毕勇，段志栋
（山西中煤平朔能源化工有限公司，山西 朔州036000）
［摘 要］ 为提高水的重复使用率，降低消耗，实现水资源的高效利用，山西中煤平朔能源化工有限公司劣质煤综合利用项目建设有中水回用装置，采用“机械澄清池+多介质过滤器+超滤+反渗透脱盐”工艺。简介中水回用装置的设计水质指标、工艺流程及主要构筑物和设备配置，详细介绍中水回用装置的调试及运行情况。运行实践表明：中煤平朔能化中水回用装置工艺选择合理，整体运行平稳，产水量较稳定，产水水质能够满足《污水再生利用工程设计规范》（GB/T 50335—2002)的要求；但由于系统设计进水未考虑污水产水，实际运行中工艺调整难度较大，现场操作、指标控制等方面尚需优化与完善。
［关键词］ 劣质煤利用项目；中水回用装置；工艺流程；主要构筑物及设备；调试；运行；问题
［中图分类号］ TQ085+.4［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2019）05-0009-04
0 引 言
石化、电力、煤化工等行业是用水大户，水资源消耗占运行成本一定比重，节水回用技术的应用在我国北方缺水地区显得尤为重要。为提高水的重复使用率，降低消耗，实现水资源的高效利用，山西中煤平朔能源化工有限公司（简称中煤平朔能化）劣质煤综合利用项目建设有中水回用装置。因中水回用装置进水水质差，浊度高（约60 NTU），电导率达4 000 μS/cm，不能直接作为循环水系统补水，需经过“机械澄清池+多介质过滤器+超滤”除去悬浮物后，再经反渗透系统除盐制得电导率约1 000 μS/cm的除盐水，才能补入循环水系统，达到中水回用的目的。以下对劣质煤综合利用项目中水回用装置的配置及试车与运行情况作一介绍。
1 中水回用装置概况
中煤平朔能化劣质煤综合利用项目为中煤平朔能化高标准循环经济规划项目之一，年消耗劣质煤（高硫、高灰分）990 kt、锅炉燃料煤矸石705.6 kt。为实现全厂中水回用，达到节水的目的，配套建设有处理能力600 m3/h的中水回用装置，中水回用装置由中国昆仑工程公司总包，武汉江扬环境科技股份有限公司负责设计、施工、调试；中水回用装置出水满足《污水再生利用工程设计规范》（GB/T 50335—2002）的要求［1］。
1.1 中水回用装置进水与产水水质
中水回用装置设计处理能力600 m3/h，年运行时间8 000 h。实际中水回用装置进水主要包括污水产水（进水Ⅰ）、循环水排污水（进水Ⅱ）、除盐水系统排水（进水Ⅲ）等，生产中正常进水量491 m3/h、最大进水量566 m3/h。中水回用装置进水及产水水质指标见表1。
1.2 工艺流程
中水回用装置工艺流程框图见图1。外界来水汇入中水收集池，经回用水泵提升到机械加速澄清池［2］降低浊度，同时投加石灰乳去除钙、镁硬度，并添加Na2CO3调节pH，以提高絮凝剂（硫酸亚铁）对悬浮物的沉降效果，之后加酸调节pH（以满足反渗透系统进水要求）；机械澄清池出水经加压进入多介质过滤器去除水中的悬浮物及油类物，以满足超滤及反渗透系统的运行要求（含油量≤0.5 mg/L、浊度≤1 NTU）；多介质过滤器出水进入超滤系统，进一步去除水中的大分子有机物，产水进入超滤水箱，经超滤水泵提升进入管道混合器与酸、阻垢剂、还原剂混合，以实现阻垢、调整pH、还原多余的氧化剂之目的，出水进入保安过滤器；在保安过滤器中，5 μm及以上直径的颗粒被除去，经高压泵进入中水反渗透系统。经中水反渗透系统处理后，淡水进入回用水池，经加压后进入循环水系统作为补水；浓水则进入浓水池，经多介质过滤器除去水中的悬浮物后进入浓水反渗透系统，处理后得到的淡水进入回用水池（经加压后进入循环水系统作为补水），浓缩后的高浓盐水送入高浓盐水处理系统。
2 主要构筑物和设备
中水回用装置主要构筑物基本上均为盖板（机械澄清池、污泥浓缩池不盖板）钢砼结构半地下式，只有中水收集水池、高浓盐水池、污泥收集池为地下式，主要构筑物设计参数见表2，中水回用装置主要设备设计参数见表3。
3 中水回用装置调试及运行情况
3.1 调试情况
根据总体试车网络和开车要求，2016年4月，所有水泵电机完成点转。2016年4—5月，4套超滤系统安装完成，中水反渗透A安装并完成调试，由于系统进水量小，中水反渗透B/C/D及浓水反渗透A/B膜元件［3］暂未安装。2017年6月，浓水反渗透A/B膜元件安装完成。
2017年7月20日开始调试，7月22日16:00，中水反渗透A投运，进水电导率1 900 μS/cm，进水压力0.67 MPa、段间压力0.45 MPa、浓水压力0.28 MPa，产水量88.1 m3/h、产水电导率 150 μS/cm，浓水量62.6 m3/h、浓水电导率 3 980 μS/cm。7月23日15:00，浓水反渗透A投运，进水电导率 4 000 μS/cm，进水压力0.91 MPa、产水压力0.03 MPa、浓水压力0.84 MPa，产水量34 m3/h、产水电导率52 μS/cm，浓水量37 m3/h、浓水电导率8 000 μS/cm。7月24日，高浓盐水池产水满池，浓水送后处理系统。7月31日，中水反渗透D投运，进水电导率 2 853 μS/cm，进水压力0.85 MPa、段间压力0.65 MPa、浓水压力0.5 MPa，产水量80 m3/h、产水电导率 53 μS/cm，浓水量45 m3/h、浓水电导率 6 730 μS/cm。8月17日，浓水反渗透B投运，进水电导率7 000 μS/cm，进水压力0.76 MPa、产水压力0.025 MPa、浓水压力0.75 MPa，产水量21 m3/h、产水电导率 100 μS/cm，浓水量43.1 m3/h、浓水电导率9 000 μS/cm。9月5日，中水反渗透B/C投运。9月9日，多介质过滤器和超滤投顺控，中水回用装置开始正常产水。
3.2 运行情况
中水回用装置运行情况，以机械澄清池加药调整前、后分为两个阶段：第一阶段（A阶段）为2017年7月20日—2018年3月12日，整个阶段进水水量、水质不稳定，机械澄清池投加药剂为PAC、次氯酸钠，澄清池出水浊度偏高，超滤产水水质差，反渗透膜污堵速率快、清洗频繁；第二阶段（B阶段）为2018年3月12日以后，整个阶段进水水量、水质较稳定，调整机械澄清池运行工况，投加药剂硫酸亚铁、次氯酸钠、碳酸钠，调试石灰系统并投加，澄清池出水浊度正常，超滤产水水质有所改善，反渗透膜污堵速率下降、清洗频次降低。
3.2.1 机械澄清池调试及运行情况
第一阶段，2017年7月21日，清理机械澄清池内杂物，搅拌器加油，澄清池2个中心搅拌器减速机漏油；7月27日，机械澄清池B搅拌器无法启动，进口套管漏水；8月14日，机械澄清池B套管堵漏后恢复正常。8月23日，石灰乳加药系统厂家来人，同仪表、电气人员一起调试；9月14日，厂家来人调试脱泥系统，系统不正常，机械澄清池污水停留时间短、出水浊度偏高；11月7日，调试中水脱泥系统，出泥量少，大部分污泥水到系统前端，严重影响进水水质；11月10日，中水回用装置进水量增大，机械澄清池出水浊度偏高（36 NTU），后续污堵严重；2018年1月15日，带式脱泥机初步改造后进行调试，能少量出泥，无法连续运行，污泥浓度无法保证，污泥浓缩池需加装刮泥机；3月12日，石灰乳加药系统正常，机械澄清池运行转入第二阶段，经现场精心调整，2018年5月机械澄清池产水水质趋于稳定。机械澄清池A、B阶段进、出水浊度见表4。
由表4可以看出：A阶段，机械澄清池进水浊度最大值50 NTU、平均值23.4 NTU，机械澄清池出水浊度最大值37 NTU、平均值14.1 NTU；B阶段，机械澄清池进水浊度最大值38 NTU、平均值21.7 NTU，出水浊度最大值20 NTU、平均值8.4 NTU。机械澄清池B阶段产水水水质有所改善，利于后续系统的运行。
3.2.2 多介质过滤器运行情况
多介质过滤器A阶段进水浊度较高，产水浊度平均值在6 NTU左右，反洗周期为4 h才能保证出水浊度稳定。B阶段进水浊度平均值在10 NTU以下，产水浊度在3 NTU以下，反洗周期为6 h。单台多介质过滤器B阶段较A阶段多运行2 h，12 h内减少1次反洗，每台多介质过滤器节约反洗水119.2 m3/d。
3.2.3 超滤系统运行情况
A阶段，超滤系统运行一段时间后，进水压力上涨快，最大0.25 MPa，跨膜压差0.15 MPa，反洗出水目测有大量悬浮物，错流排水较浑浊。B阶段，
更多内容详见《中氮肥》2019年第5期