摘要:全膜法(fa)的(de)(de)一(yi)級(ji)(ji)反(fan)滲透濃水，傳統(tong)的(de)(de)水處(chu)理(li)工藝都(dou)無法(fa)有效的(de)(de)解決問題，直接排放會(hui)對環境產生不利(li)影響。對鋼鐵企業反(fan)滲透濃水的(de)(de)處(chu)置和(he)應用(yong)做了初步的(de)(de)分析和(he)探討(tao)，提出將一(yi)級(ji)(ji)反(fan)滲透濃水回用(yong)于濁循(xun)環水做補充水，以實現濃水資源(yuan)化和(he)處(chu)置的(de)(de)簡單(dan)化，可作為相似工程的(de)(de)參考。

關鍵詞:超濾   反滲透   濃水   資(zi)源化

1.概述

隨(sui)著全膜法水(shui)處理系(xi)統(tong)造價和運行成(cheng)本的(de)(de)日益降(jiang)低，超濾(lv)(lv)(lv)加(jia)二級反(fan)滲透(tou)(tou)(tou)工(gong)藝，已廣泛應(ying)用于鋼鐵企(qi)業脫鹽水(shui)的(de)(de)制取。其中，超濾(lv)(lv)(lv)反(fan)洗水(shui)、超濾(lv)(lv)(lv)化(hua)(hua)學(xue)(xue)清洗液、反(fan)滲透(tou)(tou)(tou)沖洗水(shui)、反(fan)滲透(tou)(tou)(tou)化(hua)(hua)學(xue)(xue)清洗液等(deng)，都(dou)有(you)(you)現成(cheng)的(de)(de)處置(zhi)方法可(ke)以參照；二級反(fan)滲透(tou)(tou)(tou)濃水(shui)，可(ke)回(hui)流至超濾(lv)(lv)(lv)產水(shui)箱，以提(ti)高反(fan)滲透(tou)(tou)(tou)系(xi)統(tong)的(de)(de)回(hui)收率。一(yi)(yi)級反(fan)滲透(tou)(tou)(tou)濃水(shui)量(liang)較大(由于一(yi)(yi)級反(fan)滲透(tou)(tou)(tou)的(de)(de)回(hui)收率一(yi)(yi)般(ban)在75%左右，因(yin)此(ci)將(jiang)有(you)(you)25%的(de)(de)超濾(lv)(lv)(lv)產水(shui)將(jiang)會變為一(yi)(yi)級反(fan)滲透(tou)(tou)(tou)濃水(shui))，溶解(jie)氧含量(liang)低、硫(liu)化(hua)(hua)氫含量(liang)高而且偏酸性，直接排放會對環境產生不利(li)影響，傳統(tong)的(de)(de)水(shui)處理工(gong)藝，如混凝、沉淀、過濾(lv)(lv)(lv)、氣浮等(deng)，都(dou)無法有(you)(you)效的(de)(de)解(jie)決問(wen)題。

本文(wen)對鋼(gang)(gang)鐵企業反滲(shen)透濃(nong)(nong)水(shui)(shui)的處(chu)置(zhi)和應(ying)用(yong)做了初步(bu)的分析(xi)和探討，針對一級(ji)反滲(shen)透濃(nong)(nong)水(shui)(shui)的特點及鋼(gang)(gang)鐵企業循環(huan)水(shui)(shui)系(xi)統(tong)的實(shi)際工況，提(ti)出一級(ji)反滲(shen)透濃(nong)(nong)水(shui)(shui)直接回用(yong)于濁循環(huan)水(shui)(shui)系(xi)統(tong)作為補水(shui)(shui)，以實(shi)現一級(ji)反滲(shen)透濃(nong)(nong)水(shui)(shui)的資源化和處(chu)置(zhi)的簡單化，可(ke)作為相似(si)工程的參(can)考。

2.鋼鐵企業反滲透濃水的特點及目前常用處置方法的分析

2.1反滲透濃水的特點

目前，在國內(nei)各大鋼鐵企業(ye)，通常采(cai)用(yong)自制工業(ye)新水(shui)(shui)作(zuo)為制取(qu)脫(tuo)鹽(yan)水(shui)(shui)的源水(shui)(shui)。超濾(lv)系統可分離液體中(zhong)(zhong)的顆粒和溶(rong)解的大分子物(wu)質，包括水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的懸(xuan)浮物(wu)、膠(jiao)體、病(bing)毒、油乳(ru)(ru)化液、乳(ru)(ru)膠(jiao)等，為后(hou)續反滲(shen)透(tou)系統進水(shui)(shui)的長期、穩(wen)定運(yun)行提供全面的保證；反滲(shen)透(tou)可以去除(chu)溶(rong)解性固體、礦(kuang)物(wu)質、溶(rong)解性有(you)機物(wu)等，脫(tuo)除(chu)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的鹽(yan)分。

超濾(lv)系統以工業新水(shui)(shui)為源(yuan)水(shui)(shui)，其回收(shou)率可(ke)(ke)達(da)到90%，但由于(yu)(yu)其不能脫除水(shui)(shui)中的(de)鹽分，因(yin)(yin)此，其濃(nong)縮(suo)因(yin)(yin)子CF仍應(ying)按1考慮。一(yi)級反(fan)滲透的(de)回收(shou)率可(ke)(ke)以穩定在75%左右，濃(nong)縮(suo)因(yin)(yin)子CF=1/(1-75%)=4。由于(yu)(yu)超濾(lv)的(de)濃(nong)縮(suo)因(yin)(yin)子為1，因(yin)(yin)此一(yi)級反(fan)滲透濃(nong)水(shui)(shui)針(zhen)對工業新水(shui)(shui)源(yuan)水(shui)(shui)的(de)濃(nong)縮(suo)因(yin)(yin)子也可(ke)(ke)設為4。

一(yi)級反(fan)滲(shen)透(tou)濃(nong)水具有(you)懸(xuan)浮(fu)物含(han)(han)量(liang)(liang)低而含(han)(han)鹽量(liang)(liang)高的特點，懸(xuan)浮(fu)物含(han)(han)量(liang)(liang)與超濾出(chu)水相近(jin)，含(han)(han)鹽量(liang)(liang)為(wei)工業新水含(han)(han)鹽量(liang)(liang)4倍。

2.2反滲透濃水(shui)目前(qian)常(chang)用處置方法的(de)分析

目前，對(dui)于一級反滲(shen)(shen)(shen)透(tou)濃(nong)水(shui)常用(yong)的(de)處置方法有：①用(yong)于燒結(jie)、煉鐵、煉鋼、軋鋼等工藝單元的(de)直流噴渣(zha)或(huo)是澆灑地坪等；②將濃(nong)水(shui)與其它(ta)水(shui)或(huo)廢水(shui)進行(xing)混合(he)后(hou)排(pai)放；③對(dui)反滲(shen)(shen)(shen)透(tou)濃(nong)水(shui)蒸發干燥，將水(shui)分(fen)回(hui)收利用(yong)，將固體渣(zha)排(pai)放收集；④將反滲(shen)(shen)(shen)透(tou)濃(nong)水(shui)回(hui)用(yong)沖(chong)洗多介(jie)質(zhi)過(guo)濾器后(hou)排(pai)放；⑤增(zeng)設專門的(de)廢水(shui)處理裝置(如過(guo)濾裝置)對(dui)反滲(shen)(shen)(shen)透(tou)濃(nong)水(shui)進行(xing)處理等。

將濃(nong)水(shui)(shui)(shui)(shui)與(yu)其它水(shui)(shui)(shui)(shui)或廢水(shui)(shui)(shui)(shui)進行(xing)混(hun)合后排放(fang)會(hui)直(zhi)接增(zeng)加(jia)生(sheng)產(chan)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)排放(fang)量(liang)，增(zeng)加(jia)工程(cheng)投資和(he)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理的(de)(de)運(yun)行(xing)費(fei)用；將反(fan)(fan)滲透(tou)(tou)濃(nong)水(shui)(shui)(shui)(shui)回用沖(chong)洗(xi)多介(jie)質過(guo)濾(lv)器(qi)后排放(fang)的(de)(de)做法(fa)，確(que)實可以消(xiao)耗部分(fen)(fen)濃(nong)水(shui)(shui)(shui)(shui)，但過(guo)濾(lv)器(qi)反(fan)(fan)洗(xi)所需水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)通常(chang)遠(yuan)小于反(fan)(fan)滲透(tou)(tou)濃(nong)水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)，仍有(you)部分(fen)(fen)濃(nong)水(shui)(shui)(shui)(shui)作為廢水(shui)(shui)(shui)(shui)產(chan)生(sheng)；對反(fan)(fan)滲透(tou)(tou)濃(nong)水(shui)(shui)(shui)(shui)蒸發干燥或是(shi)(shi)(shi)增(zeng)設專門(men)的(de)(de)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理裝置，同樣也會(hui)增(zeng)加(jia)工程(cheng)投資和(he)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理的(de)(de)運(yun)行(xing)費(fei)用；用于燒結、煉(lian)鐵、煉(lian)鋼(gang)、軋鋼(gang)等工藝(yi)單元的(de)(de)直(zhi)流噴渣或是(shi)(shi)(shi)澆灑地(di)坪，確(que)實是(shi)(shi)(shi)很好的(de)(de)用途，但是(shi)(shi)(shi)簡(jian)單的(de)(de)噴渣消(xiao)耗水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)較少，專門(men)的(de)(de)熱噴渣處(chu)理并不是(shi)(shi)(shi)所有(you)的(de)(de)鋼(gang)鐵企業都有(you)。

因此，如(ru)何實現一級反滲透濃水的(de)直接利(li)用和資(zi)源(yuan)化(hua)，是研究(jiu)的(de)主要問題。

3.反滲透濃水應用于濁循環水系統補充水

3.1濁循(xun)環水的特點(dian)

鋼鐵(tie)企業濁循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)冷卻(que)水(shui)(shui)系(xi)(xi)統(tong)(tong)常(chang)用(yong)于煉鐵(tie)、煉鋼、連鑄、熱軋(ya)等單(dan)元的煤(mei)氣清(qing)洗、火焰切割、噴霧冷卻(que)、精煉除塵等。濁循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)冷卻(que)水(shui)(shui)系(xi)(xi)統(tong)(tong)回(hui)水(shui)(shui)經加藥(yao)、混凝、沉淀、過濾處(chu)理后冷卻(que)，不(bu)斷(duan)(duan)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)使用(yong)。冷卻(que)水(shui)(shui)通過沉淀池構筑(zhu)物(wu)、冷卻(que)塔時不(bu)斷(duan)(duan)蒸發，循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)中(zhong)的鹽類不(bu)斷(duan)(duan)被濃縮，含鹽量不(bu)斷(duan)(duan)增加，需(xu)要(yao)不(bu)斷(duan)(duan)補充(chong)新水(shui)(shui)。通常(chang)濁循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的補充(chong)水(shui)(shui)采用(yong)凈循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)的強制排污(wu)水(shui)(shui)。

鋼(gang)鐵(tie)企業濁(zhuo)循環(huan)冷卻水(shui)系(xi)統(tong)常規控制水(shui)質指標(biao)包括(kuo)懸浮物、pH、總硬(ying)度、Ca硬(ying)度、Cl-、電導率等。表1為某大型聯合鋼(gang)鐵(tie)企業常規凈(jing)循環(huan)和濁(zhuo)循環(huan)水(shui)系(xi)統(tong)水(shui)質表，供參考。

3.2反(fan)滲透濃水(shui)(shui)應用于(yu)濁循環水(shui)(shui)系(xi)統補(bu)充水(shui)(shui)分析

表2為(wei)某大型(xing)聯合鋼鐵(tie)企業(ye)(ye)工(gong)業(ye)(ye)新水(shui)(shui)水(shui)(shui)質表。

表(biao)3為(wei)根據濃縮因子CF為(wei)4時的(de)某大(da)型聯(lian)合鋼鐵企業一級反(fan)滲(shen)透濃水(shui)水(shui)質表(biao)。

從(cong)數據(ju)分(fen)析(xi)來(lai)看(kan)，一(yi)(yi)(yi)級(ji)反滲透(tou)濃(nong)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)懸浮物含量(liang)(liang)遠低于工業新(xin)水(shui)(shui)(shui)和凈循(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)，一(yi)(yi)(yi)級(ji)反滲透(tou)濃(nong)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)含鹽量(liang)(liang)要高于工業新(xin)水(shui)(shui)(shui)和凈循(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)，但仍然要比濁循(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)含鹽量(liang)(liang)要低(從(cong)硬度、氯離子含量(liang)(liang)和電(dian)(dian)導(dao)率(lv)數據(ju)進行(xing)比較)，因此完全(quan)符合作為(wei)濁循(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)系(xi)統補充(chong)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質的(de)(de)(de)要求(qiu)。以(yi)一(yi)(yi)(yi)級(ji)反滲透(tou)濃(nong)水(shui)(shui)(shui)作為(wei)濁循(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)補充(chong)水(shui)(shui)(shui)，以(yi)電(dian)(dian)導(dao)率(lv)來(lai)其濃(nong)縮倍數，計算值為(wei)N=2.14。

4.小結

對(dui)于濁(zhuo)(zhuo)(zhuo)循(xun)環(huan)水(shui)系(xi)統而言，一般凈循(xun)環(huan)水(shui)的強制(zhi)排污水(shui)水(shui)量(liang)無法(fa)滿(man)足濁(zhuo)(zhuo)(zhuo)循(xun)環(huan)補(bu)充水(shui)量(liang)的要求。因(yin)此，完全可以(yi)用在脫(tuo)鹽水(shui)制(zhi)取(qu)過程中(zhong)產生的一級反滲透(tou)濃水(shui)替代工(gong)業新水(shui)作為濁(zhuo)(zhuo)(zhuo)循(xun)環(huan)補(bu)充水(shui)。

采用級反滲(shen)(shen)透濃水(shui)作為濁循環補充(chong)水(shui)，既可以減少工業新水(shui)耗(hao)量，另外也實現反滲(shen)(shen)透濃水(shui)的資(zi)源化(hua)和處置的簡單(dan)化(hua)，對于節(jie)能減排(pai)有著積極(ji)的意義。

參考文獻
1 美國海德能公司，反滲透和納濾膜產品技術手冊，2007
2 諾芮特凈化系統(上海)有限公司，諾芮特超濾膜技術應用手冊，2007
3 陶氏化學公司，陶氏膜產品及技術手冊，2006
4 寶(bao)山鋼(gang)鐵(tie)股份(fen)有限公司，寶(bao)山鋼(gang)鐵(tie)股份(fen)有限公司建設工程工廠(chang)設計統一技術(shu)規(gui)定(ding)，2002

作者簡介：金亞(ya)飚(1975.12- )，男，漢(han)族，籍貫江蘇省常熟市，同(tong)濟(ji)大學環(huan)境工(gong)程(cheng)學院給水排水工(gong)程(cheng)專業本科畢業，學士學位(wei)，工(gong)程(cheng)師，主要(yao)從事(shi)鋼(gang)鐵企(qi)業給排水設計工(gong)作。

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