摘要 全膜法的(de)一级反(fan)(fan)渗(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)浓(nong)水，传统的(de)水处理工(gong)艺(yi)都无法有(you)效的(de)解决问题，直接排放(fang)会对环(huan)境产(chan)生不(bu)利影响。对钢铁企(qi)业反(fan)(fan)渗(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)浓(nong)水的(de)处置(zhi)和应用(yong)做了初步(bu)的(de)分(fen)析(xi)和探讨(tao)，提出(chu)将一级反(fan)(fan)渗(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)浓(nong)水回用(yong)于浊循(xun)环(huan)水做补充水，以(yi)实现(xian)浓(nong)水资源化和处置(zhi)的(de)简单(dan)化，可作为相似工(gong)程的(de)参考(kao)。

关键词 超滤   反渗透   浓水   资源化

Discussion about the disposal and application of the RO concentrated water in steeling works

Abstract It is difficult to dispose the RO concentrated water. The disposal and applications of the RO concentrated water are discussed. The RO concentrated water is used for the adding water of the direct cooling water system. It also can be used for reference in the similar engineering.

Keywords UF   Ro   concentrated water   resources

1.概述

随着(zhe)全膜法(fa)水(shui)(shui)(shui)(shui)处(chu)(chu)理系(xi)统(tong)造价和运行成本(ben)的(de)日益降低，超(chao)(chao)滤(lv)加二级(ji)反(fan)(fan)(fan)渗(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)工艺，已广泛应(ying)用于钢铁企业脱盐(yan)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)制取。其中(zhong)，超(chao)(chao)滤(lv)反(fan)(fan)(fan)洗(xi)水(shui)(shui)(shui)(shui)、超(chao)(chao)滤(lv)化(hua)学清洗(xi)液(ye)(ye)、反(fan)(fan)(fan)渗(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)冲(chong)洗(xi)水(shui)(shui)(shui)(shui)、反(fan)(fan)(fan)渗(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)化(hua)学清洗(xi)液(ye)(ye)等(deng)，都有现(xian)成的(de)处(chu)(chu)置方法(fa)可以(yi)参照；二级(ji)反(fan)(fan)(fan)渗(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)浓水(shui)(shui)(shui)(shui)，可回流至超(chao)(chao)滤(lv)产水(shui)(shui)(shui)(shui)箱，以(yi)提高反(fan)(fan)(fan)渗(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)系(xi)统(tong)的(de)回收率。一(yi)级(ji)反(fan)(fan)(fan)渗(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)浓水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)较(jiao)大(由于一(yi)级(ji)反(fan)(fan)(fan)渗(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)的(de)回收率一(yi)般在(zai)75%左右，因此将有25%的(de)超(chao)(chao)滤(lv)产水(shui)(shui)(shui)(shui)将会(hui)变为一(yi)级(ji)反(fan)(fan)(fan)渗(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)浓水(shui)(shui)(shui)(shui))，溶解(jie)氧含(han)量(liang)低、硫(liu)化(hua)氢(qing)含(han)量(liang)高而且偏酸(suan)性，直接排放(fang)会(hui)对环境产生不(bu)利(li)影响，传(chuan)统(tong)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)处(chu)(chu)理工艺，如混(hun)凝、沉(chen)淀、过滤(lv)、气浮等(deng)，都无法(fa)有效的(de)解(jie)决问题。

本文对钢铁(tie)企(qi)业(ye)反渗透浓(nong)水(shui)(shui)的(de)(de)处置(zhi)(zhi)和应用做了初(chu)步的(de)(de)分析和探(tan)讨，针对一级反渗透浓(nong)水(shui)(shui)的(de)(de)特点(dian)及钢铁(tie)企(qi)业(ye)循环水(shui)(shui)系统(tong)的(de)(de)实际工况，提(ti)出一级反渗透浓(nong)水(shui)(shui)直接回用于浊循环水(shui)(shui)系统(tong)作为(wei)补水(shui)(shui)，以实现一级反渗透浓(nong)水(shui)(shui)的(de)(de)资源化和处置(zhi)(zhi)的(de)(de)简(jian)单化，可作为(wei)相似工程的(de)(de)参考。

2.钢铁企业反渗透浓水的特点及目前常用处置方法的分析

2.1反渗透浓水的特点

附图一为典(dian)型的(de)全膜法水处理工艺流程(cheng)图。

目前，在国内各大(da)(da)钢铁企业，通常采用自(zi)制(zhi)工(gong)业新水(shui)作(zuo)为制(zhi)取脱(tuo)盐水(shui)的(de)源水(shui)。超滤系统可分离液(ye)(ye)体中的(de)颗(ke)粒和溶解的(de)大(da)(da)分子(zi)物质(zhi)，包括水(shui)中的(de)悬浮物、胶体、病毒、油乳化(hua)液(ye)(ye)、乳胶等(deng)，为后续反渗透系统进水(shui)的(de)长(zhang)期(qi)、稳定运行提供全(quan)面的(de)保证；反渗透可以去除溶解性固体、矿物质(zhi)、溶解性有机(ji)物等(deng)，脱(tuo)除水(shui)中的(de)盐分。

超滤系统以(yi)工业新(xin)(xin)水(shui)(shui)为(wei)源(yuan)水(shui)(shui)，其(qi)(qi)回(hui)收(shou)率(lv)可达到90%，但由于其(qi)(qi)不能脱(tuo)除水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)盐分，因(yin)(yin)(yin)此(ci)，其(qi)(qi)浓缩因(yin)(yin)(yin)子(zi)CF仍应按1考虑。一(yi)级(ji)反渗透(tou)的(de)(de)(de)回(hui)收(shou)率(lv)可以(yi)稳定在75%左(zuo)右，浓缩因(yin)(yin)(yin)子(zi)CF=1/(1-75%)=4。由于超滤的(de)(de)(de)浓缩因(yin)(yin)(yin)子(zi)为(wei)1，因(yin)(yin)(yin)此(ci)一(yi)级(ji)反渗透(tou)浓水(shui)(shui)针对工业新(xin)(xin)水(shui)(shui)源(yuan)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)浓缩因(yin)(yin)(yin)子(zi)也可设(she)为(wei)4。

一级反渗透浓水具有悬(xuan)浮物含(han)量(liang)低而含(han)盐(yan)(yan)量(liang)高的特点，悬(xuan)浮物含(han)量(liang)与超滤出水相近，含(han)盐(yan)(yan)量(liang)为工业新水含(han)盐(yan)(yan)量(liang)4倍。

2.2反渗透浓水目前常用处置方法的分析

目前(qian)，对于一级反(fan)渗(shen)透浓(nong)水(shui)常(chang)用的处置方法有：①用于烧结、炼(lian)铁、炼(lian)钢(gang)、轧(ya)钢(gang)等工艺单元的直流喷渣或(huo)是浇(jiao)洒(sa)地(di)坪等；②将(jiang)浓(nong)水(shui)与其(qi)它水(shui)或(huo)废水(shui)进(jin)行混(hun)合(he)后排放；③对反(fan)渗(shen)透浓(nong)水(shui)蒸发(fa)干燥，将(jiang)水(shui)分回收(shou)利用，将(jiang)固(gu)体渣排放收(shou)集；④将(jiang)反(fan)渗(shen)透浓(nong)水(shui)回用冲洗多介(jie)质(zhi)过滤(lv)器后排放；⑤增设专门的废水(shui)处理装置(如过滤(lv)装置)对反(fan)渗(shen)透浓(nong)水(shui)进(jin)行处理等。

将浓(nong)水(shui)与其它水(shui)或(huo)废(fei)水(shui)进行(xing)混合(he)后(hou)排放(fang)会直接增加生产废(fei)水(shui)的(de)(de)(de)(de)排放(fang)量(liang)，增加工程投(tou)资(zi)和(he)废(fei)水(shui)处(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)运行(xing)费用(yong)；将反渗(shen)透浓(nong)水(shui)回用(yong)冲洗多介(jie)质(zhi)过(guo)滤(lv)器后(hou)排放(fang)的(de)(de)(de)(de)做(zuo)法，确实可以(yi)消耗部(bu)分(fen)浓(nong)水(shui)，但过(guo)滤(lv)器反洗所(suo)需水(shui)量(liang)通常远小(xiao)于反渗(shen)透浓(nong)水(shui)量(liang)，仍(reng)有部(bu)分(fen)浓(nong)水(shui)作为(wei)废(fei)水(shui)产生；对反渗(shen)透浓(nong)水(shui)蒸发干(gan)燥或(huo)是(shi)(shi)增设专(zhuan)门(men)的(de)(de)(de)(de)废(fei)水(shui)处(chu)(chu)理(li)装置，同样也(ye)会增加工程投(tou)资(zi)和(he)废(fei)水(shui)处(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)运行(xing)费用(yong)；用(yong)于烧结、炼铁、炼钢(gang)(gang)、轧钢(gang)(gang)等(deng)工艺单(dan)元的(de)(de)(de)(de)直流喷渣或(huo)是(shi)(shi)浇洒(sa)地(di)坪(ping)，确实是(shi)(shi)很好(hao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)途，但是(shi)(shi)简单(dan)的(de)(de)(de)(de)喷渣消耗水(shui)量(liang)较少(shao)，专(zhuan)门(men)的(de)(de)(de)(de)热喷渣处(chu)(chu)理(li)并(bing)不是(shi)(shi)所(suo)有的(de)(de)(de)(de)钢(gang)(gang)铁企业都(dou)有。

因(yin)此(ci)，如何实现一级(ji)反(fan)渗透浓水(shui)的直(zhi)接利用和资源化(hua)，是研(yan)究的主要(yao)问题。

3.反渗透浓水应用于浊循环水系统补充水

3.1浊循环水的特点

钢(gang)铁企业浊循环(huan)冷(leng)却(que)(que)水(shui)系(xi)统(tong)常(chang)用(yong)(yong)于(yu)炼(lian)铁、炼(lian)钢(gang)、连铸、热轧等单元的煤(mei)气清(qing)洗、火焰切割、喷雾冷(leng)却(que)(que)、精(jing)炼(lian)除尘等。浊循环(huan)冷(leng)却(que)(que)水(shui)系(xi)统(tong)回水(shui)经加药、混凝、沉淀、过(guo)滤处理后冷(leng)却(que)(que)，不断(duan)(duan)循环(huan)使用(yong)(yong)。冷(leng)却(que)(que)水(shui)通过(guo)沉淀池构筑(zhu)物(wu)、冷(leng)却(que)(que)塔时不断(duan)(duan)蒸发，循环(huan)水(shui)中的盐类不断(duan)(duan)被浓缩，含盐量(liang)不断(duan)(duan)增(zeng)加，需要不断(duan)(duan)补(bu)充新(xin)水(shui)。通常(chang)浊循环(huan)系(xi)统(tong)的补(bu)充水(shui)采(cai)用(yong)(yong)净(jing)循环(huan)水(shui)的强制(zhi)排污水(shui)。

钢铁企业浊循环冷却水系统常规控制水质指标包括悬浮物、pH、总硬度、Ca硬度、Cl^-、电导率(lv)等。表(biao)1为某大型联合(he)钢铁企业常规(gui)净循(xun)环和浊循(xun)环水系统水质表(biao)，供参考。

表(biao)1 钢铁企业(ye)常规浊循环水系统水质表(biao)

3.2反渗透浓水应用于浊循环水系统补充水分析

表2为某大型联合钢铁企业工(gong)业新水水质(zhi)表。

表(biao)(biao)2 工业新水(shui)设(she)计水(shui)质表(biao)(biao)

表3为(wei)根据浓缩(suo)因子CF为(wei)4时(shi)的某大型联合钢铁(tie)企业(ye)一(yi)级反(fan)渗透浓水水质表。

表3 一级(ji)反渗(shen)透浓水水质表

从数据分析来看(kan)，一(yi)(yi)(yi)级反渗(shen)透(tou)浓(nong)水(shui)的(de)悬(xuan)浮物含量(liang)远低(di)于工(gong)业新水(shui)和(he)净(jing)循(xun)环水(shui)，一(yi)(yi)(yi)级反渗(shen)透(tou)浓(nong)水(shui)的(de)含盐量(liang)要(yao)高于工(gong)业新水(shui)和(he)净(jing)循(xun)环水(shui)，但(dan)仍然要(yao)比浊循(xun)环水(shui)的(de)含盐量(liang)要(yao)低(di)(从硬度、氯离子(zi)含量(liang)和(he)电导率数据进行(xing)比较)，因此完(wan)全(quan)符(fu)合作(zuo)为(wei)浊循(xun)环水(shui)系统补充(chong)水(shui)水(shui)质的(de)要(yao)求。以一(yi)(yi)(yi)级反渗(shen)透(tou)浓(nong)水(shui)作(zuo)为(wei)浊循(xun)环水(shui)的(de)补充(chong)水(shui)，以电导率来其(qi)浓(nong)缩倍数，计算值为(wei)N=2.14。

4.小结

对于(yu)浊循(xun)环(huan)水(shui)(shui)系统而言，一(yi)般净循(xun)环(huan)水(shui)(shui)的强制(zhi)排污水(shui)(shui)水(shui)(shui)量无法(fa)满足(zu)浊循(xun)环(huan)补充(chong)水(shui)(shui)量的要求(qiu)。因此，完(wan)全可(ke)以用(yong)在(zai)脱(tuo)盐水(shui)(shui)制(zhi)取过(guo)程中产生的一(yi)级反渗透(tou)浓水(shui)(shui)替(ti)代工业新水(shui)(shui)作为浊循(xun)环(huan)补充(chong)水(shui)(shui)。

采用级反(fan)渗(shen)(shen)透浓水作为浊循环补充水，既可以减少工业新水耗(hao)量，另外(wai)也实现反(fan)渗(shen)(shen)透浓水的(de)资源化(hua)和处置的(de)简单化(hua)，对于节能减排有着积(ji)极的(de)意义。