反渗透浓水循环水弄排水处理方案docx.docx
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反渗透浓水处理初步方案
一、项目概况
现有浓排水回收装置进水为一循环排水、二循环排水、脱盐水站反渗透浓水、污水处
理排水及循环水旁滤器的反洗水，设计进水量410m3/h，其中超滤装置的设计产水量为
420m3/h（三套运行，单套产水140m3/h运行），反渗透装置的设计产水量为260m3/h（2
×130m3/h），反渗透回收率70%。
浓排水回收装置RO浓水的排放水量约为80-120m3/h。
目前污水处理站排水150m3/h正常情况下接入接入浓排水回用水站，浓排水回收装置
满负荷运行，当浓排水反渗透膜化洗时，保安过滤器换滤芯时，浓排水单系统运行，污水
系统水只能外排园区污水处理厂，目前外排浓水量为40m3/h（园区污水处理厂流量计计
量）。
1.1环保排放要求及收费标准
根据2014年12月29日鄂尔多斯大路煤化工基地管理委员会文件《鄂大管发[2014]35
号文件》第四章污水排放监管内容。
1）向园区统一污水管网排放污水要求：
COD＜500mg/L,氨氮＜50mg/L，TDS＜
1000mg/L,当达到以上指标时，排水缴费标准为2元/吨污水，当TDS＞1000mg/L时，缴费
标准为6元/吨污水。
2）向园区统一浓盐水管网排放高盐水要求：
当TDS＞10000mg/L，其他指标达到《污
水综合排放标准》（GB8979-1996）时，按照3元/吨高盐水缴费，当TDS为6000mg/L
-10000mg/L之间，同时其他指标达标时，按照6元/吨浓盐水缴费，当TDS＜6000mg/L时，
同时其他指标达标时，按照10元/吨浓盐水缴费。
当排放高盐水COD或氨氮超标准时，按
照12元/吨浓盐水缴费，并且大路环保局按照相关法律法规处以高限罚款。
1.2项目设计水量和设计规模
浓盐水深度处理项目，设计处理能力100m3/h～120m3/h；年操作8000h。
二、项目建设方案
2.1设计原则
2.2浓水水质
总硬：
2000-2500mg/L
cl-:
1500-2000mg/L
ph:
7-9
TDS:
6000-7000
COD:
60-90mg/L
氨氮：
2-10mg/L
总磷：
15-20mg/L
2.3工艺处理要求
经过改造后，进行现有反渗透排水的提浓后
膜浓缩系统产水水质：
CODcr＜20mg/L，TDS＜300mg/L，可以作为脱盐水站的源水
和循环水系统的补充水。
浓排水装置所产生的高盐水氨氮指标小于15mg/l，COD指标小于100mg/l，外排高盐水
TDS＞10000mg/l,其他指标达到《污水综合排放标准》（GB8979-1996）一级A的要求。
2.4目前进水水质指标：
中水进水水质检测项：
分析项目mg/L分析项目
Ca2+
TDS2320
钙
Mg2+
COD（铬法）31
镁
NH+4
BOD5
0
氨
总硬度
总铁
0.49
583.8
（以碳酸钙计）
Cl-
氯化物
SO42-
硫酸盐
HCO3-
重碳酸盐
CO32-
碳酸盐
总磷
全硅
（SiO2）
活性硅
（SiO2）
悬浮物
钙硬度（以碳酸钙
453.6
计）
77.29全碱度（mgL）
甲基橙碱度（mg/L）
酚酞碱度（mg/L）
4.84PH值
色度（度）
24.07
PCU
电导率25o
（μs/cm）
浊度
76
（NTU）
332.2
169.5
127.2
42.3
7.76
2940
12.62
待处理反渗透浓水水质分析检测项：
分析项目
Ca2+
钙
Mg2+
镁
NH+4
氨
总铁
Cl-
氯化物
SO42-
硫酸盐
mg/L分析项目
TDS
COD（铬法）
BOD5
总硬度
0.59
（以碳酸钙计）
钙硬度（以碳酸钙
2129
计）
96.92全碱度（mgL）
8800
84
0
2436
1601
339.2
HCO3-
甲基橙碱度（mg/L）
重碳酸盐
CO32-
酚酞碱度（mg/L）
碳酸盐
总磷17.32PH值
全硅色度（度）
98.19
（SiO2）PCU
活性硅电导率25o
（SiO2）（μs/cm）
浊度
悬浮物47
（NTU）
339.2
0
7.38
11130
0.34
三、按BOT项目方案设计
该项目以BOT项目模式考虑，则以待处理反渗透浓水水质作为进水水质，处理最大水
量按120m3/h设计，为保证运行的稳定性，采用的处理工艺为：
高密沉淀池-多介质过滤器
-超滤-反渗透-催化氧化；通过该工艺的处理可以回收72m3/h作为脱盐水站的源水和循环水
系统的补充水使用，剩余48m3/h处理后达到氨氮指标小于15mg/l，COD指标小于100mg/l，
TDS＞10000mg/l,其他指标达到《污水综合排放标准》（GB8979-1996）一级A的要求直接外
排。
BOT项目的收费模式按进水量120m3/h的吨水处理成本作为业主的支付依据，BOT项
目的运营周期按十年计算。
考虑到当地环保政策有向零排放发展的趋势，到时可以提前进
行现有装置改进进一步提高反渗透浓水的回收率，并增加零排放蒸发结晶装置，使剩余的
高浓盐水通过蒸发结晶而不外排。
3.1工艺流程设计
设计的工艺流程如下图所示：
3.2工艺流程说明
反渗透浓水通过调节池泵入高密沉淀池，通过高密沉淀池加药软化去除水中的一部分
的硬度；高密沉淀池出水进入多介质过滤器去除水中浊度；多介质过滤器出水再进入超滤
进一步去除水中的浊度，满足反渗透进水要求；通过反渗透对浓水进行脱盐后，产水作为
脱盐水站的源水和循环水系统的补充水使用，浓水进入催化氧化反应器以及氧化絮凝池去
除有机物后达标外排。
高密沉淀池和沉淀池产生的污泥泵入污泥储池，通过污泥储池进一步浓缩后泵入板框
压滤机压滤，产生的脱水污泥外运处理。
3.3工艺各单体设计
1）调节池
设计说明：
收集反渗透浓水以及系统内部排水，并混合调节均质，再通过提升泵送至
高密度沉淀池。
有效容积：
500m3
停留时间：
4h
数量：
1座
结构形式：
钢砼结构防腐；
2）高密度沉淀池
设计说明：
通过化学软化加药去除水中的硬度，起到反渗透软化预处理的作用；软化
反应控制pH值在10.5-11.0,一体化装置包括：
反应单元、絮凝单元及沉淀单元。
根据业主提供的反渗透浓水的硬度和碱度数据，通过计算投加氢氧化钠和碳酸钠的软
化成本最低，约为3.59元/吨水，投加熟石灰+氢氧化钠+碳酸钠的成本约为3.95元/吨水，
投加熟石灰+碳酸钠的成本约为4.77元/吨水，而且投加熟石灰还需要增加石灰加药系统，
增加设备投资费用；因此该高密池软化选用投加氢氧化钠+碳酸钠，经过软化后的出水硬度
在200mg/L（以CaCO3计）左右，硅在50mg/L（以SiO2计）左右。
（其中药剂价格按32%
氢氧化钠：
650元/吨，85%熟石灰：
600元/吨，98%碳酸钠：
2000元/吨计算，如果价格不
同会对加药成本产生影响）
处理水量：
120m3/h；
一段混合区停留时间：
2min；
二段混合区停留时间：
2min；
絮凝区停留时间：
10min；
推流过渡区停留时间：
2min；
浓缩沉淀区停留时间：
50min；
排出污泥含固率：
3-5%；
数量：
1座
结构形式：
碳钢防腐；
3）高密产水池
设计说明：
收集高密沉淀池产水，再通过提升泵送至多介质过滤器。
有效容积：
200m3
停留时间：
2h
数量：
1座
结构形式：
钢砼结构防腐；
4）多介质过滤器
设计说明：
对高密出水池的出水进行过滤，去除水中的浊度，出水进入过滤产水池。
过滤器内部填装无烟煤和石英砂双层滤料。
处理水量：
120m3/h；
单罐处理水量：
60m3/h；
过滤速度：
10.0m/h；
过滤周期：
12h；
水洗强度：
14L/m2.s；
气洗强度：
36m3/m2.h
尺寸：
Φ28242230×（直管段）mm
数量：
3个（2用1备）
结构形式：
碳钢衬胶；
5）过滤产水池
设计说明：
收集多介质过滤器产水，再通过提升泵送至超滤。
有效容积：
200m3
停留时间：
2h
数量：
1座
结构形式：
钢砼结构防腐；
6）超滤装置
设计说明：
利用超滤对水中的浊度、悬浮物等指标进行降低，以保护一级反渗透的正
常运行。
数量：
2套
主要技术参数：
过滤方式：
全流过滤。
过滤精度：
最大孔径不大于0.1微米
单套运行产水量：
60m3/h。
超滤设计平均通量：
58L/（m2·h）（24小时平均净产水通量）。
系统回收率：
≥93.2%。
出水浊度：
≤0.2NTU
出水SDI：
≤3
清洗方式：
每日一次EFM维护性清洗；CIP清洗周期基于跨膜压差的变化，不小于
30天。
7）超滤产水池
设计说明：
收集超滤产水，再通过提升泵送至反渗透装置。
有效容积：
200m3
停留时间：
2h
数量：
1座
结构形式：
钢砼结构防腐；
8）浓水反渗透装置
设计说明：
超滤的出水进入浓水反渗透，进一步减少浓水的产生量，浓水反渗透系统
的产水作为脱盐水站的源水和循环水系统的补充水，产生的浓水通过管道排入浓水反渗透
浓水池。
采用陶氏海水淡化反渗透膜，型号为SW30HRLE-440。
数量：
2套
单套处理量（进水量）：
60m3/h
主要技术参数：
稳定脱盐率≥99.5%；
运行脱盐率≥97%（20゜C，正常运行3年内）；
设计通量：
≤14.5L/m2.hr（SDI＜5）；
单支膜元件回收率：
＜12%；
系统回收率：
≥60%（20゜C，正常运行3年内）；
排布方式：
10：
5
9）浓水反渗透浓水池
设计说明：
收集浓水反渗透装置浓水，泵送至催化氧化反应器入口。
有效容积：
100m3
停留时间：
2h
数量：
1座
结构形式：
钢砼结构防腐；
10）催化氧化反应器
设计说明：
反渗透浓水水量在48m3/h,进入催化氧化器中去除有机物，使出水COD
指标小于100mg/l，达标外排。
通过化学药品的催化氧化作用使水中的大分子有机物通过加和取代、电子转移，直接
与水分离，甚至使小分子有机物直接氧化为H2O和CO2，个别有机物直接矿化。
成套设备
结构形式：
316L不锈钢封闭式结构
数量：
1套
11）氧化絮凝池
设计说明：
废水自催化氧化反应器流入氧化絮凝池，利用弱氧化剂进一步氧化，最终
达到完全氧化，通过投加絮凝剂使废水中的胶体在一定的外力扰动下相互碰撞、聚集、形
成较大絮状颗粒，从而使污染物被吸附去除。
有效容积：
64m3
结构形式：
钢砼结构防腐
数量：
1座
12）沉淀池
设计说明：
把通过絮凝池形成的絮凝体结构沉淀下来，去除悬浮物，以达到水质澄清
的目的。
有效容积：
502m3
有效停留时间：
10h
结构形式：
钢砼结构防腐
数量：
1座
11）污泥储池
设计说明：
接收来自高密度沉淀池排放的软化沉淀污泥，通过泵送至压滤机压滤。
绝干污泥量：
280kg/h；
污泥含固率：
3%-5%；
湿污泥量：
10m3/h；
有效容积：
150m3
数量：
1座
结构形式：
钢砼结构防腐
12）脱水机房
设计说明：
污泥储池的污泥经过进一步浓缩后，通过板框压滤机进一步浓缩脱水。
滤
液通过地沟返回调节池，泥饼存放在电动泥斗，定期外运。
选用板框压滤机进行压滤，1
用1备。
总处理污泥量：
240m3/d；
绝干污泥处理量：
6.72t/d；
脱水污泥含水率≤75%；
PAM加药量：
0.1%～0.2%；
配药浓度：
0.1%；
建筑面积：
500m2（两层）
数量：
1座
结构形式：
框架结构
13）浓水处理厂房
设计说明：
高密沉淀池、多介质过滤器、超滤装置、浓水反渗透装置以及配套的水泵、
鼓风机、加药装置、化学清洗装置等工艺设备，以及电气系统均放置在该厂房内。
建筑面积：
1000m2
数量：
1座
结构形式：
钢结构
3.4BOT项目投资和运行成本分析
3.4.1项目投资成本估算
费用名称金额（万元）
土建工程
466.50
安装工程
228.20
设备材料采购费1521.30
设计费
88.64
工程调试费
22.16
工程管理费
22.16
培训服务费
10.00
合计
2358.95
3.4.2项目运行成本估算
1）电费：
该装置满负荷运行日耗电量约为：
10224kwh/天，
按0.5元/kwh电费计算，则日电费为：
5112元/天，
按处理水量为120m3/h计算，则吨水电耗成本为：
1.78元/吨；
2）药剂费：
单价
每小时耗
每天投加
每年消
年成本
装置
药剂名称
（元
量（kg/h）
量（kg/d）耗（t）
（万元/年）
/kg）
NaOH（浓
0.65480.6011534.403844.80249.91
度32%）
Na2CO3（浓
2.00153.403681.701227.23245.45
度98%）
混凝剂
（FeSO4,浓
1.65
9.60
230.40
76.80
12.67
软化系
度19%）
统
助凝剂
（PAM，浓
16.00
0.12
2.94
0.98
1.57
度98%）
氧化剂
（NaClO,浓
2.00
12.00
288.00
96.00
19.20
度10%）
污泥处PAM
160.7317.635.889.40
理（98%）
调节
盐酸（31%）0.3858.061393.55464.5217.65
pH
还原剂
2.6
0.60
14.40
4.80
1.25
浓水非氧化性
200.6014.404.809.60
RO杀菌剂
阻垢剂
45
0.96
23.04
7.68
34.56
硫酸亚铁，
催化氧双氧水，
----90.00
化PAM，氢氧化钠
单次耗量每年消
装置药剂名称单价全年次数
年成本
（kg）耗（t）
（万元/年）
超滤化
柠檬酸
6.8
200
12
2.4
1.63
洗
盐酸（31%）0.38
1300
12
15.6
0.59
次氯酸钠
19
200
12
2.4
4.56
氢氧化钠
0.65
32
12
0.384
0.02
（32%）
柠檬酸
6.8
120
12
1.44
0.98
盐酸（31%）0.38
90
12
1.08
0.04
浓水
RO化
EDTA
19
4
12
0.048
0.09
洗
氢氧化钠
0.65
50
12
0.6
0.04
（30%）
合计（万元/年）
699.22
吨水处理成本（元/吨）
7.28
3）BOT项目运营成本估算：
项目
吨水单价（元/吨）年总费用（万元）
备注
序号
基准水量
120
m3/h
1
药剂费
7.28
699.2
2
电费
1.78
170.4
3
折旧费
2.70
259
4
职工薪酬
0.83
80.0
10人
5
修理费
1.23
117.9
6
化验室费
0.21
20.0
7
管理费及其他
0.84
80.8
8
总成本费用
14.87
1427.9
升级会员 