1,、項目背景

中國鋁業(yè)山西分公司（簡稱山西鋁廠）主要是生產活性硅鋁粉、氫氧化鋁微粉,、多品種氧化鋁,、絮凝劑等系列化工產品及‘晉鋁’牌建材產品的大型國有企業(yè)，隨著企業(yè)規(guī)模的不斷擴大,，其每天超純水用量接近萬噸,，但是由于熱電分廠化學制水車間生產超純水采用的是“陰陽床+混床”處理工藝，大量的酸堿廢液的排放對環(huán)境造成極大的污染,，同時沒有對公司的生產廢水（如機冷水）進行回用,，造成水資源的嚴重浪費，導致生產成本過高,。鑒于這些情況,，山西鋁廠為了實現(xiàn)節(jié)能減排的目標，通過對當時水處理技術（膜法,、離子交換,、電滲析等）的充分對比，決定對熱電分廠水處理系統(tǒng)進行改造,，以達到節(jié)約水資源,、減輕對環(huán)境的污染、降低生產成本目的,。該改造項目最終被美國CNC公司于2003年競標得到,，在2004年完工并投入使用。

2,、工藝流程

山西鋁廠熱電分廠制水車間原純水處理工藝為：

 新的制水工藝主要是用RO膜法代替離子交換技術,，通過反滲透系統(tǒng)的預脫鹽（脫鹽率>98%）,，減低后面IEX的交換量，延長再生周期,，從而降低酸堿的使用量,；同時“超濾+反滲透”處理工藝對原水水質變動適應性較強，可以把生產上的廢水進行重新處理再次循環(huán)利用,，節(jié)約水資源,。

3、系統(tǒng)運行情況

該項目于2004年3月份完工,，反滲透系統(tǒng)在4月份投入使用,。反滲透系統(tǒng)設計總產水為400噸/小時，共有4套反滲透膜系統(tǒng),，單套產水量100噸/小時,。其中3套（1#，2#,，3#）選用的膜元件為陶氏BW30-400（400ft2）,，4#反滲透系統(tǒng)選用匯通VONTRON  LP21-8040（365ft2）膜元件。單套反滲透系統(tǒng)排列11x6：6x6 ,，膜元件共計102支,。

初始運行情況如下圖（上位機截屏）：

 連續(xù)運行510天脫鹽率及產水量的變化情況：

 運行3年后VONTRON LP21-8040膜系統(tǒng)的脫鹽率及產水量的變化情況：

 改造后的新工藝（RO膜法處理）與舊工藝（離子交換IEX）的對比情況：

⑴新工藝工作量輕，維護量極小,，且實行自動操作,，人員配置較少,，操作管理方便,。而舊工藝操作量較多，維護量較大,，人員配置較多,。

⑵RO膜法是電能為動力，無需酸堿再生,，采用RO膜預脫鹽,，脫除原水98%的鹽分，再用后面的IEX來擔負2%的鹽分脫除,，大大延長了IEX的再生周期,，極大程度減少酸堿消耗量及再生廢液的排放量，降低了對環(huán)境的影響,，也大大減輕了對酸堿排放廢水的處理負擔,。 而全部IEX除鹽工藝，其運行周期短,，再生頻率大,，需要消耗大量酸堿再生液,，對周圍的水和大氣環(huán)境均有較大程度的影響。

⑶新RO膜法工藝制水成本降低,，綜合制水成本約2.0元/噸,，其初期的改造投資約在四年內從節(jié)約酸堿的費用中回收，經濟效益非常顯著,。而舊的IEX工藝的綜合制水成本在4.0元/噸,。

⑷新RO膜法工藝對原水的含鹽量適應性強，由于對原水進行預除鹽98%,，終端出水水質穩(wěn)定,，品質較好；而舊的IEX運行周期受到原水含鹽量變化影響很大,，為延長運行周期,，往往需要增加大量的IEX設備。并且從目前鍋爐除鹽水工藝系統(tǒng)應用來看,，IEX逐漸被RO膜法工藝所取代,。

4、結論

從山西鋁廠熱電分廠生產純水改造項目成功運行可以看出,，用“反滲透膜法+混床”水處理工藝代替“陰陽床+混床”處理工藝,，不僅降低生產成本，而且可以降低對環(huán)境的污染,，節(jié)約水資源,。同時從匯通VONTRON  LP21-8040反滲透膜元件與陶氏BW30-400反滲透膜元件幾年的對比運行可以看出，國產的反滲透膜元件與國外品牌的反滲透膜元件的性能和品質已相差無幾,，在相同的完善預處理條件下,，系統(tǒng)均能長期穩(wěn)定運行。