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摘要：本文主要是针对污水回用装置进水水质不稳定，机械杂质和胶体物质含量较高这一现象，研究预处理单元的运行方式，提高污染物的去除效率，改善预处理后水质，降低反渗透进水SDI值的方法。
关键词：污水回用装置；反渗透进水SDI值；去除效率
前言
胜利石油化工总厂净化水车间污水回用装置，是由污水处理装置的排水做为水源，由于污水处理装置采用的是活性污泥处理法，所以污水回用进水的悬浮物、有机物、杂质等含量较高，虽然经过电絮凝沉淀除硬、锰砂过滤、超滤等预处理设施，但是反渗透进水SDI值仍旧较高。
一、生产现状
污水回用装置2008年3月份开始破土动工，2008年7月份投产，2014年至2015年初双膜陆续更新。目前装置主要由两部分组成，一是在2013年改造完成的预处理部分，分别有平流沉淀池、高效斜管沉淀池、多介质过滤池和三套超滤设备。二是由济南世纪赛沃环保科技有限公司设计的两套美国陶式反渗透（RO）设备，对预处理后的废水进行深度处理，设计制水能力共80m3/h（25℃）。
由于装置进水的COD、悬浮物、浊度波动范围较大，導致预处理单元出水水质也不稳定。反渗透进水的SDI值经常处在高值状态，，大量的杂质和生物粘泥，直接进入到反渗透装置中，附着在反渗透进水端面上，难以去除，最终导致反渗透压差升高，装置停工清洗，运行时间减少，产水量下降，化学清洗频繁。
二、原因分析
预处理单元共有三部分，一是平流沉淀池，通过对污水pH值的调整，使水中的悬浮物形成体积较大的絮体，经过自然沉降后与水分离，从而达到降低水的硬度和悬浮物的目的；二是砂滤罐，主要是通过细砂过滤来去除水中较小体积的悬浮物和杂质，然后通过不断地反洗排出系统，以达到降低污水浊度的目的；三是超滤设备，是用来截留水中胶体大小的颗粒，从而再次降低水的浊度、色度和COD等。通过对各预处理单元的调整和控制，达到稳定水质，减轻装置的水质负荷，使反渗透进水的SDI值保持在4.5以下（工艺要求小于5）。
1、平流沉淀池加碱（NaOH）量未优化
平流沉淀池进口pH值控制范围是10.5～11.5，上下限之间碱的投加量相差很大，投加量过多会增加水的电导率，投加量过少，会降低硬度的去除率，因此碱的投加量必须经过科学细致的验证。
2、超滤无风洗
风洗是外压式超滤膜元件非常重要的清洗方式，通过风的振动和摩擦，可以将附着在膜表面的沉积物清除，然后再配合药洗、水洗将沉积物排出系统。因此恢复超滤的风洗是非常重要的工作。
三、解决方法
1、平流沉淀池加碱（NaOH）量的优化
（1）提高在线pH探头的准确率
在线pH探头是指示加碱效果的一个非常重要的设备，以前探头固定安装在池子的进水端，受安装位置的限制和操作液位的影响，探头经常没入水中，导致探头接触部位进水，使测量数据不准确。为解决这个问题，对探头特别设计了一个浮力器，使探头飘浮在水面上，不再受池内液位高低的影响，既提高了测量的准确度，又减少了探头的损耗。
（2）反复核算，优化碱投加量
对平流沉淀池的水质加强监测，调整碱和酸的投加量，寻找一个既经济又高效的投加数量。适量地投加氢氧化钠，会使水的钙镁生成沉淀，与水分离后达到去除硬度的目的，反应方程式如下：
Ca（HCO3）2+2NaOH→CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
Mg（HCO3）2+4NaOH→Mg（OH）2↓+2Na2CO3+2H2O
MgSO4+2NaOH→Mg（OH）2↓+Na2SO4
MgCl2+2NaOH→Mg（OH）2↓+2NaCl
从上述反应可以看出，只有镁的非碳酸盐硬度才消耗碱，而碳酸盐硬度和氢氧化钠作用后，除生成CaCO3、Mg（OH）2沉淀外，还同时生成了等物质的量的Na2CO3和NaCl，这些产物对水的电导率是有较大的贡献的。
因此氢氧化钠的投加量是非常科学，如果过量投加显然会提高硬度的去除率，但确会增加水的电导率；如果控制投加量，虽然有效抑制了电导的升高，但硬度的去除率会降低。高的电导率和硬度都会对反渗透进水的SDI值造成一定的影响。
我们根据进水COD、浊度和硬度的数据变化，对加碱量分了三个数量级进行投加，通过三个月的对比观察，验证了以上的理论，随着加碱量的增加，硬度的去除率就会随之提高。同时，我们监测了在最大和最小加碱量的情况下，盐酸的投加量分别为1.4382 mg/L和0.8138 mg/L，监测各投加点的电导率会有非常明显的变化。
在两个矛盾的条件中寻找动态的平衡点，是我们生产中经常遇到的一个现象，根据实验数据得出，根据进水水质情况，加碱量控制在1.3～1.5 mg/L之间是比较合理的。
2、超滤安装减压阀及贮气罐，恢复气洗
超滤膜的风擦洗是反洗过程中非常重要的一步，长期以来，三套超滤的风洗均没有投入，主要是因为配套设备不完善。由于气洗时风压不能超过0.08Mpa，所以选择一个合理可靠的减压阀是非常重要的一个环节，因为一旦减压阀故障，风压超过规定值时，就会造成膜丝断裂，膜报废的情况，通过调查对比和筛选，最终选择了日本生产的SMC气体减压阀，它可以准确稳定地将仪表风控制在工艺要求的范围内。
根据现场的具体情况，利旧安装了一台5m3的贮气罐，将三套超滤风洗设定时间进行调整，使每套交替进行，既保证了风洗效果又避免了相互影响。通过观察在风洗时每支膜元件的反洗出口透明管处能够清楚地看到气泡涌出，风压稳定在0.05Mpa左右，基本达到了设计要求。
四、结论
1、平流沉淀池酸碱的消耗量能够达到生产要求，除硬效果稳定，出水硬度控制在150mg/L左右，去除率达到70%。
2、三套超滤风洗运行正常，通过水质监测未发现断丝情况，透膜压差稳定，产水能够满足反渗透进水的要求。
经过研究和优化调整，预处理单元的出水水质有了的改观，SDI值基本稳定在3.14～4.37之间。
关键词：污水回用装置；反渗透进水SDI值；去除效率
前言
胜利石油化工总厂净化水车间污水回用装置，是由污水处理装置的排水做为水源，由于污水处理装置采用的是活性污泥处理法，所以污水回用进水的悬浮物、有机物、杂质等含量较高，虽然经过电絮凝沉淀除硬、锰砂过滤、超滤等预处理设施，但是反渗透进水SDI值仍旧较高。
一、生产现状
污水回用装置2008年3月份开始破土动工，2008年7月份投产，2014年至2015年初双膜陆续更新。目前装置主要由两部分组成，一是在2013年改造完成的预处理部分，分别有平流沉淀池、高效斜管沉淀池、多介质过滤池和三套超滤设备。二是由济南世纪赛沃环保科技有限公司设计的两套美国陶式反渗透（RO）设备，对预处理后的废水进行深度处理，设计制水能力共80m3/h（25℃）。
由于装置进水的COD、悬浮物、浊度波动范围较大，導致预处理单元出水水质也不稳定。反渗透进水的SDI值经常处在高值状态，，大量的杂质和生物粘泥，直接进入到反渗透装置中，附着在反渗透进水端面上，难以去除，最终导致反渗透压差升高，装置停工清洗，运行时间减少，产水量下降，化学清洗频繁。
二、原因分析
预处理单元共有三部分，一是平流沉淀池，通过对污水pH值的调整，使水中的悬浮物形成体积较大的絮体，经过自然沉降后与水分离，从而达到降低水的硬度和悬浮物的目的；二是砂滤罐，主要是通过细砂过滤来去除水中较小体积的悬浮物和杂质，然后通过不断地反洗排出系统，以达到降低污水浊度的目的；三是超滤设备，是用来截留水中胶体大小的颗粒，从而再次降低水的浊度、色度和COD等。通过对各预处理单元的调整和控制，达到稳定水质，减轻装置的水质负荷，使反渗透进水的SDI值保持在4.5以下（工艺要求小于5）。
1、平流沉淀池加碱（NaOH）量未优化
平流沉淀池进口pH值控制范围是10.5～11.5，上下限之间碱的投加量相差很大，投加量过多会增加水的电导率，投加量过少，会降低硬度的去除率，因此碱的投加量必须经过科学细致的验证。
2、超滤无风洗
风洗是外压式超滤膜元件非常重要的清洗方式，通过风的振动和摩擦，可以将附着在膜表面的沉积物清除，然后再配合药洗、水洗将沉积物排出系统。因此恢复超滤的风洗是非常重要的工作。
三、解决方法
1、平流沉淀池加碱（NaOH）量的优化
（1）提高在线pH探头的准确率
在线pH探头是指示加碱效果的一个非常重要的设备，以前探头固定安装在池子的进水端，受安装位置的限制和操作液位的影响，探头经常没入水中，导致探头接触部位进水，使测量数据不准确。为解决这个问题，对探头特别设计了一个浮力器，使探头飘浮在水面上，不再受池内液位高低的影响，既提高了测量的准确度，又减少了探头的损耗。
（2）反复核算，优化碱投加量
对平流沉淀池的水质加强监测，调整碱和酸的投加量，寻找一个既经济又高效的投加数量。适量地投加氢氧化钠，会使水的钙镁生成沉淀，与水分离后达到去除硬度的目的，反应方程式如下：
Ca（HCO3）2+2NaOH→CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
Mg（HCO3）2+4NaOH→Mg（OH）2↓+2Na2CO3+2H2O
MgSO4+2NaOH→Mg（OH）2↓+Na2SO4
MgCl2+2NaOH→Mg（OH）2↓+2NaCl
从上述反应可以看出，只有镁的非碳酸盐硬度才消耗碱，而碳酸盐硬度和氢氧化钠作用后，除生成CaCO3、Mg（OH）2沉淀外，还同时生成了等物质的量的Na2CO3和NaCl，这些产物对水的电导率是有较大的贡献的。
因此氢氧化钠的投加量是非常科学，如果过量投加显然会提高硬度的去除率，但确会增加水的电导率；如果控制投加量，虽然有效抑制了电导的升高，但硬度的去除率会降低。高的电导率和硬度都会对反渗透进水的SDI值造成一定的影响。
我们根据进水COD、浊度和硬度的数据变化，对加碱量分了三个数量级进行投加，通过三个月的对比观察，验证了以上的理论，随着加碱量的增加，硬度的去除率就会随之提高。同时，我们监测了在最大和最小加碱量的情况下，盐酸的投加量分别为1.4382 mg/L和0.8138 mg/L，监测各投加点的电导率会有非常明显的变化。
在两个矛盾的条件中寻找动态的平衡点，是我们生产中经常遇到的一个现象，根据实验数据得出，根据进水水质情况，加碱量控制在1.3～1.5 mg/L之间是比较合理的。
2、超滤安装减压阀及贮气罐，恢复气洗
超滤膜的风擦洗是反洗过程中非常重要的一步，长期以来，三套超滤的风洗均没有投入，主要是因为配套设备不完善。由于气洗时风压不能超过0.08Mpa，所以选择一个合理可靠的减压阀是非常重要的一个环节，因为一旦减压阀故障，风压超过规定值时，就会造成膜丝断裂，膜报废的情况，通过调查对比和筛选，最终选择了日本生产的SMC气体减压阀，它可以准确稳定地将仪表风控制在工艺要求的范围内。
根据现场的具体情况，利旧安装了一台5m3的贮气罐，将三套超滤风洗设定时间进行调整，使每套交替进行，既保证了风洗效果又避免了相互影响。通过观察在风洗时每支膜元件的反洗出口透明管处能够清楚地看到气泡涌出，风压稳定在0.05Mpa左右，基本达到了设计要求。
四、结论
1、平流沉淀池酸碱的消耗量能够达到生产要求，除硬效果稳定，出水硬度控制在150mg/L左右，去除率达到70%。
2、三套超滤风洗运行正常，通过水质监测未发现断丝情况，透膜压差稳定，产水能够满足反渗透进水的要求。
经过研究和优化调整，预处理单元的出水水质有了的改观，SDI值基本稳定在3.14～4.37之间。