某化工集團生產廢水主要來自該集團各生產單位外排廢水。由于產品和工藝不同，廢水水質波動較大，其處理采用收集不同類型廢水進行集中處理、排放地表水體的方式。隨著國家環保要求的進一步提高，傳統的化工廢水處理方式已不能滿足環保要求。為此，該集團采用超濾、反滲透工藝對集中處理后的化工廢水進行深度處理，并回用化工生產，以實現化工廢水“近零排放”的目標。集中收集的總廢水經兩級石灰—絮凝沉淀法去除部分無機懸浮物、有機污染物及鈣鎂離子，產水一部分供廠區沖洗地面和衛生間，部分供超濾、反滲透膜系統使用。

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1.化工廢水處理工藝

該工程系統進水具有高溶解固體含量(TDS)、高硬度、高pH、高有機物(COD)等特點，處理工藝主要考慮去除無機懸浮物、有機污染物及鈣鎂離子，使系統產水中的離子含量達到可接受范圍，產水回用于化工工藝過程不致對化工產品質量產生不利影響。

反滲透膜技術可以很好地達到去除離子的目的。根據原水水質，設計采用投加純堿降鈣+常規絮凝沉淀+多介質過濾(MMF)+超濾膜法(UF)+反滲透膜法(RO)工藝進行處理。該工藝具有占地面積小、處理水量大、產水水質穩定、全自動PLC+上位機控制運行、操作簡單等特點。工藝流程如圖1所示。

2.工藝流程要點

采用超濾膜與反滲透膜技術處理廢水，關鍵是防止膜組件的污堵和結垢，同時保證膜的產水通量。采用以下措施控制膜的結垢與污堵風險。

2.1絮凝劑、助凝劑和純堿的投加

在絮凝反應池中投加適量絮凝劑(PAC)、助凝劑(PAM)和足量純堿，經斜板沉淀池沉淀后可除去95%以上的Ca2+和部分重金屬離子，以降低后續反滲透膜表面形成難溶重金屬沉淀的可能性。

由于PAM是長鏈高分子化合物，與RO膜的高分子材質類同，過量PAM到達RO膜后會導致RO膜嚴重污堵，且無法通過化學清洗恢復膜通量。因此，只能適量投加助凝劑，蕞佳PAC和PAM聯合投加量根據現場小試確定。

2.2酸的投加

由于原廢水呈堿性，pH較高，重金屬離子易在堿性環境中形成難溶沉淀物，并在膜表面形成結垢。為防止重金屬離子在膜表面沉淀結垢，調節原水pH至關重要。在沉淀池產水至多介質過濾器的進水管上投加鹽酸，調節pH至7~7.5，能有效控制重金屬離子在反滲透膜表面的結垢。

3.結論

(1)采用雙膜法處理化工廢水，系統對有機污染物、硬度的去除效果較好，TDS去除率可穩定在97%以上，反滲透產水回用于化工生產工藝，反滲透濃水用于沖灰。整個系統運行可實現集團廢水的“近零排放”，經濟和環境效益顯著。

(2)隨著系統的連續運行，超濾膜和反滲透膜均有一定程度的污染，壓差有所上升，產水量有所下降。經過化學清洗后膜通量可以恢復到設計值。

(3)為保證系統長時間連續運行，可考慮使用過濾孔徑為10μm的保安過濾器濾芯。

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