反渗透浓盐水回收应用的研究

反渗透浓盐水回收应用的研究

潘振,李常明

呼和浩特旭阳中燃能源有限公司，内蒙古 呼和浩特 010200

摘要：针对我厂反渗透工艺耗水量大，运行成本高的问题进行原因分析，介绍了反渗透工艺改造前和改造后的工艺流程，结合生产厂房的布局情况，进行了相关工艺及设备管线的改造，在保证出水品质满足生产要求的同时，提高了地下水的重复利用率，实现了节能增效的目的。

关健词：浓盐水回收 脱盐率  回收率 反渗透

1前言

我厂脱盐水岗位共有2套反渗透装置，除盐水产水量为每台每小时65吨，同时每台每小时有20吨浓盐水产生，我厂现有的工艺是直接将这部分浓盐水外排。随着创建“资源节约型，环境友好型”企业的不断推进，实现资源的高效利用也成为我厂节能增效的有效途径，水资源作为一种不能再生能源，实现它的多次利用成为我们工作中的重点。在实际生产中我们发现，反渗透装置虽然具有占地面积小、易于操作、出水品质稳定等优点，但它也同时存在耗水量大的缺点，为此我们根据本厂的相关工艺进行了浓盐水回收的改造.

2反渗透系统工序现状与问题

2.1工艺现状

我厂除盐水工艺特点：除盐水由黄河水作为RO工艺给水，经原水泵送入多介质过滤器和活性炭过滤器，再进入保安过滤器，同时加入阻垢剂一起经高压泵送入反渗透装置，产生的浓盐水直接外排，产生的淡水经脱气塔进入中间水箱，最后进入混床的处理后.供锅炉和生产工艺使用。

2.2存在问题

反渗透膜除盐水装置的回收率为75％，在运行中连续排出25％的浓盐水，以所产生的除盐水来计算，生产1吨除盐水需耗1.33吨生水，按我厂每小时除盐水用量110吨计算，则每小时有27.5吨浓盐水产生，加上过滤器清洗及混床再生用水，实际耗水率则更高。

3工艺改造

改造的基木原则：在保持原有工艺流程不变的基础上，遵守少投入，多见效的原则，降低除盐水的运行成本，提高地下水的重复利用率实现节能增效的目的。

3.1制定改造方案

该种水源特点为：水质清澈无悬浮物，经RO、NF浓缩后浓水中含有大量的离子成分，水中总溶解性固体含量严重超标。

下表1-1为反渗透系统浓水产水数据（根据进水指标及3倍浓缩倍率进行换算估值）

根据以上水质数据以及现场运行数据了解，经研究分析后认为以上水质通过膜元件浓缩系统处理后再次回收利用一部分处理后水源是可行的（以上反渗透浓水水质指标满足反渗透膜系统可控制进水指标）

3.2 设计工艺

根据以上水质数据、现场运行数据了解以及膜系统浓盐水特点决定选用以下水处理工艺：加药系统+保安过滤+膜浓缩装置

3.3 处理后水质指标

表3-1 经膜浓缩系统后产水水质达到以下标准

设计纳滤系统脱盐率为90%。

3.4 设计系统出力：

系统日进水量：600m³/d            系统时进水量：25m³/h

系统日产水量：360m³/h  系统时产水量：15m³/h

系统脱盐率  ：90%              系统回收率  ：≥60% 

3.5 工艺流程：（改造后给水示意图）

反渗透浓水-中间水箱-增压泵-布袋过滤器-精密过滤器-膜装置-淡水-原水箱

4 系统运行成本、效益分析

4.1 运行成本分析（以下数据以12月/年进行运行成本分析）

运行成本分析（以下数据以12月/年进行运行成本分析）

日回收利用水量为：处理水量600m³/d×回收率60%=360m³/d

年回收利用水量为：处理水量360m³/d×360d=129600m³/年

①药剂耗材年运行费用：

盐酸 100g/m³×600m³/d×30d/月×12月×0.80元/Kg=17280元

阻垢剂 5g/m³×600m³/d×30d/月×12月×36.0元/Kg=38880元

系统清洗 1套系统按每月清洗1次×12月 12次×1500元/次=18000元。

保安过滤维护系统 按每1个月更换1套滤芯，合计12套。 1500元/套×12套=18000元。

②电费

加压泵：4.00Kw/h×20h/d×30d/月×12月×0.5元/度=14400元。

高压泵：18.5Kw/h×20h/d×30d/月×12月×0.5元/度=66600元。

其他（计量泵、仪表等）：1.00Kw/h×20h/d×30d/月×12月×0.5元/度=3600元。

③其他费用

膜元件离线清洗，折旧损坏更换等费用为1000元/月。 12月×1000元=12000元。

④设备折旧费用

设备折旧费用  设备整体使用寿命6年，设备投资30万元。每年为5万元。

⑤年运行成本合计：①+②+③+④=238760元

⑥每m³回用水运行成本：运行成本合计238760元÷129600m³/年=1.84元/m³

备注：浓水回收设备与原有除盐水系统共同管理，故人工费不计入以上运行成本。

4.2 投资收益分析（回收期）

脱盐水车间现使用系统原水为黄河水源，水源购买价为6.0元/m³，由以上数据分析，处理后黄河水与回用水作为脱盐水系统原水使用的差额为：

地表水运行价格：6.00元/m³-回用水运行价格1.84元/m³=4.16元/m³。

每年收益为：4.16元/m³×129600m³/年=539136元。

以上数据分析，每月可收益：539136元/年÷12月=44928元/月。

系统投资回收周期：系统投资300000元÷每月收益44928元=6.7个月。

5 运行效果分析
1 外排浓盐水水量明显减少，平均每天减少外排水360吨。

2 原水利用率明显提高，平均每天回收原水360吨。

每年那可节省水费：360吨*360天*6元=777600元/年。

3 每年收益为：4.16元/m³×129600m³/年=539136元。

4 浓盐水回收装置投用后，外排大幅度减少，减少水资源的浪费，成为保证企业生产经营，提高企业综合效益，实现公司的可持续发展战略。

参考文献：

[1]陈胜喜,张国祥,许凤林.反渗透浓盐水烟气脱硫工艺优化[J].河北冶金,2016(07):61-62.

[2]陈丽娜,吴朝阳,江英姿.反渗透浓盐水零排放处理工艺技术[J].建材与装饰,2018(13):136-137