台化公司合成酚廠冷卻水塔排放逆洗廢水回收

                                                                                                                                                                                                                                                       2018/09/04

        

一.前言

本企業為善盡社會責任,配合國家節能減碳政策,全面推展節水、節能改善,並大量投入製程用水減量、雨水回收使用、廢水減量及廢水回收再使用等節水及水資源開發工作。本公司合成酚廠原收集海豐各廠冷卻水塔排放水經化學混凝處理後直接放流,規劃整合此股廢水經超過濾(UF)/逆滲透(RO)處理後回收再利用,以達節水、回用之目標。

二.原理介紹

超過濾(UF)程序是利用膜孔徑大小相關的篩孔分離過程,膜兩側 的壓力差做為驅動。該技術可用於去除微粒和微生物污染物,但不能 去除離子和小分子。以UF膜作為過濾介質,在外加一定壓力作用下, 當含有大、小分子溶質的混合溶液流過膜表面時,大分子溶質因體積 大於膜孔徑而被膜截留,達成淨化、分離和濃縮的目的。

逆滲透(RO)程序是當今最先進、最節能、效率最高的分離技術。RO 原理是在高於溶液滲透壓的壓力下,借助只允許水分子透過逆滲透膜 的撰擇截流作用,將溶液中的溶質與溶劑分離,從而達到淨水的目的。 經逆滲透系統處理能去除水體中百分之九十九無機鹽類和有機物、微 生物、細菌等。RO裝置在水質分離過程中,具有無相變、脫鹽率高、 設備體積小、自控運行、適應性強、應用範圍廣及無環境污染等優點。

三.操作現況

合成酚廠廢水場目前收集 PHENOL、ARO-2、ARO-3、SM3、PP 廠等冷卻水塔排放水及逆洗廢水(每日平均為二千立方公尺)於緩衝槽(容 積: 三千立方公尺) 混合後, 送至化學混凝槽藉由添加硫酸鋁及Polymer,使其混凝沉降而將廢水中之懸浮物(SS)去除至十 ppm 以下, 處理後之廢水直接放流排放。處理流程如下:

 

 
  

 

 

 

為節省水資源,規劃將此股水回收循環再利用,計劃增設排放水回收系統,經由超過濾(UF)/逆滲透(RO)處理後回收做為冷卻水塔補充水使用。

四.模型機測試(Pilot Test)

為將此股廢水回收再利用,原規劃於化學混凝槽前增設 RF(預過 濾器),初步過濾五十微米粒子,再經 UF(超過濾)去除大於零.零三微米粒子,最後經 RO(逆滲透)去除離子後進行水回收。Pilot 測試期間, 因 UF(超過濾)阻塞,逆洗效果有限,回收率偏低;經查係冷卻水中添加之分散劑(主成分為磷酸鹽),因磷酸鹽孔徑與 UF(超過濾)孔徑接近, 造成 UF 阻塞影響使用壽命。處理流程如下:

 

利用現有化學混凝槽透過添加硫酸鋁使粒子凝聚成膠羽,再加入陰離子凝集劑,形成大個體沉降,發現磷酸鹽可有效去除,經改變取水流程,並透過杯瓶試驗調整化學混凝槽入水量及藥劑量達最佳化比例,其磷酸鹽去除率可達到百分之九十,磷酸鹽由七.七降至零.八毫克/公升,可延長 UF 壽命。

 

五結論

本案利用既有設備(化學混凝槽)大幅降低 UF 阻塞因子(磷酸鹽) 濃度,優化 UF/RO 回收系統入水水質,增加 UF 使用年限,降低處理成本,使每噸水成本(12.3 元)與工業水成本(11.5)相當。預估水回收系統每日可處理台化海豐各廠冷卻水排放/逆洗廢水約二千噸、回收率約百分之六十三、回收水量為一千二百六十噸、UF 及 RO 估壽命可達三年。

 2018-09-04