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陶氏超滤系统针对重度污染水质应对工业“水荒”

陶氏超滤系统针对重度污染水质应对工业“水荒”

       2030 年全球工业用水预计的需求量,将占全球新增工业用水需求的40%。 2015~2020年间海河流域的工业化和城市化将使水体中污染物增长的幅度。  高速城市化和经济发展正给中国八大河流湖泊的保护工作带来巨大的困难。黄河流域的经济高速发展将导致到2030年存在140亿m3的供水短缺。

        造纸用水: 预计到2020年中国将达到的造纸总量。造纸是高耗水行业。作为世界上最大的造纸国,中国现有 3500 家造纸企业,而中国造纸业单位造纸的耗水量高于发达国家10倍左右。
       工业用水:保持单位用水工业附加值年均增长 10%,工业用水增长率年均下降 1.2%。中国计划实现工业用水 70%的回用率(该项指标独立于前面提到的水回用指标)。
       工业 污染:将排放的污水中的污染物减少 300 万t,并将排放的工业污水中的污染物减少100 万t。这些污染物包括悬浮固体、铅、砷、钙、磷、氮、汞和铬等。


突破技术瓶颈:陶氏超滤系统

        同市政用水相比,工业水处理面临的情况更加棘手,水质的重度污染、复杂的污染物成份、更迫切的排污达标需求……而陶氏超滤系统在太原钢铁集团水处理厂的实践则给出了一个切实可行的解决方案。
       太原钢铁集团有限公司是世界上最大的钢铁生产企业之一,其不锈钢的年产能在2009年跃居全球第一。五年前,太钢为提升不锈钢产能,新增了一个日处理能力达2700t的污水处理厂,以满足其电厂锅炉补给水、冷却塔用水和循环补给水的新增需求。然而,原水极端复杂的混合水质,则为反渗透预处理系统提出了极高的要求,也为太钢实现全流程清洁生产的目标带来了严峻的挑战。
        该污水处理厂的原水来自钢厂运行产生的各种工业废水以及部分城市污水。这种混合水成分异常复杂,水中的铁离子含量高(浓度峰值12ppm)、化学需氧量(COD)高、含油量高,同时含有其他污染物,水处理工艺面临着诸多问题和挑战。为降低对超滤系统的污染,在污水进入之前,需要先通过曝气工艺、添加混凝剂和多介质过滤器的处理,使原水中大部分的铁离子被氧化、与其他颗粒一同被过滤分离出来。然而,即便经过这些处理,普通的超滤系统仍然面临较大的压力,需要频繁的就地清洗和维护,才能确保运行效果。太钢污水处理厂在设计阶段要求超滤系统能在避免重度污染的情况下处理复杂的给水,而其选用的陶氏超滤系统则能充分满足这一要求。陶氏超滤组件SFP-2860由聚偏氟乙烯(PVDF)构成,高强度中空纤维膜孔径更小、亲水性好,具有良好的耐化学性、便于清洗;组件采用外压式设计,对进水水质的耐受能力更加宽泛,适用于太钢悬浮物含量
        较高的初步预处理产水;该组件的U-PVC外壳,能够显著降低膜壳的成本。陶氏的项目工程师将太钢的超滤系统设计为两层,每层安装六列设备,占地面积比传统装置缩减了一半,总产能达2074m3/h。
        经过五年运行验证,SFP-2860超滤装置的流量压力指数(FPI)总体稳定,产水浊度稳定保持在0.05NT,成功解决了原水预处理的难题,实现了工业废水的循环再利用。



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