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100m3/d污水处理一体化设备
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虽然世界各国都开发了各式各样的替代品,世界上还没有找到一种能够和CFC相媲美的替代清洗剂,它们都存在这样那样的问题,正在使用的主要替代产品有:
⑴烃类
只含有碳和氢两种元素的烃类溶剂,在日本也叫作碳化水素或碳氢溶剂。根据其分子结构的不同,已经开发了多种性能的产品,日本使用比较广泛。该类清洗剂的优点是:非ODS,对油污的洗净力强。渗透性好。无味或微臭,毒性小。废液处理容易。可再生利用,价廉;缺点是有一定的易燃易爆性,干燥慢,对清洗设备要求高,一次性投入大。
比较理想的是采用真空清洗方式,降低其表面张力,提高清洗能力,zui后再使用真空干燥。设备造价很高,操作比较复杂,效率相对较低。
⑵氯代烃溶剂
使用的氯代烃清洗剂主要是三氯乙烯,二氯甲烷以及四氯乙烯。该类溶剂被广泛应用于清洗领域,主要是有以下优点和特征:
很低的ODP值(臭氧耗减潜能值。几乎不会破坏臭氧层;在一般条件下使用具有不燃性。没有火灾或爆炸的危险(二氯甲烷在长时间强烈光照下可能爆炸);对金属加工油。油脂等油污的溶解力大。对塑料和橡胶也可产生膨润或溶解:其粘度及表面张力小,渗透力强,可渗透狭小缝隙,*溶解清除附着污物;沸点低,蒸发热小,适合蒸汽清洗,清洗后可以自行干燥;废液可通过蒸馏分离,循环使用;可使用与CFC和TCA相同或相近的清洗工艺和设备,操作简单,效率高,运行费用低;缺点是毒性较高,一般在空气中的含量限制在为50PPM以下;有些劳动保护条例对使用它有明文限制;一些欧洲国家限制进口和使用这类含氯清洗剂的产品。
⑶溴代烃溶剂
zui近几年。在美国,日本有溴系清洗剂面世。并在电子工业,航空工业。汽车工业,家电领域大量使用。溴系清洗剂的主要成分是高纯度的正溴丙烷(NPB)。其性能可以与CFC-113和TCA相媲美。主要技术参数与TCA几乎*一样,湿润系数更好,对于金属零件的清洗能力更强。没有闪点,可以重复回收使用,运行成本很低。替代CFC和TCA,工艺*一致,几乎不需要更换设备。只需要调整一下蒸洗温度就可以了,也被称为是“第三世界的替代清洗剂”。溴系清洗剂的ODP为0.006,在大气中寿命为11天,几乎没有GWP值。关于毒性还有争论,环境规划署(UNEP)已经组织进行了5年多的实验。实验结果与理论分析有很大差异。美国环保局在2002年3月27日发布的政策中明确接受NPB作为溶剂用于清洗、气雾和胶粘剂。但是由于对其毒性尚无确切的数据,在使用中应当控制在空气中的暴露浓度。
同时,在压缩机和电真空领域,替代实验也已经完成,特别是通过了压缩机冷媒和润滑油的相溶性实验,开始在压缩机行业批量使用。电真空行业协会组织的实验也已经完成,结果*可以满足要求。zui终报告正在完成之中。
在中国生产HEP-2项目已经正式得到多边基金的批准,国家环保总局正在组织有关单位在国际履约环保产业园内实施该项目,届时,HEP-2将成为中国ODS清洗剂的主要替代品。
助洗剂在体系中起着螯合、缓蚀、消泡、增溶、稳定、抗沉积等作用。
⑷有机氟化物(HCFC、HFO、HFE、PFC)
替代CFC-113的氟系清洗剂主要有HCFC(含氢氟氯化碳)、HFC(含氢碳氟化物)、HFE(氢氟醚)、PFC(全氟化碳)等。其中HFC,HFE,PFC本身不具有清洗力,需要和其它化合物组合后才能使用。该类清洗剂具有与CFC-113接近的清洗性能,稳定。低毒。不燃。安全可靠,但是通常价格昂贵。HCFC对臭氧层有一定的影响,大量使用的有HCFC-141B、HCFC-225。属于过渡性替代品,zui终还要被禁用;HFC和HFE类清洗剂过于稳定。在大气中的寿命高达数千年甚至几万年。是非常厉害的温室气体。在<;京都议定书>;正式生效以后,可能也要被限制使用。
⑸天然有机物(植物系)
从植物中提取的烃类有机物品种很多,使用较多的主要有松节油和柠檬油。松节油是一种比较有代表性的植物系烃类溶剂。存在于天然的松脂中。将松脂蒸馏,馏出物就是松节油,固体剩余物就是松香。主要成分是和蒎烯,其溶解能力介于石油醚和苯之间。沸点和燃点较高,使用安全性较好。
100m3/d污水处理一体化设备改造总体方案本次改造方案由于受到投资成本及时间因素的限制,在不改变膜池和膜架结构下,主要通过更换更高性能和通量的膜来实现,并同步更新相关配套设备。
通过本次系统更新,单组膜系统产水规模达到5万m3/d。
本次更新在维持原有膜架尺寸、集水管路、曝气管路现状的基础上进行。
本次更新后,单组膜系统的膜面积应≥140 800 m2,产水期间平均膜通量≥18.2 L/(㎡·h),zui大膜通量应≥22.7 L/(㎡·h),zui小膜通量应≥13.6 L/(㎡·h)。
采用孔径<0.1 μm的浸没式聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维超滤膜组件。
膜的使用寿命应≥5年,三年内zui大膜通量折减系数≥0.9,五年zui大膜通量折减系数≥0.85,5年内膜的破损率≥0.5%。
单格膜系统清洗前产水量(即运行zui小产水量)应大于等于zui大运行产水量的60%;
根据膜系统更新需要,同步校核、更新配套设备,如产水泵、真空泵等。
投资估算
单边膜池(5万 t/d)膜系统更新,主要包括膜丝更换以及配套设施匹配更新,新旧系统统一兼容等。设备单价按目前市场价计算,以后应按实际定货价进行调整。工程总投资为2 200.07 万元,其中建安工程费为2 063.23 万元。
改造后运行效果及运行优化
在项目完工后组织进行系统调试,经过一段时间调试运行,改造后的单组系统,zui大产能达到6.0万 m3/d,平均产能达5.2万 m3/d,满足设计要求。
针对改造前运行过程中存在的膜丝膜丝断丝、脱落;部分膜丝污堵严重,清洗频次及强度大等问题,结合运行经验,优化运行维护操作。
(1)优化膜系统的清洗维护方式,采取清水反洗和在线加药反洗组合方式,调整反洗加药浓度至300 mg/L。
(2)优化清洗步骤[5]:改变原有的清洗步骤及时长,清水反洗1次/d,时间为2 min;在线加药反洗(CEB):停止产水→进药15 min→曝气浸泡15 min→进药15 min→清水反洗10 min→曝气浸泡15 min→恢复产水。
(3)通过合理调节清洗频次、增加自动清洗等方式,尽量减少人工清洗频次,避免造成膜丝断裂。
(4)根据膜丝运行情况,及时观察膜丝鼓风擦洗效果,定期调整风量大小,减少膜丝内部积泥现象。
(5)强化前期预处理效果,避免杂物进入后续工段,造成对膜丝缠绕、板结等现象。
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