堿水淡化工藝
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處理工藝擬
首先將目標水質(zhì)與原水水質(zhì)進行對比可以看出， pH值、懸浮物、總堿度+總硬度、氯化物、總?cè)芙夤腆w達不到要求，其余水質(zhì)指標能達到要求。因此，處理方案針對達不到要求的水質(zhì)指標而擬定。
原水水質(zhì)符合堿湖水水質(zhì)特征，具有非常高的總?cè)芙夤腆w（TDS，即含鹽量）和非常高的堿度，含鹽量達到一般情況下鹽湖水的含鹽量，堿度則遠遠超過通常的鹽湖水。
本原水要達到目標水質(zhì)，的挑戰(zhàn)是脫鹽和脫堿。要將TDS從10579.79 mg/L降至1000mg/L以下，優(yōu)選的工藝是反滲透。若采用離子交換進行脫鹽和脫堿，需要消耗大量的酸堿（本項目主要是耗酸量巨大），除非項目附近有大量廢酸可以利用，不建議采用離子交換法。
反滲透通常是脫鹽工藝，但在本項目由于原水中的堿度來源是碳酸氫根離子（HCO3－）和碳酸根離子（CO32－），反滲透的脫鹽過程實際上也是在脫除這些離子，因此，也同時脫除了水中的堿度，從而使得目標水質(zhì)指標中的總堿度+總硬度達到要求。
由于反滲透對進水中的濁度要求很高，因此，在反滲透前面需要設(shè)置相應(yīng)的預(yù)處理措施，以程度地去除濁度，延長反滲透膜的清洗周期。目前的反滲透進水預(yù)處理工藝為超濾。超濾克服了傳統(tǒng)過濾工藝對原水水質(zhì)波動適應(yīng)性差、出水水質(zhì)不穩(wěn)定的弱點。當(dāng)原水水質(zhì)在一定范圍內(nèi)波動時，超濾的出水水質(zhì)非常穩(wěn)定。正是由于這一特出優(yōu)點，超濾正逐漸成為反滲透前的*預(yù)處理工藝。
由于原水為地表水，在降雨或其它因素影響下，懸浮物含量存在巨大波動的可能性，一定情況下可能超出超濾的承受能力，因此，為了保證后續(xù)設(shè)備穩(wěn)定運行，傳統(tǒng)的混凝、沉淀、過濾也需要設(shè)置。建議采用將此三種工藝置于一個裝置內(nèi)的一體化處理裝置。
處理工藝
工藝說明
1．原水投加PAC、Cl2
原水在進入處理裝置前需投加PAC和Cl2。
PAC是目前使用的無機高分子絮凝劑。投加PAC可以中和水中的膠體和其它帶負電微粒的電荷，使之凝聚成大顆粒，從而在后面的一體化處理裝置中沉淀過濾去除。
投加Cl2是為了殺菌消毒滅藻，防止水中的微生物在后續(xù)處理裝置中孽生造成污堵。同時，Cl2還可以將原水中的亞鐵離子（Fe2+）氧化成鐵離子（Fe3+），從而在后續(xù)處理裝置中一并去除，降低鐵對反滲透膜的威脅。
之所以選用Cl2作為氧化消毒劑，是因為原水pH較高，投加成品NaClO劑量太大，運行成本過高。直接投加Cl2成本較低。也可以考慮其它在高pH值條件下有較好殺菌效果的氧化劑，比如O3、ClO2，但成本較高。
2．一體化處理裝置
在中小規(guī)模的水處理廠普遍采用裝混凝、沉淀、過濾置于一個裝置內(nèi)的一體化處理裝置，用以去除水中的懸浮物，降低濁度。
投藥后的原水在裝置內(nèi)反應(yīng)，形成絮凝體（礬花），然后進入斜板區(qū)，將大顆粒沉淀下來，zui后進入過濾區(qū)，過濾后的出水懸浮物含量在5mg/L以下。
3．超濾
超濾膜是一種孔隙極小的微孔膜，通?？讖皆趲资{米。超濾膜可以去除水中絕大部分的懸浮物、膠體、細菌、病毒，達到非常的出水。通常超濾出水濁度穩(wěn)定在1NTU以下，SDI值（淤泥密度指數(shù)）在3以下。這樣的水質(zhì)對于保證后面的反滲透膜的穩(wěn)定運行具有重要意義，通常情況下，通過超濾的地表水進入反滲透膜脫鹽，可以使反滲透穩(wěn)定運行3～6個月。
目前市場上超濾膜的型號很多，但主流材質(zhì)通常情況下只有兩種，即PES（聚醚砜）和PVDF（聚偏氟乙烯）。市場上PES材質(zhì)的超濾膜通常制成內(nèi)壓式，主要用于普通地表水和地下水進入反滲透前的預(yù)處理，其對進水濁度和顆粒度要求較高，且耐氯性較差，通常不適合于在廢水或微污染水處理中采用。PVDF材質(zhì)的超濾膜通常制成外壓式，由于是一種氟塑料，它具有良好的耐化學(xué)性（包括良好的耐氯氧化性）和對高濁度水的適應(yīng)性，廣泛用于各種性質(zhì)的水處理中，尤其是廢水回用和微污染水的過濾。
針對本項目的水源水質(zhì)情況，推薦使用PVDF材質(zhì)的超濾膜。這樣在膜污堵時，可以采用投加高濃度的氯（500～900mg/L）來進行反洗恢復(fù)膜的性能。
4．反滲透
反滲透是一種*的脫鹽工藝，通常情況下可以脫除水中95％以上的鹽分（三年內(nèi)）。在本項目原水TDS為10579.79 mg/L，經(jīng)過反滲透脫鹽的出水在529mg/L以下。經(jīng)過反滲透膜，水中其它殘留的懸浮物、膠體、細菌、病毒基本去除。硬度可以在1mg/L（以CaCO3計）以下。
反滲透的核心部件是反滲透膜。目前主流的反滲透膜均為PA（聚酰胺）材質(zhì)，早期的醋酸纖維素材質(zhì)的反滲透膜已經(jīng)逐步退出市場。本項目原水水質(zhì)條件下，采用普通苦咸水膜可以達到50％的回收率（即1m3進水可以得到0.5m3產(chǎn)水），如果需要將水回收率提高到75%，需要使用海水淡化膜。但使用海水淡化膜由于運行壓力很高（達5MPa以上），意味著的能耗，本項目由于在缺水地區(qū)，而能源價格較低，可以考慮在反滲透裝置中*段使用普通苦咸水膜，第二段中使用海水淡化膜，一二段之間使用增壓泵進行增泵，濃水排放出口設(shè)置能量回收裝置以降低能耗。具體設(shè)置見下圖：
5.出水
反滲透出水非常，可以有的用途，比如作為鍋爐補水。本項目中如果僅與其它處理后的污水一起作為循環(huán)冷卻水，由可以與其它出水混合，消毒后出本項目界區(qū)。
