陶氏超濾系統(tǒng)針對(duì)重度污染水質(zhì)應(yīng)對(duì)工業(yè)“水荒”
2030 年全球工業(yè)用水預(yù)計(jì)的需求量，將占全球新增工業(yè)用水需求的40%。 2015～2020年間海河流域的工業(yè)化和城市化將使水體中污染物增長(zhǎng)的幅度。 高速城市化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展正給中國(guó)八大河流湖泊的保護(hù)工作帶來(lái)巨大的困難。黃河流域的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展將導(dǎo)致到2030年存在140億m3的供水短缺。
造紙用水： 預(yù)計(jì)到2020年中國(guó)將達(dá)到的造紙總量。造紙是高耗水行業(yè)。作為世界上最大的造紙國(guó)，中國(guó)現(xiàn)有 3500 家造紙企業(yè)，而中國(guó)造紙業(yè)單位造紙的耗水量高于發(fā)達(dá)國(guó)家10倍左右。
工業(yè)用水：保持單位用水工業(yè)附加值年均增長(zhǎng) 10%，工業(yè)用水增長(zhǎng)率年均下降 1.2%。中國(guó)計(jì)劃實(shí)現(xiàn)工業(yè)用水 70%的回用率（該項(xiàng)指標(biāo)獨(dú)立于前面提到的水回用指標(biāo)）。
工業(yè) 污染：將排放的污水中的污染物減少 300 萬(wàn)t，并將排放的工業(yè)污水中的污染物減少100 萬(wàn)t。這些污染物包括懸浮固體、鉛、砷、鈣、磷、氮、汞和鉻等。
突破技術(shù)瓶頸：陶氏超濾系統(tǒng)
同市政用水相比，工業(yè)水處理面臨的情況更加棘手，水質(zhì)的重度污染、復(fù)雜的污染物成份、更迫切的排污達(dá)標(biāo)需求……而陶氏超濾系統(tǒng)在太原鋼鐵集團(tuán)水處理廠的實(shí)踐則給出了一個(gè)切實(shí)可行的解決方案。
太原鋼鐵集團(tuán)有限公司是世界上最大的鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)之一，其不銹鋼的年產(chǎn)能在2009年躍居全球第一。五年前，太鋼為提升不銹鋼產(chǎn)能，新增了一個(gè)日處理能力達(dá)2700t的污水處理廠，以滿足其電廠鍋爐補(bǔ)給水、冷卻塔用水和循環(huán)補(bǔ)給水的新增需求。然而，原水極端復(fù)雜的混合水質(zhì)，則為反滲透預(yù)處理系統(tǒng)提出了極高的要求，也為太鋼實(shí)現(xiàn)全流程清潔生產(chǎn)的目標(biāo)帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
該污水處理廠的原水來(lái)自鋼廠運(yùn)行產(chǎn)生的各種工業(yè)廢水以及部分城市污水。這種混合水成分異常復(fù)雜，水中的鐵離子含量高（濃度峰值12ppm）、化學(xué)需氧量（COD）高、含油量高，同時(shí)含有其他污染物，水處理工藝面臨著諸多問(wèn)題和挑戰(zhàn)。為降低對(duì)超濾系統(tǒng)的污染，在污水進(jìn)入之前，需要先通過(guò)曝氣工藝、添加混凝劑和多介質(zhì)過(guò)濾器的處理，使原水中大部分的鐵離子被氧化、與其他顆粒一同被過(guò)濾分離出來(lái)。然而，即便經(jīng)過(guò)這些處理，普通的超濾系統(tǒng)仍然面臨較大的壓力，需要頻繁的就地清洗和維護(hù)，才能確保運(yùn)行效果。太鋼污水處理廠在設(shè)計(jì)階段要求超濾系統(tǒng)能在避免重度污染的情況下處理復(fù)雜的給水，而其選用的陶氏超濾系統(tǒng)則能充分滿足這一要求。陶氏超濾組件SFP-2860由聚偏氟乙烯（PVDF）構(gòu)成，高強(qiáng)度中空纖維膜孔徑更小、親水性好，具有良好的耐化學(xué)性、便于清洗；組件采用外壓式設(shè)計(jì)，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的耐受能力更加寬泛，適用于太鋼懸浮物含量
較高的初步預(yù)處理產(chǎn)水；該組件的U-PVC外殼，能夠顯著降低膜殼的成本。陶氏的項(xiàng)目工程師將太鋼的超濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)為兩層，每層安裝六列設(shè)備，占地面積比傳統(tǒng)裝置縮減了一半，總產(chǎn)能達(dá)2074m3/h。
經(jīng)過(guò)五年運(yùn)行驗(yàn)證，SFP-2860超濾裝置的流量壓力指數(shù)（FPI）總體穩(wěn)定，產(chǎn)水濁度穩(wěn)定保持在0.05NT，成功解決了原水預(yù)處理的難題，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)廢水的循環(huán)再利用。
