摘要：氯丁橡胶污水厂污水深度处理回用工艺选用曝气生物滤池+混凝沉淀池+多介质过滤+微滤+反渗透的工艺。用曝气生物滤池作为水质稳定工艺，去除水中的氨氮、COD、BOD等，然后进入混凝沉淀池，去除水中的悬浮物和胶体。混凝沉淀池的产水经过多介质过滤，作为反渗透前的预处理，最终通过反渗透脱盐，保证产品水满足各种指标的要求达到了预期设计目的。
论文关键词：氯丁橡胶,多介质过滤,微滤,反渗透,膜分离
山西省合成橡胶集团有限责任公司（以下简称山橡集团）每天产生大约12000m3的工业废水和生活污水，现有的污水处理厂已经通过
进水曝气调节前混凝三级活性污泥系统后混凝微絮凝过滤生物炭出水
达到了《污水综合排放标准（GB8978-1996）》第二类污染物最高允许排放浓度一级标准外排或回用，回用率约为20%，大部不能回用的原因主要是主要指标与生产用或工艺用水指标仍有较大差距。
膜分离技术是当今世界上最为先进的物理分离技术，已经在西方发达国家广泛应用于城市供水处理、城市污水回用和工业废水回用等领域，被称为“21世纪的水处理技术”。 优点主要体现在：
（1）膜分离过程不发生相变，具有能耗较低的优点，因此又称为节能技术；
（2）膜分离过程是在常温下进行的，因此特别使用对热敏性物质的分离和富集；
（3）膜分离技术不仅适用于有机物和无机物，从病毒、细菌到颗粒物的广泛分离，还适用与许多特殊溶液的分离，如大分子和无机盐的分离，共沸物的分离等；
（4）膜分离过程常以压力和化学势为推动力，分离过程几乎不涉及化学药品的加入，因此几乎不造成环境污染，是一种绿色的物理化学过程；
（5）膜分离装置简单，操作容易且易于控制，便于维修且分离效率高，具有占地面积小，处理效率高的特点。
反渗透膜在纯水制备领域，比采用传统的离子交换，电渗析具有更好的经济性。在污水回用领域，反渗透作为脱盐工艺的首选工艺，同时对有机污染物具有其它方法不能达到的去除效果。
经深度处理后可以回用为地面水源补充水，农田和公用设施用水，景观用水，循环水补水和工艺水补水等。这样可充分利用现有的水资源，最大限度的提高水的利用效率，降低生产经营成本且具有良好的经济和社会效益。对促进山橡集团持续、稳定的发展具有重大意义。
1工艺方案
1.1工艺流程
针对山橡公司原水水质及回用水水质要求，影响污水回用工程的主要污染物为有机物、悬浮物（SS）、氨氮等。
对于有机物，可通过生化反应去除，同时生化对油、氨氮有较好的去除效果。
对于水中的悬浮颗粒物（SS），通过沉淀和过滤去除。
综上所述，针对山橡公司原水水质、回用要求和回用规模，并充分考虑水质水量的波动，采用曝气生物滤池混凝沉淀池多介质过滤微滤反渗透脱盐。微滤为反渗透的预处理工艺，保证进反渗透的SDI值，反渗透为系统的核心处理工艺，对微滤水进行脱盐处理。
2主要处理单元
1.1多介质过滤单元
多介质过滤器是最成熟和最常用的反渗透预处理工艺单元，多介质过滤器为压力式过滤器。通过滤料的纳污截留作用，进一步降低水的浊度及SDI值，而且水中的有机物、细菌乃至病毒等随着水的浊度的降低而部分的被去除。多介质过滤器利用容器内所装填的专用无烟煤、细石英砂间的间隙，通过拦截、沉淀、惯性、扩散和水动力作用使得悬浮物颗粒在迁移到滤料表面时，在范德华引力和静电力以及某些化学键和某些化学吸附力的作用下，粘附于滤料颗粒表面或滤料表面上原先粘附的颗粒上。
1.2微滤单元
微滤用于去除废水中大分子物质和颗粒。同时，微滤可以作为反渗透的预处理技术，提供安全、可靠的反渗透进水，能持续的保持反渗透进水的SDI< 3。其结果是缩小反渗透的系统设置，延长反渗透的使用寿命，降低反渗透的操作成本。
本工程采用采用日本旭化成公司的高分子材料（PVDF）制成的内压式中空纤维式微滤膜元件---UNA-620A膜元件，主要去除水中的大分子有机物，部分降低水中的油、COD及细菌含量。悬浮物的去除率可达100%，胶体铁的去除率一般可达99%，微生物的去除率一般可达99.9%，出水浊度一般可小于0.1NTU，出水SDI＜3。
1.3反渗透单元
反渗透过程是渗透过程的逆过程，采用半透膜的压力分离过程。半透膜是只允许溶剂通过而不允许溶质通过的膜。当两种不同浓度的溶液分别位于半透膜的两侧，低浓度侧的溶剂（水）将向高浓度侧渗透，高浓度侧溶液上升，达到一定高度时，渗透平衡，这种现象称为渗透作用。当渗透平衡时，溶液两侧的静压差称为渗透压。如果在高浓度侧施加大于静压差的压力，将会发生渗透过程的反过程，既高浓度侧的溶剂向低浓度侧溶液渗透，这一过程称为反渗透。 反渗透不是自发进行的，为了进行反渗透过程，就必须加压，只有工作压力大于溶液的渗透压时，水才能通过膜从盐水中分离出来。
本工艺选用2台精密过滤器，过滤器直径600mm，单台过滤器处理水量为94m3/h。反渗透系统总产水量141m3/h，脱盐率99.5%，系统回收率75%。反渗透共设计2套，单套进水量94m3/h，产水量71m3/h。
反渗透膜组是反渗透系统的“心脏”，其作用主要是去除待处理水中的可溶性盐份，同时能去除水中残留的大分子有机物质。设计参数：进口单只膜元件的通量采用10gfd，膜面积400ft2，按2套设计，每套使用300支膜元件，型号为美国陶式BW30-400反渗透膜。
压力容器采用国产玻璃钢膜壳，每支膜壳可以装入6只长40英寸，直径8英寸的反渗透膜，每套使用18只膜壳，按12：6分一级两段杉树型排列
2 主要装置的运行
常规的运行装置在这里不做介绍，主要介绍微滤过滤单元和反渗透单元
微滤单元设计进水水量为209m3/h，回收率90%，产水188m3/h。膜通量按10℃时为59.5L/m2·h设计，采用面积为50m2的膜元件，过滤精度为0.01um。为保证每小时连续出水，考虑到反冲间隙和备用需要，分2套设计，每套36只膜，即单套产水量94m3/h。设备运行一段时间后，可能会在中空纤维膜表面产生各类污垢，致使膜性能下降，产水量下降，这时必须进行反冲洗来恢复膜的透水量。微滤的运行、反冲、快冲采用PLC控制。
反渗透单元选用2台精密过滤器，过滤器直径600mm，单台过滤器处理水量为94m3/h。反渗透系统总产水量141m3/h，脱盐率99.5%，系统回收率75%。反渗透共设计2套，单套进水量94m3/h，产水量71m3/h。
反渗透机组共用1套化学清洗装置，清洗装置包括1台不锈钢清洗泵，型号IH150-125-315O，Q=144m3/h，H=35m，配套电机功率30KW。1只碳钢衬胶清洗水箱，以及1台φ600保安过滤器。另设反渗透冲洗泵一台，型号为IH150-125-315O，Q=144m3/h，H=35m，配套电机功率30KW。
3 运行的成果与结论
1）该项目工程总投资约为2560万元，污水处理能力：208 t/h，处理后回用水量140 t/h，平均每吨污水处理费用约为2.5元/t。装置于2010年9月装置竣工后，和设计和施工单位共同调试运行了两个月共处理污水回用水约100000t ，出水水质达到了生产工艺用水的要求，用于了循环水补水和工艺水补水，部分缓解了企业“水荒”也证实了选择该工艺的正确性和合理性。
2）本项目的建设符合国家节水、治污、水资源利用的政策，有效利用水资源，不但发挥工艺装置的经济效益，对改善当地水环境、保护地下水资源、增强可利用水资源的总量，缓解新建项目用水紧缺的现状及对污染综合治理都具有重要意义。其社会效益、环境效益是十分显著的。
3）国内的水处理的发展趋势看，目前的节水措施已解决不了工业生产和生活用水的增加与水资源紧缺的矛盾，废水回用已成为水处理发展的必然趋势；山橡集团目前在这方面进行了有益的尝试从结果来看是取得了经济效益和社会效益的双丰收。
参考文献
1 许振良 马炳荣编著 膜分离技术应用丛书之微滤技术与应用 化学工业出版社
2 ［美］Zahid.Amjad主编 反渗透-膜技术-水化学和工业应用 化学工业出版社
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