佟國(guó)建

（徐州水處理研究所，江蘇 徐州 221006）

中水回用工藝應(yīng)用

佟國(guó)建

（徐州水處理研究所，江蘇 徐州 221006）

隨著水資源的緊缺及企業(yè)環(huán)保壓力的增大，中水回用、廢水再利用越來(lái)越受到重視。節(jié)約水資源，提高企業(yè)效益，治污達(dá)標(biāo)，進(jìn)而回用，實(shí)現(xiàn)污水零排放，這是企業(yè)清潔生產(chǎn)的需要，也是大勢(shì)所趨。本文首先闡述了中水回用的意義，然后以某工程為例，分析了中水回用工藝并進(jìn)行成本分析。結(jié)果表明，該工藝技術(shù)先進(jìn)可靠，既減輕了企業(yè)污水處理設(shè)備的壓力，又提高了水資源利用率，為生產(chǎn)提供了水源，減少了一次水的利用，其經(jīng)濟(jì)效益和熱會(huì)效益顯著。

中水回用；膜技術(shù)；廢水利用

水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基。水資源屬于不可再生資源，是一切生命的源泉，也是企業(yè)生存的基本條件之一。為提高水資源利用率，減少?gòu)U水排放量，企業(yè)將中水（污水/外排水）作為生產(chǎn)脫鹽水的水源。

中水回用工程可以節(jié)能降耗，減少一次水的使用率，降低地下水的取水量，為企業(yè)生產(chǎn)提供脫鹽水，同時(shí)減輕了外排污水的處理壓力，對(duì)環(huán)境保護(hù)很有意義。

1 中水回用意義

本項(xiàng)目采用的工藝及設(shè)備成熟可靠，采用化工行業(yè)先進(jìn)可行的清潔生產(chǎn)工藝和國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的工業(yè)廢水處理技術(shù)工藝，在抓好改前水量平衡和水質(zhì)普查的基礎(chǔ)上，采取“先抓源頭，后治末端”的科學(xué)治污方法，對(duì)污染源有針對(duì)性地展開(kāi)治理，可使末端污水外排量減少75%。其意義表現(xiàn)在三個(gè)方面：一是源頭治理既治污又增效，可使末端減少投資，同時(shí)推進(jìn)了企業(yè)生產(chǎn)工藝、技術(shù)的全面提升，從根本上減少污染物的排放，達(dá)到環(huán)保的目的；二是企業(yè)可以充分利自身的原有設(shè)施，在不停產(chǎn)改造的前提下，完成對(duì)回用水工程的建設(shè)，實(shí)施清潔生產(chǎn)，與改造前相比，污水排污總量可減少75%；三是本項(xiàng)目建成后，每年可大大減少?gòu)U水排放量，改善當(dāng)?shù)厮h(huán)境，使污水得到綜合治理，這對(duì)保護(hù)水體質(zhì)量具有重要意義。

2 工程簡(jiǎn)介

本工程采用高新技術(shù)工藝，合理利用資源，降低能耗，重點(diǎn)進(jìn)行污染治理，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為保護(hù)環(huán)境，控制和減少污染，貫徹中國(guó)工業(yè)協(xié)會(huì)提出的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)必須結(jié)合現(xiàn)狀，選擇本行業(yè)最可行的生產(chǎn)工藝、最佳實(shí)用處理技術(shù)，既考慮技術(shù)先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)合理性，也兼顧本行業(yè)企業(yè)的可行性，以取得最佳治理效果。

某企業(yè)把中水（外排污水）處理成脫鹽水，提高了自控水平，實(shí)現(xiàn)人機(jī)互補(bǔ)和管控一體化，使環(huán)保的監(jiān)測(cè)和記錄更加嚴(yán)密科學(xué)，使環(huán)保工作管理漲水平、上檔次。處理前，該企業(yè)的中水水質(zhì)如表1所示；處理后，其脫鹽水水質(zhì)和外排水質(zhì)（濃水）分別要達(dá)到以下指標(biāo)，如表2和表3所示。

表1 處理前水質(zhì)（中水）

表2 脫鹽水水質(zhì)

表3 外排水質(zhì)（濃水）

3 中水回用工藝

3.1 工藝說(shuō)明

某企業(yè)處理過(guò)后的中水/廢水，經(jīng)加壓泵至微渦流塔板澄清器，澄清處理并同時(shí)進(jìn)行加藥和調(diào)pH值，澄清器出水由上部集水槽經(jīng)過(guò)V型濾池流入清水池中，此時(shí)水中的SS已經(jīng)降至≤10mg/L，泥渣由澄清器下部泥斗排出送入板框壓濾機(jī)處理，泥餅外運(yùn)，分離后污水回到污水池中。清水池內(nèi)的清水由清水泵輸入多介質(zhì)過(guò)濾器，過(guò)濾器內(nèi)的專用濾料對(duì)水中的SS起到了吸附和過(guò)濾的雙重作用，出水濁度＜1 NTU，污染指數(shù)＜5。經(jīng)過(guò)濾后的水進(jìn)入催化吸附器內(nèi)去除污水中各種污染因子和硬度后，由泵打入U(xiǎn)F裝置，UF出水入U(xiǎn)F產(chǎn)水箱，由泵進(jìn)入保安過(guò)濾器、高壓泵，RO膜產(chǎn)水進(jìn)入淡水箱。處理合格后的淡水由淡水泵輸送至陽(yáng)床、脫碳器、中間水箱，經(jīng)中間水泵到陰床和除鹽水箱，再由除鹽水泵到用水點(diǎn)。另一股由RO膜產(chǎn)出的濃水進(jìn)入濃水池，用于再生催化吸附器，再生排水進(jìn)入生化系統(tǒng)，進(jìn)行生化處理。

3.2 工藝流程

中水回用的工藝流程如圖1所示。中水經(jīng)泵打入澄清器進(jìn)行絮凝沉淀，冷卻塔降溫后進(jìn)入V型濾池過(guò)濾，濾池出水經(jīng)多介質(zhì)過(guò)濾器進(jìn)行二級(jí)過(guò)濾，之后進(jìn)行催化吸附器、UF裝置、RO裝置及陽(yáng)床、脫碳器和陰床等設(shè)備的處理。

3.3 工藝簡(jiǎn)介

微渦流澄清器：體積小，單位面積出力大，具有高速混合、在微渦流動(dòng)力下分步絮凝、高效固液分離的特點(diǎn)。用于澄清、分離進(jìn)水中的懸浮物、膠體及顆粒物質(zhì)等。所投加藥劑可在此設(shè)備中得到均勻混合，可節(jié)省藥劑50%以上。前置加藥降低硬度。

冷卻塔：降低水溫，由于該中水平均水溫在50℃，為保證進(jìn)膜水溫不大于40℃，需要對(duì)水質(zhì)進(jìn)行降溫處理。冷卻塔可降低水溫12℃～15℃。

V型濾池：作為一級(jí)過(guò)濾，其可以過(guò)濾澄清器出水中的細(xì)小懸浮物。該設(shè)備表面積大、布水均勻、占地小，反洗效果好，填料反洗效果可直觀看到，大大節(jié)省了反沖洗的水量和電耗。

多介質(zhì)過(guò)濾器：內(nèi)裝多種填料，用于二級(jí)過(guò)濾，多介質(zhì)過(guò)濾器過(guò)濾效果好，占地小、精度高。出水SS＜5 mg/L，濁度＜1 NTU。

催化吸附器：內(nèi)裝催化功能型填料，具有吸附、交換雙功能，去除對(duì)膜處理有害的物質(zhì)，降低RO進(jìn)水的硬度，該設(shè)備出水硬度＜1 mmol/L。其可以延長(zhǎng)膜的壽命。

UF裝置：用于RO裝置前的最后一道過(guò)濾，以確保水質(zhì)達(dá)到RO進(jìn)水要求，SDI＜4，減少RO膜的污染。

RO裝置：用于一級(jí)脫鹽，采用膜裝置，脫除中水的鹽含量。脫鹽率可達(dá)98%。

離子交換裝置：包括陽(yáng)床、脫碳器、陰床。用于二級(jí)脫鹽。RO產(chǎn)水還不能滿足甲方對(duì)水質(zhì)的要求，故用離子交換裝置二次脫鹽，使水質(zhì)達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求。

濃水生化處理：酸化調(diào)節(jié)池+O池。由于濃水具有含鹽量高的特點(diǎn)，采用生化處理，一般微生物很難適應(yīng)存活。人們可以優(yōu)選耐鹽菌，經(jīng)專業(yè)馴化，使活性污泥逐漸適應(yīng)環(huán)境，并快速發(fā)揮作用。

圖1 中水回用工藝流程

3.4 工藝特點(diǎn)

該工藝具有以下特點(diǎn)：通過(guò)傳統(tǒng)的絮凝沉淀工藝，降低水中的顆粒物、懸浮物、膠體等；利用先進(jìn)可行的膜技術(shù)一級(jí)分離脫鹽；在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)濃水內(nèi)循環(huán)，可以提高沖刷力，延長(zhǎng)膜壽命；濃水用于再生催化吸附，可大量節(jié)省再生劑的使用；離子交換二級(jí)脫鹽，達(dá)到該企業(yè)對(duì)電導(dǎo)率等指標(biāo)的要求；將多工序進(jìn)行組合重組，工藝成熟，操作簡(jiǎn)單；最小的投資，取得最好的效果，確保長(zhǎng)期安全、低耗的處理效果。

4 成本分析

4.1 中水深度凈化處理成本

藥劑費(fèi)：0.1元/m3；電費(fèi)：0.2元/m3；人工：0.02元/m3；折舊：0.02元/m3；小計(jì)：0.34元/m3。

4.2 中水回用生產(chǎn)脫鹽水成本

電費(fèi)：1.4元/m3；藥劑費(fèi)（酸堿）：1.8元/m3；檢修、人工費(fèi)：0.3元/m3；換膜補(bǔ)填料：0.4元/m3；小計(jì)：3.9元/m3。

4.3 外排污水生化處理成本

電 耗：0.6元 /m3；藥劑：1.0元 /m3；人工：0.2元/m3；檢修：0.2元/m3；小計(jì)：2.0元/m3。

本成本是為某企業(yè)量身制作的方案，經(jīng)驗(yàn)證是經(jīng)濟(jì)可行的。該工程每天可產(chǎn)脫鹽水9 600 m3/d，減少污水外排量12 800 m3/d。但是，由于各企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品、污水水質(zhì)不一，企業(yè)務(wù)必根據(jù)自身?xiàng)l件選擇切實(shí)可行的處理方案。

5 結(jié)論

經(jīng)多個(gè)企業(yè)的試驗(yàn)驗(yàn)證，該工藝有效可行，技術(shù)先進(jìn)可靠，可使污水排放總量減少75%，既減輕了企業(yè)污水處理設(shè)備的壓力，又提高了水資源利用率，為生產(chǎn)提供了水源，減少了一次水的利用，間接提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。由此可見(jiàn)，中水回用工藝不僅有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，還有十分突出的社會(huì)效益和環(huán)境效益。

1 韓劍宏，于玲紅，張克峰.中水回用技術(shù)及工程實(shí)例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

2 金 熙，項(xiàng)成林，齊東子.工業(yè)水處理技術(shù)問(wèn)答[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

3 陳朝東.中水處理與回用技術(shù)問(wèn)答[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

Application of Water Reuse Technology

Tong Guojian
(Xuzhou Water Treatment Research Institute, Xuzhou 221006, China)

With the shortage of water resources and the increase of environmental protection pressure, the reuse of water and the reuse of wastewater are paid more and more attention. Saving water resources, improve business efficiency, pollution control standards, and then reuse, to achieve zero discharge of sewage, which is the need for cleaner production, but also the trend of the times. This paper first describes the significance of water reuse, and then a project as an example, analysis of the water reuse process and cost analysis. The results show that the technology is advanced and reliable, which not only reduces the pressure of the enterprise sewage treatment equipment, but also improves the utilization rate of water resources.It provides water for the production and reduces the utilization of water. The economic and heat benefits are significant.

water reuse; membrane technology; wastewater utilization

X703

A

1008-9500(2017)09-0074-03

2017-07-13

佟國(guó)建（1979-），男，江蘇沛縣人，工程師，運(yùn)營(yíng)部部長(zhǎng)，研究方向：水處理技術(shù)應(yīng)用。