5]，二是隨著經濟的發展，工人工資，藥品消耗費用等略有不同程度的增長。雙膜法出水能力的提高仍有40%的空間，下一步建議提高雙膜法的出水能力，以減少噸水處理成本。

（2）反滲透出水的效益未最大化

由表4-2可以看出，一級反滲透出水的各項水質指標均優于軟化水水質，軟化水成本為3.25元/m3，而工業新水單價為1.3963元/m3，若一級反滲透出水先滿足軟化用水需求，每噸水還可獲得約1.85元的收益。建議修建專門的傳輸管線，將處理后的達標廢水用于替代軟化水，以實現廢水處理效益的最大化。

參考文獻：

[1]李想.雙膜法在污水處理回用中的應用[D].北京：北京工業大學，2007

[2]杜鵑.雙膜法在濟鋼污水處理回用中的應用[J].鋼鐵年會.2009（10）

[3]方忠海.膜法水處理技術在鋼鐵廢水中的應用[J].第三屆全國冶金節水、污水處理技術研討會文集.2007（07）：346.

[4]徐竟成，許健，李光明等.微絮凝-超濾用于印染廢水回用反滲透預處理的試驗研究[J].環境工程學報，2007，1（11）：64-68

[5]張勝，毛永灝，陳漫漫等.反滲透技術在鋼鐵工業廢水處理和回用中的應用.水處理技術，2007，33（5）：55-57.