撬裝電滲析系統


                                  廢水來源于印染工業,前期經過AO處理,具體工藝見2.4,原排放廢水懸浮物含量較高,經過前期處理后的出水達到COD200~250mg/L,廢水色度80~100倍,電導率2810us/cm左右。水量500~800 m3/d,以600 m3/d進行設計計算。
                                  一、設計條件
                                  1.1 水質指標

                                  廢水來源于印染工業,前期經過AO處理,具體工藝見2.4,原排放廢水懸浮物含量較高,經過前期處理后的出水達到COD200~250mg/L,廢水色度80~100倍,電導率2810us/cm左右。水量500~800 m3/d,以600 m3/d進行設計計算。

                                  1.2 處理要求

                                  ①使用EDR處理。
                                  ②回用廢水再生資源。
                                  二、工藝流程
                                  2.1 電滲析工藝簡介
                                  電滲析(ED,Electrodialysis)是指在直流電場的作用下,溶液中帶電離子定向遷移,選擇性透過離子交換膜并得以去除的一種電化學膜分離技術。

                                  電滲析技術以電位差為推動力,利用陰、陽離子交換膜對陰、陽離子的選擇透過性,實現溶液中呈離子狀態的溶質與溶劑分離的物理化學過程。廣泛應用于苦咸水或海水的淡化、無機鹽溶液濃縮,有機物脫鹽精制等。

                                  電滲析膜組器由陰、陽離子交換膜和濃、淡水隔板按一定規律交替疊裝,兩端設置電極,再以夾緊裝置模塊化。如圖1所示,當含鹽水通過電滲析膜組器時,在直流電場作用下產生離子定向遷移,即陽離子向陰極方向遷移,陰離子向陽極方向遷移,由于離子交換膜具有選擇透過性,陰離子交換膜只能讓陰離子通過,陽離子交換膜只能讓陽離子通過,結果淡水室中的陰離子向陽極方向遷移,透過陰膜進入濃水室;陽離子向陰極方向遷移,透過陽膜進入濃水室;而濃水室中的陰、陽離子,雖然也在直流電場的作用下,分別向陽極和陰極方向遷移,但由于受到隔室兩側陽膜和陰膜的阻擋,無法遷出濃水室,從而留在濃水室中,這樣,濃水室因陰、陽離子不斷進入而濃度提高,淡水室因陰、陽離子不斷移出而使濃度下降,通過隔板特制的孔,分別將各濃、淡隔室的水流匯聚引出,便產生兩股主水流,脫鹽水和濃縮鹽水。

                                  2.2 倒極電滲析工藝介紹

                                  頻繁倒極電滲析技術(EDR)是在電滲析(ED)的基礎上發展起來的,每隔一定時間,正負電極極性相互倒換-稱頻繁倒極,同時濃水隔室和淡水隔室亦相應調換,起到自動清洗離子交換膜和電極表面形成的污垢,以確保脫鹽率長期穩定。
                                  EDR除垢原理:電滲析運行過程中產生的污垢主要有三類:即由電極反應(在極室)和極化(在膜堆內)產生的主要是鈣、鎂的碳酸鹽污垢,在濃水中(主要在濃室內)因過飽和而慢慢析出的主要是鈣鎂的硫酸鹽污垢,在直流電場作用下,帶電物質在膜表面的沉積物(濃、淡隔室都可能)主要是有機物、膠體和微生物等。極化結垢大多發生在濃室的陰膜面上,也就是發生在陰膜的陽極面上,因為這里呈現堿性,存在鈣鎂沉淀的條件。電極極性倒換后,濃、淡室相應地發生變化,即原來的濃室成為淡室,原來的淡室成為濃室,原來在陰膜面上的沉積物逐漸溶解(因此時這里顯酸性)、而在陰膜的另一面上又逐漸沉積起來,因為電極極性頻繁倒換,致使鈣鎂垢物沒有生成條件,便起到自身清洗作用。在負極上因電極反應可生成還沒沉淀結垢,因頻繁倒換電極極性,同樣會使結垢難以生成,并具有自身清洗作用,對于硫酸鹽結垢和有機物膠體、微生物的污垢,同樣也因頻繁倒換電極,使其難以形成沉積或粘附,而隨水流排出。這樣就保證了膜的選擇透過性和電極的導電性能,其脫鹽率得到保證使出水水質穩定。同時由于電滲析內部沉積物的減少,保證了設備壓力穩定,從而也就保證了設備的產水量穩定。
                                  2.3 電滲析進水水質要求
                                  1) 濁度或SS:≤1mg/L
                                  2) COD:≤100mg/l(對于處理對象為有機物的除外)
                                  3) pH:2-12(進水硬度>100mg/L時,pH<5.0;Fe、Mn>5mg/L時,pH<2.0)
                                  4) 不含后絮凝/沉淀物質,即在膜組器中會累積絮凝析出的物質,測試方法為樣品經靜置24h以上后,測試SS還是<1 mg/L
                                  5) 石油類、油脂類等油類物質:≤0.1mg/L
                                  6) 水溫:20~40℃,最佳25-35℃
                                  7) 用于工業廢水處理或物料脫鹽時,含鹽量應低于150g/L。
                                  注:在上述要求的水質下膜堆壽命可以達到最長,使用超出該要求的水質可能對膜壽命產生影響。
                                  2.4 污水處理工藝
                                  系統污水處理 工藝如下,本項目方案只針對整個工藝中的EDR工藝段的方案。

                                  2.5 水質分析

                                  紡織品在加工過程中,投加了許多化學藥劑,其產生的工業廢水中污染物主要來源是原料上的污物、油類和脂類,以及紡織印染中添加的工種漿料、染料、表面活性劑、助劑、酸、堿等。印染廢水的特點是水量大,色度高、pH變化大,BOD/COD比值低,可生化性較差。

                                  本項目采用電滲析處理印染廢水,前期經過一系列處理基本達到國家排放標準限值,本項目在此基礎上進一步采用EDR處理,達到回用水的目的。

                                  每天600 立方。按20h/d計算,相當于30 m3/h,進水電導2810us/cm,設計進水以含鹽量3000mg/L計,以自來水TDS500mg/L指標作為淡水出水指標進行回用。

                                  本項目廢水預處理擬采用一級電滲析進行濃縮與淡化。

                                   

                                  2.6 電滲析水鹽平衡計算

                                  說明:

                                  1.采用一級電滲析循環濃縮,ED系統運行方式:連續運行:初始采用批次運行,達到預定濃度后,調節ED系統排出濃水與淡水水量,再調節進入ED濃水循環水箱和淡水循環水箱的流量,使之達到進出水量及濃度的穩定動態平衡。

                                  2.ED系統脫鹽量大約為63 kg/h,需要JRHE-12060/200型電滲析膜組器9臺。

                                  3.ED系統脫鹽率80%,淡水產水率82.6%。

                                  三、主要設備清單

                                  表1 電滲析主要設備清單

                                  序號

                                  設備名稱

                                  規格型號

                                  材質

                                  單位

                                  數量

                                  備注

                                  1

                                  水箱

                                  2-20m3

                                  PP/PE/玻璃鋼

                                  5

                                  自備

                                  2

                                  電滲析組器

                                  JRHE-12060/200 含輸送泵,保安過濾器、換熱器,機架、底座托盤等配件

                                  組合件

                                  8

                                   

                                  3

                                  儀表

                                  在線PH ,電導率儀,流量計,溫度計,液位計,限位開關,電流電壓表等

                                  組合件

                                  1

                                   

                                  4

                                  管閥件

                                  氣動閥/電動閥,隔膜閥,取樣閥,手動球閥,管路管件配件等

                                  組合件

                                  1

                                   

                                  5

                                  電氣控制

                                  PLC控制柜(含軟件),高頻開關電源,總進線柜,就地柜,各類電線電纜,橋架等

                                  組合件

                                  1

                                   


                                  注:1、上述設備清單不含電滲析預處理設備及配件等
                                         2、表中的自備設備主要為水箱/水池,需要用戶提供。


                                  四、經濟分析

                                  電滲析工作20h/d,330d/a,電價0.6元/kwh。

                                  表2  電滲析運行經濟分析

                                  項目

                                  單位

                                  指標

                                  備注

                                  廢水處理規模

                                  m3/h

                                  30

                                  2000mg/L TDS進水

                                  電耗

                                  裝機功率

                                  kw

                                  113

                                   

                                  運行功率

                                  kw

                                  49.215

                                  整流器效率0.92

                                  每小時電耗

                                  kwh/h

                                  42.615

                                   

                                  噸水能耗

                                  kwh/

                                  1.421

                                  電滲析工作20h/d

                                  噸水電費

                                  /噸水

                                  0.852

                                  電價按0.6/kwh

                                  年運行電費

                                  萬元/

                                  16.876

                                  330d/a

                                  膜折舊費用

                                  年折舊費

                                  萬元/

                                  16.200

                                  膜折舊以5年計

                                  噸水折舊費用

                                  /噸水

                                  0.740

                                   

                                  總運行費用

                                  年總運行費用

                                  萬元/

                                  33.076

                                   

                                  噸水運行費

                                  /噸水

                                  1.592

                                  均折算至原水水量

                                  我們的聯系方式
                                  18518166668

                                  電話:010-56370655

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