2.1预处理工艺
预处理环节由提升泵、pH初调节池、活性炭过滤器及氢氧化钠加药系统组成。
由于废水pH较低,且水中含有碎硅片和酸碱与硅片反应后生成的二氧化硅等胶体物质,因此在废水进入反渗透系统前,需要先对废水进行预处理。
由于废水中碎硅片颗粒较小,且废水有较强腐蚀性,因此未使用常规的格栅作为拦截设备,而是在废水进入收集池前管道上安装过滤精度为100μm的布袋过滤器,过滤水中的碎硅片等物体,以避免碎硅片对反渗透膜的切割危险。
由于废水中形成缓冲溶液,用氢氧化钠对废水进行pH调节时,若直接将废水调至中性则氢氧化钠消耗量较大,为降低运行成本,将pH调节分两次进行,进入一级反渗透前先将pH调至5,废水经过一级反渗透膜处理后,去除掉大部分弱酸离子,在进入二级反渗透前再将水pH调至中性。
活性炭过滤器用于吸附废水中悬浮物、胶体和少量有机物,进一步保证了反渗透系统的进水要求。过滤器设反洗系统,可对活性炭介质进行清洗,以保证活性炭介质使用寿命。
2.2反渗透系统
反渗透系统是本回用工程的核心,可去除水中绝大部分可溶性盐、胶体和微生物。反渗透系统主要包括保安过滤器、高压泵、两级反渗透膜、清洗系统及阻垢剂、还原剂加药系统等,此外,还配套了反渗透清洗和自控、监测等设施。
2.2.1保安过滤器
保安过滤器采用过滤精度为5μm的滤芯,可滤除掉粒径大于5μm的污染物,保证反渗透膜系统正常运行。要求保安过滤器进出口压差超过0.1MPa时更换滤芯。
2.2.2高压泵
在一级和二级反渗透膜前分别安装高压泵,为反渗透膜组提供足够的进水压力,高压泵采用变频控制,可根据水温不同自动调整运行压强,并保护膜组件。
2.2.3反渗透膜
一级反渗透膜选用海德能公司型号为PROC10的耐酸型聚酰胺负荷膜元件,该膜元件可适用于低pH水质环境,延长了膜的使用寿命,该反渗透膜长度为1m,单根膜脱盐率为99.6%,具有较好的抗污染能力。膜壳采用300PSI玻璃钢反渗透专用压力容器。一级反渗透设计为2套系统,每套膜系统16支膜壳,每支膜壳装有6支膜,共计192支反渗透膜。
二级反渗透膜选用海德能CPA-LD型反渗透膜元件,膜壳同样选用300PSI玻璃钢反渗透专用压力容器,同样设计为2套系统,每套系统12支膜壳,每支膜壳装6支反渗透膜,共计144支反渗透。
2.2.4阻垢剂加药系统
为了防止浓水端反渗透膜化学结垢,在废水进入反渗透膜前加入阻垢剂。本系统选用高硅阻垢剂,可有效控制无机物结垢,对堵塞膜微孔的铁胶体和细小颗粒也起到分散作用。
加药系统设置溶药箱和计量泵,加药量可实现根据流量自动调整。