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100m3/d污水處理一體化設備
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雖然世界各國都開發了各式各樣的替代品,世界上還沒有找到一種能夠和CFC相媲美的替代清洗劑,它們都存在這樣那樣的問題,正在使用的主要替代產品有:
⑴烴類
只含有碳和氫兩種元素的烴類溶劑,在日本也叫作碳化水素或碳氫溶劑。根據其分子結構的不同,已經開發了多種性能的產品,日本使用比較廣泛。該類清洗劑的優點是:非ODS,對油污的洗凈力強。滲透性好。無味或微臭,毒性小。廢液處理容易??稍偕?,價廉;缺點是有一定的易燃易爆性,干燥慢,對清洗設備要求高,一次性投入大。
比較理想的是采用真空清洗方式,降低其表面張力,提高清洗能力,zui后再使用真空干燥。設備造價很高,操作比較復雜,效率相對較低。
⑵氯代烴溶劑
使用的氯代烴清洗劑主要是三氯乙烯,二氯甲烷以及四氯乙烯。該類溶劑被廣泛應用于清洗領域,主要是有以下優點和特征:
很低的ODP值(臭氧耗減潛能值。幾乎不會破壞臭氧層;在一般條件下使用具有不燃性。沒有火災或爆炸的危險(二氯甲烷在長時間強烈光照下可能爆炸);對金屬加工油。油脂等油污的溶解力大。對塑料和橡膠也可產生膨潤或溶解:其粘度及表面張力小,滲透力強,可滲透狹小縫隙,*溶解清除附著污物;沸點低,蒸發熱小,適合蒸汽清洗,清洗后可以自行干燥;廢液可通過蒸餾分離,循環使用;可使用與CFC和TCA相同或相近的清洗工藝和設備,操作簡單,效率高,運行費用低;缺點是毒性較高,一般在空氣中的含量限制在為50PPM以下;有些勞動保護條例對使用它有明文限制;一些歐洲國家限制進口和使用這類含氯清洗劑的產品。
⑶溴代烴溶劑
zui近幾年。在美國,日本有溴系清洗劑面世。并在電子工業,航空工業。汽車工業,家電領域大量使用。溴系清洗劑的主要成分是高純度的正溴丙烷(NPB)。其性能可以與CFC-113和TCA相媲美。主要技術參數與TCA幾乎*一樣,濕潤系數更好,對于金屬零件的清洗能力更強。沒有閃點,可以重復回收使用,運行成本很低。替代CFC和TCA,工藝*一致,幾乎不需要更換設備。只需要調整一下蒸洗溫度就可以了,也被稱為是“第三世界的替代清洗劑”。溴系清洗劑的ODP為0.006,在大氣中壽命為11天,幾乎沒有GWP值。關于毒性還有爭論,環境規劃署(UNEP)已經組織進行了5年多的實驗。實驗結果與理論分析有很大差異。美國環保局在2002年3月27日發布的政策中明確接受NPB作為溶劑用于清洗、氣霧和膠粘劑。但是由于對其毒性尚無確切的數據,在使用中應當控制在空氣中的暴露濃度。
同時,在壓縮機和電真空領域,替代實驗也已經完成,特別是通過了壓縮機冷媒和潤滑油的相溶性實驗,開始在壓縮機行業批量使用。電真空行業協會組織的實驗也已經完成,結果*可以滿足要求。zui終報告正在完成之中。
在中國生產HEP-2項目已經正式得到多邊基金的批準,國家環保總局正在組織有關單位在國際履約環保產業園內實施該項目,屆時,HEP-2將成為中國ODS清洗劑的主要替代品。
助洗劑在體系中起著螯合、緩蝕、消泡、增溶、穩定、抗沉積等作用。
⑷有機氟化物(HCFC、HFO、HFE、PFC)
替代CFC-113的氟系清洗劑主要有HCFC(含氫氟氯化碳)、HFC(含氫碳氟化物)、HFE(氫氟醚)、PFC(全氟化碳)等。其中HFC,HFE,PFC本身不具有清洗力,需要和其它化合物組合后才能使用。該類清洗劑具有與CFC-113接近的清洗性能,穩定。低毒。不燃。安全可靠,但是通常價格昂貴。HCFC對臭氧層有一定的影響,大量使用的有HCFC-141B、HCFC-225。屬于過渡性替代品,zui終還要被禁用;HFC和HFE類清洗劑過于穩定。在大氣中的壽命高達數千年甚至幾萬年。是非常厲害的溫室氣體。在<;京都議定書>;正式生效以后,可能也要被限制使用。
⑸天然有機物(植物系)
從植物中提取的烴類有機物品種很多,使用較多的主要有松節油和檸檬油。松節油是一種比較有代表性的植物系烴類溶劑。存在于天然的松脂中。將松脂蒸餾,餾出物就是松節油,固體剩余物就是松香。主要成分是和蒎烯,其溶解能力介于石油醚和苯之間。沸點和燃點較高,使用安全性較好。
100m3/d污水處理一體化設備改造總體方案本次改造方案由于受到投資成本及時間因素的限制,在不改變膜池和膜架結構下,主要通過更換更高性能和通量的膜來實現,并同步更新相關配套設備。
通過本次系統更新,單組膜系統產水規模達到5萬m3/d。
本次更新在維持原有膜架尺寸、集水管路、曝氣管路現狀的基礎上進行。
本次更新后,單組膜系統的膜面積應≥140 800 m2,產水期間平均膜通量≥18.2 L/(㎡·h),zui大膜通量應≥22.7 L/(㎡·h),zui小膜通量應≥13.6 L/(㎡·h)。
采用孔徑<0.1 μm的浸沒式聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維超濾膜組件。
膜的使用壽命應≥5年,三年內zui大膜通量折減系數≥0.9,五年zui大膜通量折減系數≥0.85,5年內膜的破損率≥0.5%。
單格膜系統清洗前產水量(即運行zui小產水量)應大于等于zui大運行產水量的60%;
根據膜系統更新需要,同步校核、更新配套設備,如產水泵、真空泵等。
投資估算
單邊膜池(5萬 t/d)膜系統更新,主要包括膜絲更換以及配套設施匹配更新,新舊系統統一兼容等。設備單價按目前市場價計算,以后應按實際定貨價進行調整。工程總投資為2 200.07 萬元,其中建安工程費為2 063.23 萬元。
改造后運行效果及運行優化
在項目完工后組織進行系統調試,經過一段時間調試運行,改造后的單組系統,zui大產能達到6.0萬 m3/d,平均產能達5.2萬 m3/d,滿足設計要求。
針對改造前運行過程中存在的膜絲膜絲斷絲、脫落;部分膜絲污堵嚴重,清洗頻次及強度大等問題,結合運行經驗,優化運行維護操作。
(1)優化膜系統的清洗維護方式,采取清水反洗和在線加藥反洗組合方式,調整反洗加藥濃度至300 mg/L。
(2)優化清洗步驟[5]:改變原有的清洗步驟及時長,清水反洗1次/d,時間為2 min;在線加藥反洗(CEB):停止產水→進藥15 min→曝氣浸泡15 min→進藥15 min→清水反洗10 min→曝氣浸泡15 min→恢復產水。
(3)通過合理調節清洗頻次、增加自動清洗等方式,盡量減少人工清洗頻次,避免造成膜絲斷裂。
(4)根據膜絲運行情況,及時觀察膜絲鼓風擦洗效果,定期調整風量大小,減少膜絲內部積泥現象。
(5)強化前期預處理效果,避免雜物進入后續工段,造成對膜絲纏繞、板結等現象。
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