双膜工艺在燕化中水回用中的效能及故障对策研究

摘要

双膜+离子交换工艺是一种新型的水处理工艺，其主要特点是低成本、高效率、低耗环保，现已成为目前深度水处理的最佳通用方案。然而双膜法工艺在实际的运行管理中，暴露出一些问题，致使其中某段处理工序出现故障，给膜元件造成污染，导致去除效率降低，影响后序处理工艺，甚至降低膜元件的使用寿命。尤其是双膜法在中水回用的应用方面，因中水中污染物组分和浓度的差别，极易导致双膜工艺在中水回用应用中受污染而污堵，从而影响到产水率降低以及膜的不可逆污染等，给企业造成严重的经济损失。
　　本课题研究了燕化企业双膜+离子交换工艺的效果。采用双膜+离子交换处理工艺较单一的离子交换处理工艺，离子交换系统进水水质得以优化，运行周期从原有单一工艺的20h延长到70h，减少了再生酸碱的消耗量，节约了新鲜水。同时由于采用双膜+离子交换工艺使得西区中水得以回收利用，每小时回收约280t/h，替代了约200t/h新鲜水的消耗量，从而在一定程度上缓解了燕化企业新鲜水用量紧张的问题，有效的降低了燕化企业炼油行业吨油新鲜水消耗；
　　研究了燕化在使用双膜工艺应用中的故障及对策。针对近十年双膜工艺在中水回用中出现的各种情况进行总结归纳，从工艺优化和运行管理两个方面对超滤和反渗透系统的故障做出相应的对策研究，总结了常规的反渗透故障判断和通用处理方法，并针对性的从无机盐垢、微生物、颗粒杂质、有机物、金属氧化物、膜损坏六个方面分别进行了故障的分析判断和处理，以期达到双膜法在中水回用中的长期稳定运行；并重点对超滤膜和反渗透膜的化学清洗进行实验性研究，通过分析研究最终确定的超滤膜清洗方案和反渗透膜的清洗方案为分段清洗+倒膜清洗的方案，更有效的提高双膜工艺的运行周期；
　　研究了双膜工艺在中水回用中的制约因素——反渗透浓水的处理。采用CAOT组合工艺处理反渗透浓水，其优点在于操作方便，不增加新的酸碱废水污染源，但其缺点是曝气时间长，COD的去除效果受催化剂的选型影响较大，去除率维持在30％左右；而碳纤维吸附工艺处理反渗透浓水的优点是 COD的去除率不受水质变化影响，去除效果能到达60%，COD能降低到60mg/l，符合达标排放标准，但是其操作相对复杂，需要定期进行酸碱清洗，增加新的酸碱废水污染源，且蒸汽耗量较大，碳纤维脱吸效果不明显，导致后期去除效果仅仅15%左右，不能满足达标排放的标准。

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第1章 绪 论

1. 1 水资源现状

1. 2 水资源的污染

1. 3 石化企业用水状况

1. 4 中水回用技术

1. 5 双膜水处理技术

1. 6 超滤膜的污染

1. 7 反渗透膜污染

1. 8 超滤膜和反渗透膜的清洗

1. 9课题研究背景及目的与意义

第2章 试验材料和方法

2. 1 试验装置与材料

2. 2 试验水源

2. 3 膜化学清洗方法

2. 4 反渗透运行最佳温度试验

第3章 燕山石化双膜+离子交换工艺效能

3. 1 引言

3. 2 双膜工艺对离子交换系统进水水质的改善效果

3. 3 双膜工艺对离子交换器运行周期的改善效果

3. 4 双膜工艺对离子交换器经济性的改善效果

3. 5 双膜+离子交换工艺运行成本分析

3. 6 本章小结

第4章 双膜工艺中的故障及对策研究

4. 1 引言

4. 2 超滤系统的故障及对策研究

4. 3 反渗透系统的故障及对策研究

4. 4 反渗透膜故障分析总结

4. 5本章小结

第5章 超滤膜污染清洗试验

5. 1引言

5. 2超滤膜污染物分析及清洗方案试验

5. 3超滤膜化学清洗方案优化试验

5. 4. 本章小结

第6章 反渗透膜清洗方案优化试验

6. 1引言

6. 2反渗透膜壳检查

6. 3反渗透膜化学清洗方案选择试验

6. 4本章小结

第7章 反渗透浓水的处理

7. 1引言

7. 2高级氧化技术处理反渗透浓水

7. 3碳纤维吸附技术处理反渗透浓水

7. 4本章小结

结论

参考文献

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致谢

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