太倉(cāng) 單級(jí)反滲透水處理一體化設(shè)備 樣式美觀

移動(dòng)式反滲透 (RO) 系統(tǒng)有效地處理了廢棄化肥廠的水。這使得系統(tǒng)污水可以排放到坦帕灣而不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響。

某化肥廠在其母公司宣布破產(chǎn)后于 1999 年關(guān)閉。該設(shè)施生產(chǎn)磷酸。該地點(diǎn)的一系列池塘可容納 12 億加侖。含氨的酸性工藝用水。這些池塘有溢出的危險(xiǎn)，從而將受污染的水溢出到坦帕灣。

為防災(zāi)減災(zāi)，組織了現(xiàn)場(chǎng)管理小組，選擇污水處理和異地處置方式處理受污染的池塘。他們選擇了移動(dòng)式反滲透 (RO) 系統(tǒng)來(lái)處理大約 800,000 gpd，這樣水就可以排放到坦帕灣而不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。

在磷酸制造過(guò)程中，磷酸鹽巖與硫酸反應(yīng)并形成硫酸鈣或石膏，作為廢副產(chǎn)品。這種廢石膏被稱為磷石膏。每生產(chǎn)一噸磷酸會(huì)產(chǎn)生約4.5噸磷石膏。磷石膏與熱的酸性工藝水混合，形成一種漿液，然后泵送到現(xiàn)場(chǎng)的處置區(qū)。該區(qū)域稱為磷石膏煙囪，當(dāng)?shù)胤Q為石膏煙囪，而泵、溝渠、緩沖池和其他收集和輸送磷石膏和工藝用水的裝置稱為磷石膏煙囪系統(tǒng)。

當(dāng)設(shè)施被廢棄時(shí)，其磷石膏堆系統(tǒng)包含約 12 億加侖。酸性工藝水，其中大約一半儲(chǔ)存在石膏堆頂部的池塘中或包含在相鄰的地上冷卻池中。工藝用水受到各種污染物的污染，例如氨氮、磷酸鹽、氟化物、放射性化合物和痕量金屬，其濃度超過(guò)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

造成的主要環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)是 30 多年歷史的石膏堆堤發(fā)生災(zāi)難性故障。這種故障會(huì)將酸性工藝水釋放到坦帕灣沿岸的河口，對(duì)海草和海洋生物產(chǎn)生不利影響。

一旦雨水與工藝用水或工廠的其他受污染部分接觸，就會(huì)增加現(xiàn)場(chǎng)的廢水總量。由于設(shè)施的規(guī)模超過(guò) 1200 萬(wàn)加侖。當(dāng)?shù)孛恳挥⒋绲慕涤炅慷紩?huì)收集到 100 億的工藝用水。該站點(diǎn)關(guān)閉的那一年，該地區(qū)經(jīng)歷了大雨和熱帶風(fēng)暴。

2001 年 9 月該地區(qū)降雨量達(dá)到 19 英寸后，一群當(dāng)?shù)毓こ處熤贫艘幌盗刑娲桨?，以快速減少工藝用水量。

該團(tuán)隊(duì)調(diào)查了將水轉(zhuǎn)移到異地的可行性。然而，他們發(fā)現(xiàn)，其他化肥廠或污水處理廠的日處理能力不足以處理 的工藝用水量。因此，必須為短期恢復(fù)和場(chǎng)地的長(zhǎng)期關(guān)閉制定排放方案。

為了從風(fēng)暴中短期恢復(fù)，頒發(fā)了許可證，允許將經(jīng)過(guò)充分處理的廢水排放到離岸 100 英里的海灣。約 2.48 億加侖。使用兩個(gè) 1000 萬(wàn)加侖的氣體排放到海上。2003 年 7 月至 11 月之間的油輪。長(zhǎng)期關(guān)閉需要可靠和可持續(xù)的選擇，以在三年期間從現(xiàn)場(chǎng)清除 1.0 Mgpd 至 1.5 Mgpd。

RO 技術(shù)是最有前途的處理方法，可用于生產(chǎn)低濃度氨的高質(zhì)量流出物，同時(shí)避免與現(xiàn)有兩階段石灰工藝相關(guān)的中和和處置成本。然而，使用 RO 有兩個(gè)問(wèn)題。首先是缺乏酸性條件下反滲透性能的歷史數(shù)據(jù)。第二個(gè)是通過(guò)將 RO 廢品送回石膏堆來(lái)處理它的必要性。這最終會(huì)導(dǎo)致池塘中的成分堆積；在關(guān)閉場(chǎng)地之前，必須對(duì)這些水進(jìn)行處理。

RO 技術(shù)從未用于處理從磷酸鹽廠直接排放的工藝水。早期的試驗(yàn)，一些在進(jìn)行，證明了反滲透的效率，但對(duì)操作、維護(hù)和建筑材料的長(zhǎng)期影響尚不清楚。

太倉(cāng) 單級(jí)反滲透水處理一體化設(shè)備 樣式美觀

第一階段的目標(biāo)是證明使用 RO 的可行性，并在表 1 所示的限值內(nèi)可靠地產(chǎn)生 90 gpm 的流出物。第一階段將在三個(gè)月內(nèi)或在 520 萬(wàn)加侖后完成。處理過(guò)的水被生產(chǎn)，以先到者為準(zhǔn)。根據(jù)在第一階段獲得的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，第二階段的產(chǎn)量將提高到 450 gpm。第三階段是可選的，并被提議作為低成本擴(kuò)展。

為了滿足快速的時(shí)間表，該團(tuán)隊(duì)選擇了移動(dòng)系統(tǒng)。在合同授予后的五周內(nèi)，系統(tǒng)啟動(dòng)了。第一階段的設(shè)備包括雙介質(zhì)粗濾器，其次是多介質(zhì)拋光過(guò)濾器和兩程反滲透。

該系統(tǒng)在不調(diào)整給水中的低 pH 條件的情況下運(yùn)行。RO段有兩個(gè)pass；第一次在非常低的 pH 值（小于 3.0）下運(yùn)行，第二次在接近中性 pH 值下運(yùn)行。首程在低 pH 值下運(yùn)行，以防止由于進(jìn)水中的二氧化硅、氟化物、硫酸鹽和磷酸鹽而結(jié)垢，并提高氨的去除率。在接近中性 pH 值下運(yùn)行第二次通過(guò)的主要原因是為了提高對(duì)氟化物、二氧化硅、磷酸鹽、有機(jī)物和其他弱離子化化合物的排斥。承包商增加了移動(dòng)離子交換拋光機(jī)，以確保在嚴(yán)格的合同規(guī)范范圍內(nèi)出水質(zhì)量始終如一。第一階段原水特性與系統(tǒng)出水水質(zhì)的關(guān)系如表 2 所示。

盡管出水符合合同規(guī)格，但水溫的波動(dòng)以及日光的數(shù)量和強(qiáng)度會(huì)影響池塘中的藻類濃度。由于沒有人認(rèn)為藻類可以在低 pH 值的池塘水中存活，這個(gè)問(wèn)題是出乎意料的。石膏堆邊緣的滲水溝由于不受陽(yáng)光照射而含有較少的藻類；它還具有較低的濁度。對(duì)給水管道和溝渠進(jìn)行了修改，以便系統(tǒng)可以從這條溝渠中獲取給水。

為了降低亞微米尺寸的藻類污染 RO 膜的速度，5.0 微米的預(yù)過(guò)濾器被替換為 1.0 微米的濾芯。然后在上游放置另一個(gè)過(guò)濾系統(tǒng)，以降低更換這些筒式過(guò)濾器的成本。選擇了 USFilter 的連續(xù)微濾 (CMF) 技術(shù)和北卡羅來(lái)納州卡里市 Krüger Inc. 的壓載絮凝澄清技術(shù)，并進(jìn)行了為期三周的試點(diǎn)研究。然而，即使在執(zhí)行原位清潔程序之后，膜仍會(huì)受到一些性污染。接下來(lái)，使用次氯酸鹽以 2.5 毫克/升至 4.0 毫克/升的劑量殺死藻類，并使用膨潤(rùn)土吸附/破壞懸浮顆粒的穩(wěn)定性，對(duì)壓載絮凝澄清器進(jìn)行了測(cè)試。事實(shí)證明，這種工藝化學(xué)是去除亞微米藻類的解決方案。