南陽(yáng)南油科貿(mào)有限公司

超濾膜法處理生化污水的工藝設(shè)計(jì)

王曉峰南陽(yáng)南油科貿(mào)有限公司

河南油田污水深度處理工藝方案是在現(xiàn)有污水生化處理的工藝后端增加兩級(jí)過(guò)濾和一級(jí)超濾膜系統(tǒng)的工藝。超濾膜元件擬采用外壓式超濾膜元件，材質(zhì)為經(jīng)親水性處理的PVDF，單套超濾裝置產(chǎn)水量125m3/h，共設(shè)1套，錯(cuò)量過(guò)流。超濾系統(tǒng)包括自清洗過(guò)濾器、過(guò)濾膜組件及超濾反洗水泵。

生化污水；超濾膜法；方案；工藝流程；設(shè)備選型；運(yùn)行費(fèi)用

近幾年河南油田根據(jù)稠聯(lián)外排污水處理運(yùn)行現(xiàn)狀以及膜處理工藝的水質(zhì)要求，在原有生化處理系統(tǒng)基礎(chǔ)上新建緩沖池，污水經(jīng)過(guò)系統(tǒng)緩沖后進(jìn)入兩級(jí)過(guò)濾系統(tǒng)+超濾膜系統(tǒng)進(jìn)行深度處理，將處理后的污水排入監(jiān)護(hù)罐，將合格的污水進(jìn)行外排。

1 工藝流程

河南油田污水深度處理工藝方案是在現(xiàn)有污水生化處理的工藝后端增加兩級(jí)過(guò)濾和一級(jí)超濾膜系統(tǒng)的工藝。工藝流程如下：稠聯(lián)來(lái)污水→冷卻塔→隔油池→生物膜水解酸化池→中沉池→生物膜接觸氧化池→二沉池→雙濾料過(guò)濾器→多介質(zhì)過(guò)濾器→超濾膜系統(tǒng)→監(jiān)護(hù)罐→達(dá)標(biāo)外排。膜處理工藝分段控制水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1，物料平衡關(guān)系見(jiàn)圖1。

表1 膜處理工藝分段控制水質(zhì)mg/L

圖1 超濾膜法物料平衡關(guān)系

2 反洗及污水回收流程

（1）超濾反洗系統(tǒng)。超濾反洗系統(tǒng)流程：超濾反洗水箱→反洗水泵→超濾膜裝置（加藥點(diǎn)）→中和水池。根據(jù)超濾膜反洗污水水質(zhì)指標(biāo)，接入新建的中和水池。超濾反洗水回收流程：超濾反洗污水→中和水池→去注水。

（2）超濾化學(xué)清洗系統(tǒng)。超濾化學(xué)清洗系統(tǒng)流程：超濾化學(xué)清洗水箱（加藥點(diǎn)）→提升水泵→超濾膜裝置→超濾化學(xué)清洗水箱。超濾膜化學(xué)清洗系統(tǒng)，內(nèi)部循環(huán)，清洗完回化學(xué)清洗水箱。

3 主要設(shè)備及構(gòu)筑物選型

（1）超濾裝置。超濾膜元件擬采用外壓式超濾膜元件，材質(zhì)為經(jīng)親水性處理的PVDF，單套超濾裝置產(chǎn)水量125m3/h，共設(shè)1套，錯(cuò)量過(guò)流。超濾系統(tǒng)包括自清洗過(guò)濾器、過(guò)濾膜組件及超濾反洗水泵。過(guò)濾膜組件參數(shù)如下：S=50m2，膜殼材料為ABS，膜殼直徑為165mm；膜絲材質(zhì)為高結(jié)晶度PVDF，過(guò)濾精度為0.1μm；截留分子30 000，膜絲內(nèi)徑為0.7 mm，外徑為1.3 mm，膜絲長(zhǎng)度為1.5m。該機(jī)組共計(jì)采用50支超濾膜。超濾膜反洗泵Q=300m3/h，H=34 m，N=45 kW。單支膜水洗反洗強(qiáng)度為80 L/（m2·h），單支膜氣洗反洗強(qiáng)度為5m3/h。超濾系統(tǒng)每45min反洗一次，每次反洗過(guò)程總時(shí)間為3.5min，其中反洗泵運(yùn)行1.5 min，反洗時(shí)進(jìn)氣2min。單支膜反洗氣量為5m3/h，實(shí)際用氣量為250m3/h，用氣壓力0.4～0.7MPa。儀表用量15m3/h，用氣壓力0.4～0.7MPa。超濾膜系統(tǒng)參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 超濾膜系統(tǒng)參數(shù)

（2）雙濾料過(guò)濾器（3套）。雙濾料過(guò)濾器濾料為無(wú)煙煤和石英砂。單臺(tái)過(guò)濾器直徑3m×4.73m，單臺(tái)處理水量75 m3/h，工作濾速7 m/h，校核濾速10 m/h，工作周期24 h，采用水、氣混合反沖洗。反洗水來(lái)自監(jiān)護(hù)罐，反洗強(qiáng)度650m3/h，水洗反洗壓力0.3～0.4MPa，反洗歷時(shí)10～15min。氣洗由水環(huán)真空泵供氣，反洗強(qiáng)度585m3/h，氣洗反洗壓力0.1～0.2MPa，反洗歷時(shí)3～5min。廠家自帶控制柜1套（與多介質(zhì)過(guò)濾器公用），自帶控制電纜及電纜線(xiàn)。

（3）多介質(zhì)過(guò)濾器（3套）。多介質(zhì)過(guò)濾器去除小粒徑的懸浮物，濾料為核桃殼+石英砂+皓英石。單臺(tái)過(guò)濾器直徑為3m×4.73m，單臺(tái)處理水量75 m3/h，工作濾速7 m/h，校核濾速10m/h，工作周期24 h，水洗反洗強(qiáng)度650m3/h，水洗反洗壓力0.3～0.4MPa，反洗歷時(shí)5～10min，氣洗反洗強(qiáng)度585m3/h，氣洗反洗壓力0.1～0.2MPa，反洗歷時(shí)3～5min。廠家自帶控制柜1套（與雙濾料過(guò)濾器公用），自帶控制電纜及電纜線(xiàn)。

（4）監(jiān)護(hù)罐。選用500m3鋼制拱頂罐1座，停留時(shí)間3.5 h，尺寸為8.9m×8.9m。

（5）污水回收泵。選用污水回收泵1臺(tái)，Q= 165m3/h，H=30m，N=22 kW。

（6）過(guò)濾提升泵。選用過(guò)濾提升泵2臺(tái)，一用一備，Q=165m3/h，H=60m，N=55 kW。

（7）中和水池。中心水池有效容積為100m3，設(shè)在超濾系統(tǒng)后，尺寸為7m×5.0m×3.5m。

（8）緩沖水池。緩沖水池有效容積為200m3，停留時(shí)間1.4 h，設(shè)在過(guò)濾系統(tǒng)后，尺寸為7.0m× 9.0m×3.5m。

4 主要工程量及投資估算

設(shè)備工藝部分主要工程量及投資估算見(jiàn)表3。

表3 主要工程量及投資估算

由表3中數(shù)據(jù)可知，工藝部分投資估算總價(jià)為1 046.5萬(wàn)元。設(shè)備的其他部分投資估算如下：儀表部分為8.4萬(wàn)元，電氣部分為180萬(wàn)元，總圖部分為24.43萬(wàn)元，工程直接費(fèi)用為1 259.33萬(wàn)元。方案直接運(yùn)行成本為2.46元/立方米，合計(jì)每年總運(yùn)行成本270萬(wàn)元。

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.7.033