水处理系统节水措施的浅析

水处理系统节水措施的浅析

摘要：面对当今水资源日益匮乏的严峻形势,推广工业用水重复利用、发展节水技术和开发新型水资源意义深远本文结合工程设计实例,从循环冷却水系统、污水回用系统着手,分析水的重复利用情况、常用的节水技术。

关键词：工业用水重复利用

本文结合工程实例,从循环冷却水系统、污水回用系统着手,分析水的重复利用及减少水的损耗;探讨新型节水设备的使用情况。主要的节水措施:(1)循环水系统:提高浓缩倍数,减少蒸发量;(2)回用水的深度利用。

1 发展节水新技术

在石油、化工等工业企业中,循环冷却水的用量占90％以上,其循环冷却水系统的补充水量又占整个工程项目一次用水量的60%～70%,因此循环冷却水系统节水的潜力很大。

1.1 提高浓缩倍数,降低补水量

设循环水浓缩倍数为N、补水量为Qm、蒸发水量Qe,系统排污量为Qw，Qc为循环水量、⊿t为循环水给水、回水温差。

以某项目为例,干球温度31℃,湿球温度27℃,回水温度42℃,给水

温度32℃,循环水量Qr=27000m3/h。计算并绘制不同浓缩倍数对应的排污水量和补充水量的变化曲线图

由上述可知,在Qe一定的情况下,浓缩倍数N越大,则补充水量Qm越小,系统排污量Qw越小;但是,当N增大到5后,Qm的降低已不明显,随之而来的结垢、腐蚀问题却很严重;因此综合考虑节水和阻垢、缓蚀的因素,浓缩倍数N不应小于3,一般控制在4～5。

1.2 减少蒸发水量,降低补水量

由上述公式可知,减少蒸发水量Qe可直接降低补水量。

在煤化工项目和PVC项目中,循环水的蒸发损失水量约占项目总用水量的40%～60%,因此,减少循环水系统蒸发量,是降低循环水系统用水的关键。

现有的降低蒸发水量的措施,主要有以下三种。

(1)工艺装置内,采用空冷换热器替代部分水冷换热器。

(2)干湿式冷却塔:在塔内安装具有一定换热面积的空冷器,冷却回水在散热器中与外部冷空气换热,之后再进入塔的淋水区。此种塔型较普通冷却塔可节约蒸发水量。但由于采用了空冷器、温度控制连锁、变频风机等设施,投资较普通机力塔增加约80%～90%。

(3)闭式冷却塔:该种塔型是利用轴流风机,将空气从百叶窗吸入,

向上掠过换热管束,管束内为闭式循环冷却水,同时管束外为敞开式的循环喷淋水p闭式系统,由于水的冷却主要靠接触传热,冷却极限为空气的干球温度,效率低、冷却水温高;需要大量的金属管(铝管或钢管),因此造价为同容量湿式塔的4～6倍;且由于市场上的闭式冷却塔的规模都做得比较小,单塔最大能力150～200m3/h,对于同等规模的循环冷却水系统来说,占地面积大。

由于我国水资源短缺日益突显,特别是三北(华北北部、西北和东北大部)地区缺水更为严重,密闭式循环水系统在节水方面的优势明显,因此,在这些地区的循环水系统形式的选择上,可以优先考虑密闭式循环水系统。

2 污水回用于循环水补水

目前,污水回用仍处于低水平利用阶段,主要用于绿化、地面冲洗、水力冲渣、煤场浇洒等。这些途径的杂用水用水量很小,约为100～200m3/d,而对于一般化工项目来说,废水总量可达到5000～10000m3/d。因此,如果要对废水进行充分地回用,必须提高处理水平,对污水进行深度处理,拓宽其回用途径。

污水回用的原水主要分为两类:一类是,循环水排污、脱盐水站排水、锅炉排污;另一类是,生化处理后污水。

对于生化处理后的污水,为去除难生化有机物,需先提高其可生化性后再进行生物处理(如采用曝气生物滤池)进一步去除残余的COD,

之后再经过过滤器去除水中的悬浮物和胶体;最后再进入超滤、反渗透系统进一步脱盐。

高含盐废水中除了含盐量高外,由于这股废水主要来自循环水排污和脱盐水站的排污,水中的浊度较高,不能直接进入膜系统脱盐。因此废水先依次进入混凝、沉淀池和过滤器去除水中的浊度,之后再进入超滤、反渗透系统进一步脱盐。

由于各工程的污水回用的原水水质存在差异,应结合具体情况具体分析,确定最佳的水处理方案。

经上述工艺处理完的回用水,可用于循环水的补水。这样,回用水的使用率则大幅提高。

3 结语

水资源可持续利用是关系到我国经济社会发展的重大战略问题。因此,循环水系统通过提高浓缩倍数以及开发闭式冷却塔,污水回用系统通过深度处理提高利用率,从而实现最大限度的节水。作为工程人员,应着眼于设计及施工过程中的各个环节,发现节水措施并积极采用节水新技术。

参考文献

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