反滲透濃水處理初步方案

、項(xiàng)目概況

既有濃排水回收裝置進(jìn)水為一循環(huán)排水、二循環(huán)排水、脫鹽水站反滲透濃水、

污水處理排水及循環(huán)水旁濾器的反洗水，設(shè)計(jì)進(jìn)水量410nl3/h,其中超濾裝置的

設(shè)計(jì)產(chǎn)水量為420nl3/匕（三套運(yùn)行，單套產(chǎn)水140nl3/h運(yùn)行），反滲透裝置的設(shè)

計(jì)產(chǎn)水量為260m3/h（2X130m3/h）,反滲透回收率70%0濃排水回收裝置R0

濃水的排放水量約為80-120m3/ho

目前污水處理站排水150m3/h正常狀況下接入接入濃排水回用水站，濃排水

回收裝置滿負(fù)荷運(yùn)行，當(dāng)濃排水反滲透膜化洗時(shí)，保安過濾器換濾芯時(shí)，濃排水

單系統(tǒng)運(yùn)行，污水系統(tǒng)水只能外排園區(qū)污水處理廠，目前外排濃水量為40m3/h

（園區(qū)污水處理廠流量計(jì)計(jì)量）。

1.1環(huán)境保護(hù)排放規(guī)定及收費(fèi)原則

根據(jù)2023年12月29日鄂爾多斯大路煤化工基地管理委員會(huì)文獻(xiàn)《鄂大管

發(fā)[2023]35號(hào)文獻(xiàn)》第四章污水排放監(jiān)管內(nèi)容。

1）向園區(qū)統(tǒng)一污水管網(wǎng)排放污水規(guī)定：CODV500mg/L,氨氮V50mg/L,TDS

<1000mg/L,當(dāng)?shù)竭_(dá)以上指標(biāo)時(shí)，排水繳費(fèi)原則為2元/噸污水，當(dāng)TDS>1000nig/L

時(shí)，繳費(fèi)原則為6元/噸污水。

2）向園區(qū)統(tǒng)一濃鹽水管網(wǎng)排放高鹽水規(guī)定：當(dāng)TDS>10000mg/L,其他指

標(biāo)到達(dá)《污水綜合排放原則》（GB8979T996）時(shí)，按照3元/噸高鹽水繳費(fèi)，當(dāng)

TDS為6000mg/LT0000mg/L之間，同步其他指標(biāo)達(dá)標(biāo)時(shí)，按照6元/噸濃鹽水

繳費(fèi)，當(dāng)TDSV6000mg/L時(shí)，同步其他指標(biāo)達(dá)標(biāo)時(shí)，按照10元/噸濃鹽水繳費(fèi)。

當(dāng)排放高鹽水COD或氨氮超原則時(shí)，按照12元/噸濃鹽水繳費(fèi)，并且大路環(huán)境保

護(hù)局按照有關(guān)法律法規(guī)處以高限罰款。

1.2項(xiàng)目設(shè)計(jì)水量和設(shè)計(jì)規(guī)模

濃鹽水深度處理項(xiàng)目，設(shè)計(jì)處理能力100m7h-120m7h；年操作8000h。

二、項(xiàng)目建設(shè)方案

2.1設(shè)計(jì)原則

2.1.1貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的政策、法律、法規(guī)，符合國(guó)家的有關(guān)法規(guī)及原

則。

2.1.2設(shè)備選型采用通用產(chǎn)品，運(yùn)行安全可靠、效率高、管理以便、維修維護(hù)工作

量小、價(jià)格適中。

2.1.3根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)規(guī)定，所選回用水處理工藝力爭(zhēng)技術(shù)先進(jìn)成熟、

處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)妥可靠、高效節(jié)能、經(jīng)濟(jì)合理，減少工程投資及平常運(yùn)行費(fèi)用。

2.1.4平面布置力爭(zhēng)在便于施工、便于安裝和便于維修的I前提下，使各處理構(gòu)筑物

盡量集中，節(jié)省用地，擴(kuò)大綠化面積。

2.1.5妥善處理和處置處理過程中產(chǎn)生的污泥，防止導(dǎo)致二次污染。

2.1.6設(shè)計(jì)中盡量選用低噪聲的動(dòng)力設(shè)備，并合適采用消聲、減振措施，防止二次

污染。

2.1.7保證工程的可靠性及有效性，減少運(yùn)行費(fèi)用，減少平常維護(hù)檢修工作量，改

善操作條件。適度考慮自動(dòng)化控制和管理，做到技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理。

2.1.8同用水處理構(gòu)筑物按半地下式進(jìn)行設(shè)計(jì)，力爭(zhēng)減少?gòu)S區(qū)土方量。

2.1.9盡量減少回用水提高高度和提高次數(shù)，以節(jié)省能源。

2.2濃水水質(zhì)

總硬:2023-2500mg/L

cl-：1500-2023mg/L

ph:7-9

TDS:6000-7000

COD:60-90mg/L

氨氮：2-10mg/L

總磷：15-20mg/L

2.3工藝處理規(guī)定

通過改造后，進(jìn)行既有反滲透排水的提濃后

膜濃縮系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)：CODcr<20mg/L,TDS<300mg/L,可以作為脫鹽水

站的源水和循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水。

濃排水裝置所產(chǎn)生的高鹽水氨氮指標(biāo)不不小于15nlg/l,COD指標(biāo)不不小于

100mg/l,外排高鹽水TDS>10000mg/l,其他指標(biāo)到達(dá)《污水綜合排放原則》

（GB8979-1996）一級(jí)A口勺規(guī)定。

2.4目前進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)：

中水進(jìn)水水質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)：

分析項(xiàng)目mg/L分析頂口

Ca"

TDS2320

鈣

Mg”*

COD（銘法）31

鎂

NH1,

B0D0

氨5

總鐵0.49總硬度

（以碳酸鈣計(jì)）583.8

鈣硬度(以碳酸鈣

cr453.6

氯化物計(jì))332.2

硫so危z鹽77.29全堿度(mgL)169.5

HCO：；

甲基橙堿度(mg/L)

重碳酸鹽127.2

cor酚酸堿度度g/L)42.3

碳酸鹽

總磷4.84PH值7.76

全硅24.07色度(度)

(Si02)PCU

活性硅電導(dǎo)率25"

2940

(SiO2)(Hs/cm)

濁度

懸浮物7612.62

(NTU)

待處理反滲透濃水水質(zhì)分析檢測(cè)項(xiàng):

分析項(xiàng)目mg/L分析項(xiàng)目

Ca"TDS8800

鈣

強(qiáng)’COD(銘法)84

鎂

NH'i

B0I).-,0

氨

總鐵0.59總硬度

(以碳酸鈣計(jì))2436

C1

2129鈣硬度(以碳酸鈣

氯化物計(jì))1601

SO/

96.92全堿度(mgL)339.2

硫酸鹽

IIC0-

3甲基橙堿度(mg/L)

重碳酸鹽339.2

贏鹽酚猷堿度度g/L)0

總磷17.32PH值7.38

全硅色度(度)

(SiOJ98.19PCU

活性硅電導(dǎo)率25°

11130

(Si02)(Ps/cm)

濁度

懸浮物47(NTU)0.34

三、按BOT項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)

該項(xiàng)目以BOT項(xiàng)目模式考慮，則以待處理反滲透濃水水質(zhì)作為進(jìn)水水質(zhì)，處

理最大水量按120nl'/h設(shè)計(jì)，為保證運(yùn)行的穩(wěn)定性，采用的處理工藝為：高密沉

淀池-多介質(zhì)過濾器-超濾-反滲透-催化氧化；通過該工藝的處理可以回收72m7h

作為脫鹽水站的源水和循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水使用，剩余48m3/h處理后到達(dá)氨氮

指標(biāo)不不小于15mg/l,COD指標(biāo)不不小于100mg/l,TDS>10000mg/l,其他指標(biāo)

到達(dá)《污水綜合排放原則》(GB8979-1996)一級(jí)A的規(guī)定直接外排。BOT項(xiàng)目的

收費(fèi)模式按進(jìn)水量120ni7h的噸水處理成本作為業(yè)主『、J支付根據(jù)，BOT項(xiàng)目H勺運(yùn)

行周期按十年計(jì)算。考慮到當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)政策有向冬排放發(fā)展的趨勢(shì)，屆時(shí)可以

提前進(jìn)行既有裝置改善深入提高反滲透濃水的回收率，并增長(zhǎng)零排放蒸發(fā)結(jié)晶裝

置，使剩余口勺高濃鹽水通過蒸發(fā)結(jié)晶而不外排。

3.1工藝流程設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)的工藝流程如下圖所示：

反滲透濃水

達(dá)標(biāo)廢水外排

3?2工藝流程闡明

反滲透濃水通過調(diào)整池泵入高密沉淀池，通過高密沉淀池加藥軟化清除水

中日勺一部分日勺硬度；高密沉淀池出水進(jìn)入多介質(zhì)過濾器清除水中濁度；多介質(zhì)過

濾器出水再進(jìn)入超濾深入清除水中的）濁度，滿足反滲透進(jìn)水規(guī)定；通過反滲透對(duì)

濃水進(jìn)行脫鹽后，產(chǎn)水作為脫鹽水站的源水和循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水使用，濃水進(jìn)

入催化氧化反應(yīng)器以及氧化絮凝池清除有機(jī)物后達(dá)標(biāo)外排。

高密沉淀池和沉淀池產(chǎn)生日勺污泥泵入污泥儲(chǔ)池，通過污泥儲(chǔ)池深入濃縮后

泵入板框壓濾機(jī)壓濾，產(chǎn)生日勺脫水污泥外運(yùn)處理。

3.3工藝各單體設(shè)計(jì)

1）調(diào)整池

設(shè)計(jì)闡明：搜集反滲透濃水以及系統(tǒng)內(nèi)部排水，并混合調(diào)整均質(zhì)，再通過提

高泵送至高密度沉淀池。

有效容積：500m3

停留時(shí)間：4h

數(shù)量：1座

構(gòu)造形式：鋼瞼構(gòu)造防腐；

2）高密度沉淀池

設(shè)計(jì)闡明：通過化學(xué)軟化加藥清除水中日勺硬度，起到反滲透軟化預(yù)處理日勺作

用；軟化反應(yīng)控制pH值在10.5T1.0,一體化妝置包括：反應(yīng)單元、絮凝單元及

沉淀單元。

根據(jù)業(yè)主提供日勺反滲透濃水日勺硬度和堿度數(shù)據(jù)，通過計(jì)算投加氫氧化鈉和碳

酸鈉的軟化成本最低，約為3.59元/噸水，投加熟石灰+氫氧化鈉+碳酸鈉的成本

約為3.95元/噸水，投加熟石灰+碳酸鈉的成本約為4.77元/噸水，并且投加熟

石灰還需要增長(zhǎng)石灰加藥系統(tǒng)，增長(zhǎng)設(shè)備投資費(fèi)用；因此該高密池軟化選用投加

氫氧化鈉+碳酸鈉，通過軟化后的出水硬度在20（hg/L（以CaC03計(jì)）左右，硅在

50mg/L（以SiOj-l）左右。（其中藥劑價(jià)格按32%氫氧化鈉:650元/噸,85%熟

石灰：600元/噸，98%碳酸鈉：2023元/噸計(jì)算，假如價(jià)格不一樣會(huì)對(duì)加藥成本

產(chǎn)生影響）

處理水量：120nl7h；

一段混合區(qū)停留時(shí)間：2min；

二段混合區(qū)停留時(shí)間：2min：

絮凝區(qū)停留時(shí)間：lOmin；

推流過渡區(qū)停留時(shí)間：2min：

濃縮沉淀區(qū)停留時(shí)間：50min：

排出污泥含固率：3-5%；

數(shù)量：1座

構(gòu)造形式：碳鋼防腐；

3）高密產(chǎn)水池

設(shè)計(jì)闡明：搜集高密沉淀池產(chǎn)水，再通過提高泵送至多介質(zhì)過濾器。

有效容積：200m3

停留時(shí)間：2h

數(shù)量：1座

構(gòu)造形式：鋼碎構(gòu)造防腐；

4）多介質(zhì)過濾器

設(shè)計(jì)闡明：對(duì)高密出水池日勺出水進(jìn)行過濾，清除水中日勺濁度，出水進(jìn)入過濾

產(chǎn)水池。過濾器內(nèi)部填裝無煙煤和石英砂雙層濾料。

處理水量：120n?/h；

單罐處理水量：60m7h；

過濾速度：10.Om/h；

過濾周期：12h；

水洗強(qiáng)度：14L/m：s；

氣洗強(qiáng)度：36m3/m2.h

尺寸：①2824X2230（直管段）nnn

數(shù)量：3個(gè)（2用1備）

構(gòu)造形式：碳鋼襯膠；

5）過濾產(chǎn)水池

設(shè)計(jì)闡明：搜集多介質(zhì)過濾器產(chǎn)水，再通過提高泵送至超濾。

有效容積：200小

停留時(shí)間：2h

數(shù)量：1座

構(gòu)造形式：鋼砂構(gòu)造防腐；

6）超濾裝置

設(shè)計(jì)闡明：運(yùn)用超濾對(duì)水中的濁度、懸浮物等指標(biāo)進(jìn)行減少，以保護(hù)一級(jí)反

滲透的正常運(yùn)行。

數(shù)量：2套

重要技術(shù)參數(shù)：

過濾方式：全流過濾。

過濾精度：最大孔徑不不小于0.1微米

單套運(yùn)行產(chǎn)水量：60m7h0

超濾設(shè)計(jì)平均通量：58L/（a??h）（24小時(shí)平均凈產(chǎn)水通量）。

系統(tǒng)回收率：293.2機(jī)

出水濁度：W0.2NTU

出水SDLW3

清洗方式：每日一次EFM維護(hù)性清洗；CIP清洗周期基于跨膜壓差的I變化，

不不不小于30天。

7）超濾產(chǎn)水池

設(shè)計(jì)闡明：搜集超濾產(chǎn)水，再通過提高泵送至反滲透裝置。

有效容積：200m3

停留時(shí)間:2h

數(shù)量：1座

構(gòu)造形式：鋼碎構(gòu)造防腐；

8）濃水反滲透裝置

設(shè)計(jì)闡明：超濾的出水進(jìn)入濃水反滲透，深入減少濃水的產(chǎn)生量，濃水反滲

透系統(tǒng)口勺產(chǎn)水作為脫鹽水站口勺源水和循環(huán)水系統(tǒng)口勺補(bǔ)充水，產(chǎn)生的濃水通過管道

排入濃水反滲透濃水池。采用陶氏海水淡化反滲透膜，型號(hào)為SW30HRLE-440。

數(shù)量：2套

單套處理量（進(jìn)水量）:60m7h

重要技術(shù)參數(shù)：

穩(wěn)定脫鹽率299.5%；

運(yùn)行脫鹽率297%（20℃,正常運(yùn)行3年內(nèi)）；

設(shè)計(jì)通量：^14.5L/m2.hr（SDI<5）；

單支膜元件回收率：<12%

系統(tǒng)回收率：260%（20℃,正常運(yùn)行3年內(nèi)）；

排布方式：10：5

9）濃水反滲透濃水池

設(shè)計(jì)闡明：搜集濃水反滲透裝置濃水，泵送至催化氧化反應(yīng)器入口。

有效容積：100小

停留時(shí)間:2h

數(shù)量：1座

構(gòu)造形式：鋼碎構(gòu)造防腐；

10）催化氧化反應(yīng)器

設(shè)計(jì)闡明：反滲透濃水水量在48nl7h,進(jìn)入催化氧化器中清除有機(jī)物，使

出水C0D指標(biāo)不不小于100mg/l,達(dá)標(biāo)外排。

通過化學(xué)藥物H勺催化氧化作用使水中的大分子有機(jī)物通過加和取代、電子轉(zhuǎn)

移，直接與水分離，甚至使小分子有機(jī)物直接氧化為H2O和CO2,個(gè)別有機(jī)物

直接礦化。

成套設(shè)備

構(gòu)造形式：316L不銹鋼封閉式構(gòu)造

數(shù)量：1套

11）氧化絮凝池

設(shè)計(jì)闡明：廢水自催化氧化反應(yīng)器流入氧化絮凝池，運(yùn)用弱氧化劑深入氧化,

最終到達(dá)完全氧化，通過投加絮凝劑使廢水中日勺膠體在一定的外力擾動(dòng)下互相碰

撞、匯集、形成較人絮狀顆粒，從而使污染物被吸附清除。

有效容積：64m3

構(gòu)造形式：鋼碎構(gòu)造防腐

數(shù)量：1座

12）沉淀池

設(shè)計(jì)闡明：把通過絮凝池形成日勺絮凝體構(gòu)造沉淀下來，清除懸浮物，以到達(dá)

水質(zhì)澄清的目的I。

有效容積：502m3

有效停留時(shí)間：10h

構(gòu)造形式：鋼碎構(gòu)造防腐

數(shù)量：1座

11）污泥儲(chǔ)池

設(shè)計(jì)闡明：接受來自高密度沉淀池排放的軟化沉淀污泥，通過泵送至壓濾

機(jī)壓濾。

絕干污泥量：280kg/h；

污泥含固率：3%-5%;

濕污泥量：10m7h；

有效容積：150M

數(shù)量：1座

構(gòu)造形式：鋼佐溝造防腐

12）脫水機(jī)房

設(shè)計(jì)闡明：污泥儲(chǔ)池日勺污泥通過深入濃縮后，通過板框壓濾機(jī)深入濃縮脫水。

濾液通過地溝返回調(diào)整池，泥餅寄存在電動(dòng)泥斗，定期外運(yùn)。選用板框壓濾機(jī)進(jìn)

行壓濾，1用1備。

總處理污泥量：240m7d；

絕干污泥處理量：6.72t/d；

脫水污泥含水率W75%；

PAM加藥量:0.1%?0.2%；

配藥濃度：0.1%；

建筑面積：500nl'（兩層）

數(shù)量：1座

構(gòu)造形式：框架構(gòu)造

13）濃水處理廠房

設(shè)計(jì)闡明：高密沉淀池、多介質(zhì)過濾器、超濾裝置、濃水反滲透裝置以及配

套向水泵、鼓風(fēng)機(jī)、加藥裝置、化學(xué)清洗裝置等工藝設(shè)備，以及電氣系統(tǒng)均放置

在該廠房?jī)?nèi)。

建筑面積：10001/

數(shù)量：1座

構(gòu)造形式：鋼構(gòu)造

3.4BOT項(xiàng)目投資和運(yùn)行成本分析

3.4.1項(xiàng)目投資成本估算

費(fèi)用名稱金額（萬元）

土建工程466.50

安裝工程228.20

設(shè)備材料采購(gòu)費(fèi)1521.30

設(shè)計(jì)費(fèi)88.64

工程調(diào)試費(fèi)22.16

工程管理費(fèi)22.16

培訓(xùn)服務(wù)費(fèi)10.00

合計(jì)2358.95

3.4.2項(xiàng)目運(yùn)行成本估算

1）電費(fèi)：

該裝置滿負(fù)荷運(yùn)行日耗電量約為：10224kwh/天，

按0.5元/kwh電費(fèi)計(jì)算，則日電費(fèi)為:5112元/天，

按處理水量為120m3/h計(jì)算，則噸水電耗成本為：1.78元/噸;

2）藥劑費(fèi):

單價(jià)每小時(shí)耗量每天投加量每年消耗年成本

裝置藥劑名稱

(元元g)(kg/h)(kg/d)(t)(萬元/年)

NaOH(濃度

0.65480.6011534.403844.80249.91

32%)

Na2c03(濃度

2.00153.403681.701227.23245.45

98%)

混凝劑

軟化系(FeS04,濃1.659.60230.4076.8012.67

統(tǒng)度19%)

助凝劑(PAM,

16.000.122.940.981.57

濃度98%)

輒化劑

(NaClO,濃度2.0012.00288.0096.0019.20

10%)

污泥處

PAM(98%)160.7317.635.889.40

理

調(diào)整pH鹽酸(31%)0.3858.061393.55464.5217.65

還原劑2.60.6014.404.801.25

非氧化性殺

濃水R0200.6014.404.809.60

菌劑

阻垢劑450.9623.047.6834.56

硫酸亞鐵，雙

催化氧

氧水，PAM,一一一-90.00

化

氫氧化鈉

單次耗量每年消耗年成本

裝置藥劑名稱單價(jià)整年次數(shù)

(kg)(t)(萬元/年)

檸檬酸6.8200122.41.63

鹽酸(31%)0.3813001215.60.59

超濾化