3.1 COD 去除效果
各单元 COD 去除效果见图 2。
由图 2 可知，进入回用处理系统的焦化废水 COD 在 60~130 mg/L，且有较大波动，经过多介质过滤及活性炭吸附后，COD 得到了有效的去除，活性吸附塔出水的 COD 稳定在45~80 mg/L，去除率约 30%~50%，说明在 Fenton 氧化工艺之后，活性炭吸附仍可有效降低废水中的 COD，维持膜系统较低的有机污染物浓度，从而确保膜系统特别是反渗透装置的稳定运转。运行发现，即使进入回用处理系统的 COD 波动，活性炭吸附塔出水 COD 仍比较稳定，有效地防止反渗透膜受到冲击而影响产水水质。
反渗透装置产水的 COD 维持在 5~10 mg/L 左右，与超滤产水（COD 约 40~60 mg/L）混合后仍可维持在 10~20 mg/L，仍优于规范要求的 COD≤60 mg/L 的指标要求。
3.2 电导率去除效果
RO 电导率去除效果见图 3。
由图 3 可知，反渗透进水电导率均值在 6 800 μS/cm，经过反渗透装置脱盐处理后，经反渗透处理后的产水电导率稳定在 120 μS/cm 以下，反渗透产生浓水的电导率平均值为 26500 μS/cm，反渗透装置的脱盐率大于 98%，根据含盐量、电导率、溶解性总固体之间的转换关系（溶解性总固体质量分数≤5%时，含盐量/电导率≈0.7）[11]，反渗透产水 TDS 约 85 mg/L，与部分超滤产水（TDS＜5 000 mg/L）混合后，TDS 约 820 mg/L，仍满足《工业循环冷却水处理设计规范》（GB 50050—2017）中溶解性固体小于 1000 mg/L 的指标要求。
ED 电导率去除效果见图 4。
由图 4 可知，一级电渗析（ED1）进水因为混合了二级电渗析（ED2）产生的浓水，电导率略有升高，平均在 28 400 μS/cm，出水电导率在 16 800 μS/cm，浓水电导率约为 54 900μS/cm，一级电渗析脱盐率为 65%左右；ED1 淡水经 ED2 处理后，淡水电导率为 6 200 μS/cm，浓水电导率为 35 000 μS/cm，二级电渗析脱盐率在 63%左右。ED2 浓水电导率与反渗透浓水电导率相近，将其回送到 ED1，可增加产水率；ED2 淡水因其与焦化废水电导率相当，混合后并不影响进入回用处理系统废水的含盐量，可将其回送到 Fenton 氧化单元再循环，从而提高系统回收率。
3.3 产水率分析
各处理单元产水情况见图 5。
由图 5 可知，在平均进水量 116 m3/h 情况下，ED1 平均浓水量 8.4 m3/h，平均回用率达到 92.8%，略高于设计值 92%，远高于常规“双膜法”的 70%~75%；RO 平均进水量 112 m3/h，平均产水量 92 m3/h，平均产水率 82%，略低于设计产水率，主要是为了满足产水水质的前提下，降低能耗，延长膜的使用寿命；超滤产水量平均 131 m3/h，配水量 19 m3/h，占超滤产水的 14.5%；RO 平均浓水量 20 m3/h，ED1+ED2 总产水 11 m3/h，平均产水率 55%。
从各个装置的产水率、系统总回收率、COD 和 TDS 等指标来看，本系统完全满足设计要求，可实现稳定达标回用。
3.4 运行成本分析
本项目成本主要由电耗、活性炭更换费用、药剂费用、载能工质（蒸汽、压缩空气等）消耗以及人工费用组成。
（1）电耗。吨水耗电 2.72 kW·h，按单价 0.54 元/（kW·h）计，吨水电费为 1.47 元，其中 ED（电渗析）吨水电费约 0.3 元。
（2）活性炭更换费用。年更换活性炭量 200 t，按 7 000 元/t 计，吨水活性炭费用为 1.33元。
（3）药剂费用。药剂主要包括膜清洗药剂、阻垢剂、杀菌剂等，折吨水费用约 1.10 元。
（3）药剂费用。药剂主要包括膜清洗药剂、阻垢剂、杀菌剂等，折吨水费用约 1.10 元。
（4）蒸汽。吨水耗蒸汽 0.003 t，按单价 65 元/t 计，吨水费用为 0.20 元。
（5）压缩空气。吨水耗压缩空气 0.48 m3，按单价 0.072 5 元/m3 计，吨水费用为 0.04元。
（6）人工成本。所需职工定员 9 人，全部为生产人员，平均工资为 6 000 元/月，吨水人工费为 0.49 元。
以上 5 项合计运行成本为 4.63 元/t。
4 结论
（1）采用“多介质过滤+活性炭吸附+超滤+反渗透+电渗析”组合深度处理工艺对焦化废水进行处理，产水水质优于《工业循环冷却水处理设计规范》（GB 50050—2017）中再生水水质指标要求，产水可作为厂区循环冷却水补充水使用，提高了水重复利用率，降低了吨焦取水量。
（2）活性炭吸附塔可有效去除 Fenton 氧化后废水中的 COD，去除率为 30%~50%，为后续“双膜法”的稳定运行提供保障。电渗析装置可有效脱除废水中的盐分，脱盐率约 65%，产水率约 55%，产水可回到系统前端循环处理，从而提高总回收率。该组合回用处理工艺废水回收率可稳定达到 92%以上，远高于常规双膜法处理工艺，吨水运行成本 4.63 元。
该组合工艺为焦化废水深度处理领域提供了一套可借鉴的工艺路线，具有一定的推广意义。
原标题：焦化废水回用处理工艺设计及运行分析
原作者：门 枢，王 凯，杨 飞
相关文章
- 含油废水除油-污泥制备吸附碳材料研究现状 2020-11-02
- 目前国内主要采用哪几种方法处理煤化工废水？ 2020-03-25
- 一种新型微生物絮凝剂的制备及对 Cu2 +去除性能的探究 2020-05-23
- 合成制药废水处理工程设计及运行技术分析 2020-08-05
- 无机絮凝剂聚合硅酸铝铁的制备 2021-03-10
最新文章
- 城镇污水处理厂全流程水质管理方法分析 2023-01-29
- 高排放标准下某高新园区污水处理厂工程实例 2023-01-16
- 一种树状多支化破乳剂的合成与应用 2023-01-14
- 地层注入水悬浮物含量偏高原因分析与治理 2023-01-13
- 浅谈胶印润版液的净化循环使用 2023-01-13
