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【案例】甘泉堡经开区污水资源化利用项目

时间:2026-05-28 15:53

来源:中国水网

作者:新疆德润中建水资源开发有限公司

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膜分离浓缩工艺:超滤系统(PVDF外压式中空纤维膜组件、自清洗过滤器),反渗透系统(RO膜组件、段间增压器、保安过滤器),纳滤分盐系统(纳滤膜组件、能量回收装置),弱酸阳床,螯合阳床。

分盐工艺:纳滤装置、高压纳滤泵。

MVR工艺:冷凝水换热器、不凝气预热器、蒸汽预热器、降膜蒸发器、降膜压缩机、强制循环结晶器、强制循环分离器、强制循环加热器、管道除沫器、晶浆旋流器、增稠器、离心机、沸腾硫化床干燥机、旋风除尘器、湿式除尘器、自动吨袋包装机、循环冷却塔、冷冻换热器、芒硝结晶器、螺杆式冷冻机组、冷冻换热器、冷冻结晶器、蒸发表冷器。

自控与监测系统:PLC 分布式控制、在线水质监测、智慧水务平台。

2、技术工艺/装备原理

(1)预处理工艺

双碱法除硬:通过投加液碱和碳酸钠,与水中钙、镁离子反应生成碳酸钙、氢氧化镁沉淀,降低水硬度。

臭氧催化氧化:在催化剂作用下,臭氧分解产生强氧化性羟基自由基,断裂难降解有机物化学键,降低 COD。

多介质过滤:利用石英砂、无烟煤等滤料的截留作用,去除水中悬浮物和胶体杂质。

(2)膜分离浓缩工艺

超滤(UF):通过PVDF中空纤维膜的筛滤作用,截留大分子有机物、微生物等,保护后续反渗透膜。

反渗透(RO):在高压作用下,水分子透过反渗透膜,盐类、污染物被截留,实现水盐分离。

纳滤(NF):利用膜对一价离子高透过性、二价离子高截留性的特性,分离氯化钠和硫酸钠。

(3)分盐工艺

纳滤分盐:基于纳滤膜对氯离子(一价)和硫酸根离子(二价)的选择性分离,使氯化钠富集于产水侧、硫酸钠富集于浓水侧。

(4)蒸发结晶工艺

MVR 蒸发结晶:压缩二次蒸汽提升温度和压力,作为加热热源蒸发浓盐水,使盐类达到过饱和析出结晶。

冷冻结晶:降低硫酸钠浓液温度,利用其低温溶解度降低的特性,析出十水芒硝(硫酸钠结晶)。

(5)污泥处理工艺

重力浓缩:依靠重力使污泥颗粒沉降,降低含水率;板框压滤通过机械加压,截留污泥固体,脱水至含水率≤60%。

加药系统:投加 PAC/PAM 促进污泥絮凝,投加除硅剂(偏铝酸钠)、除氟剂与对应离子反应生成沉淀去除杂质。

(6)自控监测

通过 PLC 采集设备运行数据和在线仪表(pH、TDS、COD 等)监测值,自动调节工艺参数,保障系统稳定运行。

3、技术工艺/装备特点

(1)预处理工艺及装备

双碱法除硬+高效沉淀池:除硬效率高(出水硬度可降TDS降至50~100mg/L),适应高硬度工业废水;装备集成混合、反应、沉淀功能,结构紧凑,污泥产量少,搅拌器变频可调,刮泥机运行稳定。

臭氧催化氧化:强氧化性破解难降解COD,去除率达40%;装备配高效溶气装置,臭氧利用率高,尾气破坏器确保达标排放,催化剂寿命长。

V型滤池+多介质过滤:过滤精度高,反洗采用气水联合方式,节水节能;装备自动化程度高。

(2)膜分离浓缩工艺及装备

超滤(UF):PVDF外压式膜抗污染、耐化学腐蚀,净产水量145m3/h·套,净通量达43L/m²·h,回收率>92%;装备含在线化学清洗(CEB)系统,维护便捷。

反渗透(RO):抗污染膜脱盐率≥97%,TDS可从5000mg/L降至250mg/L;高压泵变频控制,段间增压泵保障压力稳定,保安过滤器有效保护膜元件。

纳滤(NF):分盐精准;装备两级设计,适配盐硝比波动,能量回收装置降低能耗。

(3)分盐工艺及装备

纳滤分盐:适应盐硝比范围广,分盐后氯化钠满足GB/T 5462-2015 《工业盐》工业干盐二级标准、GB/T 5462-2015氯碱行业氯化钠指标;硫酸钠满.GB/T 6009-2014《工业无水硫酸钠》标准中Ⅰ类盐合格品以上标准,装备结构模块化,可灵活调整运行参数,减少杂盐产生。

(4)蒸发结晶工艺及装备

MVR蒸发结晶:回收二次蒸汽,能耗低,运行成本低;压缩机耐腐,蒸发器管程采用高品质材质,抗结垢。

冷冻结晶:针对硫酸钠低温溶解度特性,结晶纯度高,芒硝含水率<5%;冷冻机组调温精准,冷器换热效率高,适配高盐浓液降温。

(5)污泥处理系统

板框压滤机:脱水效率高,污泥含水率≤60%,泥饼便于外运处置;装备结构简单,操作便捷,冲洗系统保障滤布再生。浓缩池:中心传动刮泥机运行平稳,固体负荷高,浓缩效果稳定。

(6)加药系统

自动化程度高:药剂投加量精准可控(变频计量泵),液体药剂储罐(50m³)、固体药剂料仓(100m³)存储容量充足,适配连续运行。

多功能适配:可投加液碱、盐酸、除硅剂、除氟剂等多种药剂,满足不同预处理需求,溶药罐搅拌均匀,药剂利用率高。

(7)自控与监测系统

分布式 PLC 控制:响应速度快,各单元独立运行,故障不扩散;中控室可远程监控,数据实时上传,支持历史追溯。

监测精准全面:在线仪表(pH、TDS、COD等)精度高,安防系统(视频监控 + 电子围栏)覆盖全厂区,联动报警及时。

4、应用工业领域

再生水回用、工业园区废水治理、城镇污水资源化、盐化工与资源回收、环保督察整改项目、矿山与冶金废水处理、市政污泥处置、海水淡化配套、“无废城市”建设。

工艺/装备流程图

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编辑:王秀

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