工業循環冷卻水系統中Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-、SO42-、SiO32-等離子以及懸浮物、生物膠體、有機物、油脂等有害物的濃度會隨著循環水運行蒸發而不斷升高并引發①結垢與沉積②腐蝕③微生物(細菌、真菌及藻類)滋生繁殖形成粘泥污堵等問題。通常多采用藥劑法即依靠投加分散劑、緩蝕阻垢劑、殺菌滅藻劑等提升循環冷卻水耐受濃縮倍數(但同時也顯著提高了有害物濃度),并設置旁路過濾裝置去除懸浮物/降低濁度,再通過大量的排污/同時補新水降低Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-、SO42-、SiO32-等離子濃度,以控制各項有害物含量在規定的允許限值內(見附件《工業循環冷卻水處理設計規范》GB/T50050-2007)。顯而易見,可靠的解決途徑是降低Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-、SO42-、SiO32-等易結垢離子和腐蝕性陰離子濃度/降低有機物和微生物含量,并希望能大幅度降低排污/補新水量,以滿足國家關于工業節水或用水量控制指標要求。M+FLO磁絮凝+化學法除硬除濁凈水系統,系歐洲CP-CHE高效沉淀+化學法除硬除濁凈水系統的升級技術,M+FLO磁絮凝完美取代高效沉淀CP,顯著提高了處理效率,可高效&深度去除Ca2+、Mg2+、SiO32-、HCO3-等易結垢離子以及懸浮物、生物膠體、非溶性有機物、油類等有害物,僅有Cl-、SO42-及溶解性COD等無明顯去除,可通過排污/補新水(少量)控制其含量滿足允許限值即可。
M+FLO磁絮凝除硬除濁凈水系統流程:
旁路循環水? M+FLO磁絮凝除硬除濁凈水系統?回送循環水系統
處理流程說明:典型M+FLO磁絮凝+化學法高效水處理系統。引旁路循環水進M+FLO磁絮凝除硬除濁凈水系統,并于除硬反應池投加Ca(OH)2/NaOH、Na2CO3/CO2調節PH值并生成碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀物,然后流入M+FLO磁絮凝系統并投加混凝劑PFS/PAC、磁砂、絮凝劑PAM進行加磁強化絮凝反應,高效&深度捕捉、凝聚結合碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀物及其它懸浮物等微小顆粒形成大且密實的磁性大密度絮體并高速沉淀澄清,實現循環水深度除硬除濁凈化處理,
出水回送循環水系統。而沉淀至池底部的磁砂絮體污泥則經磁泥回流泵送進磁泥分離系統回收磁砂循環使用,并同時排出污泥至污泥脫水單元。
M+FLO磁絮凝除硬除濁凈水系統處理性能及優勢:高效&深度除硬除濁,出水硬度<50mg/L、SiO2<5.0mg/L、懸浮物SS<5.0mg/L、石油類<3.0mg/L、濁度<1.0NTU,并可同時有效去除重金屬、氟等。噸水處理成本約0.1-0.7元(主要與除硬藥劑量相關)。可同步除硬/除濁(或停加除硬藥劑僅除濁),大幅降低循環水排污/補新水量。相比傳統砂濾或纖維過濾等傳統旁濾技術(僅除濁),具有不可比擬的高濁進水處理性能&更高的處理效率,并具有投資省/運營成本低/操作運行簡單等明顯優勢。
M+FLO磁絮凝除硬除濁凈水系統典型應用:高效&經濟型除硬/除濁技術,適宜去除Ca2+、Mg2+、HCO3-、CO32-、硅、濁度及油類等目標去除物(可同時深度去除重金屬、氟、砷等污染物),出水濁度可低于1.0NTU。
工業廢水脫鹽反滲透RO/DTRO膜前除硬除硅預處理,主要目標去除物為Ca2+、Mg2+及硅等;
新型工業循環水旁濾裝置,同步除硬除濁,大幅降低循環水排污/補新水量;
工業供水站地表水去除Ca2+、Mg2+、HCO3-、CO32-、硅、濁度及油類等凈化處理。
M+FL0循環冷卻水旁濾除硬除濁凈水系統典型案例:
海南東方石化原循環冷卻水旁濾裝置采用重力無閥濾池系統,處理能力180m3/h,檢測循環水水質數據如下:PH=8.5、SS=48mg/L、Ca2+=353mg/L、Mg2+=92mg/L、HCO3-=181mg/L、SO42-/810mg/L、Cl-=310mg/L、SiO2=76mg/L。由于硬度過高引發循環冷卻水系統結垢日趨嚴重,懸浮物含量偏高導致無閥濾池污堵而頻繁反洗。2019年12月改造為M+FLO循環冷卻水旁濾除硬除濁凈水裝置,投入運行后實測出水水質數值為:Ca2+=22mg/L、Mg2+=5.0mg/L、HCO3-=43mg/L、SiO2=6.0mg/L、濁度=1.5NTU。徹底改善了循環冷卻水水質狀況,并大幅降低了循環水排污/補新水量(60%)。
注NOTES:M+FLO-LDH磁絮凝+化學法除鹽除硬凈水系統結合投加Ca(OH)2、LDH、CO2、PFS/HFO、PAM等化學藥劑,可有效去除硫酸鹽、氯鹽、硅酸鹽、總鹽及鈣、鎂硬度。產生的LDH鈣復鹽泥等為非污染性的無機鈣礬礦物,可用作礦冶原料、水泥原料等,實現資源化回收利用。適用于工業廢水(或循環水排污水)的高效&經濟型除鹽除硬處理。處理性能及優勢:全鹽去除率~70%,全鹽TDS<1000mg/L,Cl-<150mg/L、SO42-<150mg/L、SiO2<5.0mg/L、硬度<50mg/L、濁度<1.0NTU。噸水處理成本約1.0~3.0元(主要與去除陰離子量相關)。相比預處理(除濁/除硬)+反滲透膜脫鹽+蒸發結晶工藝技術(通用型),具有工藝簡單/投資省/運營成本低/智能自動控制運行等明顯優勢。但脫鹽深度不及反滲透RO/DTRO。
附件: 《工業循環冷卻水處理設計規范》GB/T50050-2007.
項目 | 水質標準 | 項目 | 水質標準 |
懸浮物 (mg/L) | <20 <10(板式、翹片管和螺旋板式) | 鈣硬度+甲基橙堿度 (mg/L以CaCO3計) | ≤1100(RST≥3.3時)鈣硬度<200(水側>70℃時) |
濁度 (NTU) | <20 <10(板式、翹片管和螺旋板式) | 硅酸 (mg/L以SiO2計) | ≤175 |
Cl- (mg/L) | ≤1000(碳鋼、不銹鋼/管程) ≤700(不銹鋼/殼程,水溫<45℃) | Mg2+×SiO2 (mg/LMg2+以CaCO3計) | ≤50000 (pH≤8.5時) |
SO42-+Cl- (mg/L) | ≤2500 | 游離氯 (mg/L) | 0.2-1.0 |
電導率 (μs/cm) | <3000 | NH3-N (mg/L) | ≤10 |
pH | 6.8-9.5 | 石油類 (mg/L) | ≤5(非煉油) ≤10(煉油) |
總Fe (mg/L) | ≤1.0 | CODcr (mg/L) | ≤100 |
Cu2+ (mg/L) | ≤0.1 | 異氧菌數 (個/mL) | <5×105 |
Ca2+ (mg/L) | >30(緩蝕要求) <200(阻垢要求) | 粘泥量 (mL/m3) | <4 |