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【蘭州純水設備http://www.shequ6.cn】由于石油化工企業用水量大，每噸原油需要消耗約30~50噸的水，導致廢水水質極為復雜，一般含有較高的有機質和較高的有毒有害物質[1]。通常生化處理后COD仍高于GB 31570-2015《石油煉制工業污染物排放標準》規定的50mg /L限值，廢水量大。如果處理后可以重復使用，不僅可以提高廢水的回收率，而且可以節約水資源，保護環境。采用先進的臭氧氧化+多介質過濾器+超濾+反滲透(RO)工藝對山東省某石化企業污水車間生化處理后的污水進行處理，并作為二次RO進水進行回用。研究了連續運行后的處理效果，分析了系統運行的穩定性。
山東省某石化企業污水處理工藝流程為:原水→調節罐→提升罐→氣浮罐→AO氧化罐→沉淀池。原水和生化處理出水水質指標如表1所示蘭州純水設備。
由表1可知，生化處理后的出水水質不達標。該工廠的生化出水必須經過后續處理才能達到排放標準，但生化出水的可生化性極差，B/C僅為0.11，難以采用生物處理方法，需要高級氧化等方法。
2處理技術
2.1工藝流程
2.2臭氧氧化
臭氧產生的羥基自由基被用來破壞污水中難降解聚合物污染物的鏈。同時，臭氧可以直接將一些有機物氧化成CO2和H2O。臭氧接觸罐接觸時間控制在120分鐘以內，確保臭氧與污水充分接觸反應時間。該系統采用微孔曝氣盤加臭氧。曝氣盤安裝在接觸池底部，但低于導流墻，以防止氣泡被排進反應池。在接觸池中，處理后的水從頂部向下流動，臭氧氣體從底部向上流動，達到最佳的接觸效果。臭氧尾氣反應后被加熱。臭氧氧化后出水COD < 50 mg/L。臭氧裝置采用青島國林公司生產的設備。
2.3多媒體過濾器
系統設置了5個垂直的多媒體濾水器，直徑為3200mm，正常運行時每個濾水器出水72.5m3 /h。本發明主要用于去除水中的懸浮物、膠體等雜質。臭氧氧化處理后的水供應壓力注入介質過濾器,過濾介質濾板結構,更上層濾板裝載1 ~ 2毫米直徑石英砂過濾材料和1 ~ 2毫米直徑無煙煤過濾器材料,過濾精度下20微米,過濾水直接進入超濾系統中,通過的另一部分水閥自動反洗水倒流。
2.4 UF 裝置
UF 采用膜天膜科技股份公司所產外壓式聚丙烯中空纖維 UF 膜，單只膜過濾面積為 56 m2，截留分子質量（MWCO）為 100 000 u，處理后產水 SDI＜3，滿足反滲透進水要求。 系統設置 2 套 UF 裝置，每套凈產水量為 125 m3/h，運行膜通量≤40 L/（m2·h），反洗膜通量為 100 L/（m2·h）。 UF 運行方式為錯流運行。 運行時，控制進水壓力恒定為 0.1 MPa 左右，設定每 30 min 進行反洗，以減少膜表面污染物沉積。
2.5 RO 裝置
系統設置 2 套產水量為 87.5 m3/h 的 RO 裝置，并聯運行，由于進水有機物含量高，選用陶氏品牌寬流道的抗污染聚酰胺復合膜， 設計回收率為 70%，平均膜通量≤17.8 L/（m2·h）。 每套 RO 裝置配置 138根膜組件蘭州純水設備，放置在 23 根 6 芯壓力容器內，按 15∶8 排列。 高壓泵前設置 5 μm 保安過濾器，RO 進水中添加阻垢劑、還原劑和非氧化殺菌劑，分別用來抑制無機鹽結垢、防止 RO 膜氧化和微生物污染。
3 處理效果
生化出水經過臭氧氧化+多介質過濾+UF+RO處理后，水質情況見表 2。
由表 2 可知，UF 之前工藝對離子基本無去除效果； 臭氧氧化對有機物去除效果明顯，COD 去除率為 67.0%；UF 對懸浮物去除效果顯著， 懸浮物去除率為 83.3%； 而 RO 出水對離子和有機物去除效果均極為顯著，電導率降低至 86 μS/cm，硬度去除率為 98.1%， 氯離子去除率為 95.1%，COD 去除率為98.3%，總磷、氨氮、懸浮物基本完全去除，RO 產水指標完全滿足二級 RO 進水要求。
4 運行穩定性分析
4.1 UF 穩定性分析
UF 作為 RO 的預處理，考察了其產水量變化情況， 結果表明，UF 在運行初期，UF 膜產水量基本維持不變， 這是因為 UF 系統每運行 30 min 后進行反沖洗，此時附著在膜表面的污染物可基本消除。但隨著時間累積， 一部分污染物不能通過反洗清除徹底導致產水量緩慢下降， 當產水量下降到不足以滿足RO 系統運行時，需要進行化學清洗。
4.2 RO 穩定性分析
RO 系 統 連 續 運 行，為了維持一定的產水量，RO進水壓力和濃水壓力都有所增長，進 水 壓 力 從0.80 MPa 上升到 1.00 MPa，濃水壓力從 0.62 MPa 上升到0.80 MPa，但進水壓力和濃水壓力的壓差基本穩定在 0.2 MPa 左右，說明未出現結垢現象，造成壓力上升的原因可能是水中有機物含量稍高所造成的，但尚在允許范圍內，不影響設備連續運行，當進水壓力持續上升至 1.5 MPa 后，考慮化學清洗以恢復膜通量。
5 成本分析
系統成本包括動力能耗、藥劑費用、設備折舊費 用。 深 度 處 理 計 算 基 數 按 進 水 280 t/h，年 運 行8000 h。 深度處理總裝機容量約為 750 kW，運行容量為 530 kW，電費平均按 0.70 元/（kW·h）計，蘭州純水設備則電費為 530×0.70÷280=1.33 元/t，藥劑費用包含超濾加藥系統、反滲透加藥系統和化學清洗加藥系統費用，約 0.75 元/t，設備折舊費用約 0.70 元/t。 故運行成本為 2.78 元/t。
6 結論
通過規模化連續運行表明： 針對生化處理后的石化廢水，利用臭氧氧化+多介質過濾器+UF+RO 處理工藝，系統運行穩定，RO 對離子去除效果和有機物去除效果均極為顯著， 電導率降低為 86 μS/cm，硬度去除率為 98.1%，氯離子去除率為 95.1%，COD去除率為 98.3%，總磷、氨氮、懸浮物基本完全去除，RO 產水指標完全滿足二級 RO 進水要求，運行成本為 2.78 元/t，達到了水資源循環利用的目的。水處理設備 去離子水設備
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