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再生水廠藥劑成本和關鍵問題

作者: 山東火狐体育娱乐平台网址環保科技 來源: 山東火狐体育娱乐平台网址環保科技 發布時間:2016-08-19
今天要主講火狐体育官方网站是東區再生水廠工程,這個項目於2011年2月建成投產,設計產水能力為20000 m3/d,生產工藝采用微濾MF(Microfiltration)與反滲透RO(Reverse Osmosis)組合工藝,這個“神秘火狐体育官方网站過程”就是這樣火狐体育官方网站:
由汙水變為合格火狐体育官方网站高品質再生水,它是用什麽改變了自己火狐体育官方网站身份呢?
通常膜法水處理工藝在實際生產運行中需要使用多種藥劑,其中包括殺菌劑、阻垢劑、還原劑、pH調節劑、清洗劑等,同時為保證膜係統火狐体育官方网站穩定運行工況,需要根據進水水質和膜火狐体育官方网站汙染情況對其進行定期火狐体育官方网站清洗和保養,通常根據設計要求微濾膜係統每1~7 d需要進行一次殺菌清洗,當跨膜壓差達到0.15~0.2 MPa時需要進行化學清洗;當反滲透係統跨膜壓差達到0.15~0.2 MPa時需要進行化學清洗,總之是個負責火狐体育官方网站過程。
東區再生水廠主要生產藥劑投加情況,清洗維護頻次及藥品投加量如下所示,而清洗頻次和藥劑使用量則是根據膜係統實際運行情況決定。
而各個藥劑在使用過程中所占火狐体育官方网站比重就是這樣火狐体育官方网站:
你想知道汙水變身火狐体育官方网站藥劑要花多少“黃金白銀”嗎?通過三年權威火狐体育官方网站蹲點守候,火狐体育娱乐平台网址拿到了第一手火狐体育官方网站數據。而且計劃沒有變化快,現實總是和火狐体育娱乐平台网址設想火狐体育官方网站不一樣,設計值和實際運行中間永遠要差著無數火狐体育官方网站小試、中試、現場試驗~
殺菌劑
雙膜工藝殺菌劑設計使用量為71.23 g/m3,通過對3年實際生產中火狐体育官方网站殺菌劑使用量進行統計,2011年、2012年、2013年殺菌劑使用量分別為80.15 g/m3、84.09 g/m3、97.69 g/m3,分別比設計使用量增加了12.5%、18.05%、37.15%。其主要原因在於為保證整個係統火狐体育官方网站運行穩定,減少微生物火狐体育官方网站汙染,在夏季對進、出水增加了殺菌劑火狐体育官方网站使用量,同時隨著微濾係統使用時間火狐体育官方网站增加,膜抗汙染性能火狐体育官方网站降低也導致了清洗頻次和殺菌劑用量火狐体育官方网站增加。從使用成本來看設計使用成本為0.085元/m3,2011年、2012年、2013年實際使用成本分別為0.096元/m3、0.101元/m3、0.12元/m3,分別比設計使用成本增加了12.9%、18.8%、41.2%。殺菌劑火狐体育官方网站使用與來水水質有著密切火狐体育官方网站關係,尤其在夏季,如上遊汙水處理廠出水到再生水廠進水端能夠保證有足夠火狐体育官方网站餘氯,再生水廠進水就可以減少殺菌劑火狐体育官方网站投加,從而降低殺菌劑火狐体育官方网站使用量和成本火狐体育官方网站支出。殺菌劑雖然單價便宜,但其用量最大,故在總成本中排名第一,應在實際生產中予以重點關注。
阻垢劑
再生水廠阻垢劑設計使用量為3.28 g/m3,通過對3年實際生產中火狐体育官方网站阻垢劑使用量進行統計,2011年、2012年、2013年阻垢劑使用量分別為3.04 g/m3、3.32 g/m3、3.19 g/m3, 分別比設計使用量降低7.3%、上升1.2%、降低2.7%。從使用成本來看,設計使用成本分別為0.098元/m3,2011年、2012年、2013年實際使用成本分別為0.091元/m3、0.099元/m3、0.095元/m3,分別比設計使用成本降低7.1%、上升1%、降低3.1%。2011年再生水廠處於調試階段,故藥劑用量有所波動,其他兩年藥劑實際使用量和成本與設計值相比變化不大,其原因在於上遊來水中影響結垢火狐体育官方网站離子種類和含量較為穩定,進水含鹽量變化不大,3年TDS平均進水濃度為640~700 mg/L,故在實際生產中阻垢劑投加量較為穩定,與實際設計值較為接近。根據3年火狐体育官方网站實際生產情況,可以考慮降低阻垢劑火狐体育官方网站投加量,以節約其使用成本,原因如下:首先設計時為降低反滲透係統受無機鹽結垢汙染火狐体育官方网站風險,阻垢劑投加量偏於保守,通常為3 mg/L;其次,基於多年來實際運行情況,進水TDS較為穩定,反滲透係統受無機鹽結垢汙染並不明顯,主要體現在酸洗後壓差變化不大。因此可以考慮在保證係統安全運行火狐体育官方网站前提下將阻垢劑投加量降低,由於阻垢劑單價昂貴,降低用量能夠直接實現藥劑成本火狐体育官方网站大幅度下降,當投加量由3 mg/L降至2 mg/L時,年阻垢劑成本將減少24萬元。
還原劑
還原劑設計使用量為3.69 g/m3, 2011年、2012年、2013年還原劑實際使用量分別為2.98 g/m3、3.61 g/m3、3.29 g/m3,分別比設計使用量下降了19.2%、2.2%、10.8%。設計使用成本為0.013元/m3,2011、2012、2013年實際使用成本分別為0.011元/m3、0.013元/m3、0.012元/m3,分別比設計使用成本下降了15.3%、0%、7.7%。還原劑火狐体育官方网站投加量主要受反滲透係統前端進水餘氯值火狐体育官方网站影響,在滿足脫除水中餘氯火狐体育官方网站前提下,還要有一些安全儲備量。由於2011年按照設計投加量投加進水殺菌劑,導致反滲透前端進水餘氯值偏低,還原劑投加量也相應降低,但生物汙染也較為嚴重;之後調高進水殺菌劑火狐体育官方网站投加量,餘氯量也隨之上升,隨著餘氯量火狐体育官方网站增高,2012年、2013年還原劑投加量基本與設計值相當。對於還原劑火狐体育官方网站成本控製應做到在控製好進水微生物汙染火狐体育官方网站前提下,盡量減少殺菌劑火狐体育官方网站投加,保持餘氯量在一個穩定火狐体育官方网站區間,這有助於控製還原劑火狐体育官方网站投加量,降低藥劑使用成本。
pH調節劑
工業級火狐体育官方网站NaOH由於其價格低廉和便於取得火狐体育官方网站特征,通常作為pH調節劑在再生水生產中使用。再生水廠反滲透出水端設計添加NaOH,反滲透產水多為弱酸性,pH在5.3~6.2波動,為達到滿足供水設計指標和保護管網火狐体育官方网站目火狐体育官方网站,通常根據產水實際pH投加NaOH予以調節。在實際生產中反滲透產水pH基本穩定,因此3年火狐体育官方网站NaOH投加量基本保持在4 g/m3,藥劑投加成本約為0.006 8元/m3,由於pH調節劑投加穩定、用量少,因此可以不作為成本關注火狐体育官方网站重點。
清洗劑
係統火狐体育官方网站HCl設計使用量為10.95 g/m3,2011年、2012年、2013年HCl實際使用量分別為2.09 g/m3、5.31 g/m3、2.62 g/m3,分別比設計使用量下降了80.9%、51.5%、76.1%。係統火狐体育官方网站設計使用成本為0.025元/m3,2011年、2012年、2013年實際使用成本分別為0.005元/m3、0.012元/m3、0.006元/m3,分別比設計使用成本下降了80%、52%、76%。HCl火狐体育官方网站實際使用量之所以比設計使用量有大幅度火狐体育官方网站降低,在於本係統源水為市政生活汙水處理後二級出水,其含鹽量較低,離子成分較為穩定,微濾和反滲透係統受無機鹽汙染較輕,因此酸洗頻次及藥劑使用量遠低於設計酸洗頻次和使用量,基於上述原因,HCl火狐体育官方网站使用成本也遠低於設計使用成本。
NaOH火狐体育官方网站設計使用量為14.1 g/m3,2011年、2012年、2013年NaOH實際使用量分別為15.42 g/m3、16.15 g/m3、22.8 g/m3,分別比設計使用量增加了9.4%、14.5%、61.7%。係統火狐体育官方网站設計使用成本為0.024元/m3,2011年、2012年、2013年實際使用成本分別為0.026元/m3、0.027元/m3、0.039元/m3,分別比設計使用成本增加了8.3%、12.5%、62.5%。NaOH火狐体育官方网站實際使用量和投加成本都遠高於設計值,其原因主要有以下兩點。
(1)以市政生活汙水處理後火狐体育官方网站二級出水為源水火狐体育官方网站雙膜工藝,受微生物、細菌和有機物火狐体育官方网站影響較大,係統火狐体育官方网站有機物汙染程度遠遠高於無機鹽汙染。源水有機物含量直接影響到雙膜係統火狐体育官方网站清洗頻率和用藥量,當進水水質極為惡劣時微濾係統每8~12 h就需要進行清洗,遠高於設計火狐体育官方网站30 d清洗時間;反滲透係統也是如此,當前端有機汙染不能得到很好火狐体育官方网站控製或前端過濾部件出現問題時就會引起係統受到有機物火狐体育官方网站快速汙染,使係統清洗頻次和用藥量大幅提高,汙染嚴重時每15~30 d就需清洗一次,遠高於設計90 d清洗一次火狐体育官方网站要求。
(2)從3年火狐体育官方网站統計數據可以看出NaOH火狐体育官方网站使用量逐年呈上升趨勢,這間接反應了膜係統抗汙染性能火狐体育官方网站下降,同時也說明了膜火狐体育官方网站經濟使用壽命在逐步降低,隨著膜火狐体育官方网站使用時間不斷增加、膜汙染火狐体育官方网站不斷累積和膜材料火狐体育官方网站老化,其自然使用壽命和經濟使用壽命都在縮短,同時膜係統火狐体育官方网站維護成本將大大提高,當膜火狐体育官方网站維護成本高於其價值時,應考慮予以更換。
基於實際生產情況,對於HCl火狐体育官方网站成本控製,可根據膜係統無機鹽汙染火狐体育官方网站情況決定清洗頻次和用藥量即可。對於NaOH火狐体育官方网站成本控製,應重點關注進水水質,控製好微生物及有機物火狐体育官方网站汙染,做好預處理設施火狐体育官方网站維護,保證其發揮應有火狐体育官方网站截汙效果。同時應做好日常膜係統火狐体育官方网站維護保養工作,使其在良好火狐体育官方网站狀態下運行,這樣不但有助於延長膜火狐体育官方网站使用壽命,也可以大幅度降低清洗藥劑火狐体育官方网站使用。
從設計值可以看出阻垢劑在總噸水成本中占比第一,次氯酸鈉占比第二。但從3年實際運行數據統計和分析中可以看出,在雙膜法工藝中次氯酸鈉用量最大,雖然藥品單價不高,但因其使用量占比最大,故藥劑火狐体育官方网站使用成本占比第一,應作為重點成本控製對象。同時還應對阻垢劑予以特別關注,雖然其投加量不大,但其單價在所有藥品中最高,達到30 000  元/t,因此其在噸水費用占比位居第二,阻垢劑用量火狐体育官方网站變化能夠引起藥劑總成本較大幅度火狐体育官方网站變化。通過設計值與實際值火狐体育官方网站對比,可以看出兩者略有不同,在今後市政汙水回用火狐体育官方网站設計中應充分考慮有機物和微生物對係統火狐体育官方网站汙染。


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