纯碱软化-高效反渗透在浓盐水处理中的应用

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2022-0905

摘要/Abstract

摘要：

采用纯碱软化-高效反渗透组合工艺对某热电企业反渗透系统产生的高盐度浓水进行处理，产水用作循环冷却水补水。结果表明，纯碱软化法除硬效率高达90.2%，再经弱酸阳床处理后，水中硬度可被完全去除；高效反渗透系统除盐率最高达97.4%，产水率达91.3%，产水水质可满足《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T 19923—2005）要求。项目吨水药剂费用为4.7元，其中液碱、盐酸费用占比分别为53.80%、17.28%。该工艺回收了水资源，实现了浓盐水减量化，具有良好的社会效益。

关键词: 纯碱软化法, 高效反渗透, 反渗透浓水, 高盐废水

Abstract:

The combined process with soda softening and high-efficiency reverse osmosis is implemented in a thermal power enterprise to treat high-salinity concentrated water produced in the reverse osmosis system. The produced water could be used as a supplementary for circulating cooling water. The results indicate that the hardness removal efficiency of the soda softening method is up to 90.2%. After being treated by weak acid cation bed，the hardness of water can be completely removed. The salt removal rate of the high-efficiency reverse osmosis system is up to 97.4%，the water production rate reaches 91.3%，The produced water meets the requirements of Industrial Water Quality for Urban Sewage Recycling and Utilization（GB/T 19923—2005）. The reagents cost per ton of water for the project is 4.7 yuan，of which liquid caustic soda and hydrochloric acid account for 53.80% and 17.28% respectively. This process reduces the volume of concentrated brine，and has good social benefits.

Key words: soda softening method, high efficient reverse osmosis, reverse osmosis concentrate, high salinity wastewater

中图分类号:

X703.1

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https://gyscl.magtechjournal.com/CN/Y2023/V43/I9/201

图/表 9

图1 2021年3月份项目进水水质监测结果

Fig. 1 Monitoring results of influent water quality of the project in March 2021

图2 工艺流程

Fig. 2 Technological process

图3 高效反应器进、出水硬度变化情况

Fig. 3 Variation of influent and effluent hardness of high efficiency reactor

表 1 弱酸阳床周期制水量 (t)

Table 1 Periodic water production of weak acid cation bed

运行周期	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	Ⅴ	Ⅵ	Ⅶ	Ⅷ
1号	1 885	2 057	1 734	2 450	1 980	1 890	2 152	2 033
2号	2 548	1 996	2 695	2 675	2 594	2 348	2 246	2 562

图4 超滤跨膜压差与产水流量的变化情况

Fig. 4 Variation of transmembrane pressure difference and permeate flow rate of ultrafiltration

图5 HERO除盐率和产水率的变化情况

Fig. 5 Fluctuation of salt removal rate and water production rate of HERO

图 6 项目进水与产水电导率的变化情况

Fig. 6 Variation of conductivity of influent and produced water

表 2 项目产水水质统计结果

Table 2 Statistical results of water quality of produced water

项目	产水	GB/T 19923—2005
Cl^-/（mg·L^-1）	120~150	≤250
硬度（以CaCO₃计）/（mg·L^-1）	0	≤450
碱度（以CaCO₃计）/（mg·L^-1）	20~100	≤350
pH	8.12~8.93	6.5~8.5
COD/（mg·L^-1）	18~25	≤60
电导率/（μS·cm^-1）	150~300	—

表3 药剂费用

Table 3 Costs of the reagents

药剂	纯度/%	月消耗量/t	单价/（元·t^-1）	总计/元	占比/%
液碱	30	64.61	1 400	90 454	53.80
盐酸	30	36.31	800	29 048	17.28
非氧化性杀菌剂	100	0.40	40 000	16 000	9.52
阻垢剂	100	0.30	45 000	13 500	8.03
纯碱	98	4.20	2 400	10 080	6.00
PFS	90	1.73	3 000	5 190	3.09
次氯酸钠	10	1.50	1 500	2 250	1.34
还原剂	98	0.35	4 000	1 400	0.83
PAM	100	0.014	15 000	210	0.12
总计				168 132	100
吨水药剂费用				4.7	—

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