工業(yè)廢水回用處理的必要性及措施研究

屠偉明

（浙江湖州環(huán)盛環(huán)境保護(hù)科學(xué)設(shè)計(jì)有限公司，浙江 湖州 313000）

一、工業(yè)廢水回用處理的必要性

1 工業(yè)廢水的分類及其主要成分

工業(yè)廢水是對(duì)所有的工廠生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的廢棄水的一個(gè)總稱。從不同的角度可以將它分成不同的類別。例如，可以按所含污染物的性質(zhì)分為：含有機(jī)物污染物和含無(wú)機(jī)物污染物；按照工廠的加工對(duì)象可大致分為：紡織印染廢水、冶金廢水、煉鐵廢水、農(nóng)藥廢水等等。這些對(duì)很多人來(lái)說(shuō)可能比較陌生，我們最常聽(tīng)說(shuō)的可能是含汞廢水、含磷廢水、酸性廢水等。也有許多我們不了解的成分，例如：酚、鎘、鉻、鋅等物質(zhì)。這些物質(zhì)常存在在工業(yè)廢水中。并且如果超過(guò)一定的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)我們的土地、作物，甚至人類的生活都會(huì)產(chǎn)生巨大的危害。

2 工業(yè)廢水的危害

不達(dá)標(biāo)工業(yè)廢水的排放，造成嚴(yán)重的水污染，不僅加快水資源短缺的現(xiàn)狀，且嚴(yán)重危害了人們的身心健康。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)有7億人飲用大腸桿菌超標(biāo)水，1.9億人飲用水有害物質(zhì)含量超標(biāo)，200萬(wàn)人飲用高砷水，3800多萬(wàn)人飲用苦咸水。也許你曾在電視上看到過(guò)這樣的新聞，一家人無(wú)緣無(wú)故生了怪病，村民都以為中了邪，最后經(jīng)檢查結(jié)果報(bào)告是重金屬中毒所致。調(diào)查發(fā)現(xiàn)居民是因?yàn)楹攘司卸?，而污染物的?lái)源是河流上游的造紙廠。這其中的過(guò)程大家可以想象得到，由此可見(jiàn)，工廠這樣的行為，是對(duì)生命的不負(fù)責(zé)。

表1 企業(yè)現(xiàn)有廢水處理站運(yùn)行情況

工業(yè)廢水滲入土壤，有毒物質(zhì)滯留在土壤中，使得土地板結(jié)等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響植物和土壤中微生物的生長(zhǎng)，甚至直接導(dǎo)致死亡。廢水中的有毒有害物質(zhì)會(huì)在植物及微生物體內(nèi)積累，這樣的植物被動(dòng)物和人食入，通過(guò)食物鏈的作用，間接的受害者則是人們自己。

3 回收再利用

圖2 染整中水回用水凈化工藝流程

節(jié)約是維持我們長(zhǎng)久幸福生活的重要美德，尤其是在今天這樣資源短缺的時(shí)代。工業(yè)廢水中仍然存在著大量的有價(jià)值的物質(zhì)。例如，電鍍（鍍金）工業(yè)的廢水中，存在著許多的金，這種昂貴的金屬，我們可以再次回收利用。但是很多工廠考慮到處理污水的工程，既耗費(fèi)時(shí)間，而且工程造價(jià)較高，綜合考慮，選擇直接排放不達(dá)標(biāo)的廢水，簡(jiǎn)單快捷。但是我們應(yīng)該深刻明白，資源是有限的，如果不懂得節(jié)約與珍惜，那么地球上最后一滴水是我們的眼淚了。所以我們應(yīng)該積極解決這一難題，將廢水回收處理，取其精華去其糟粕，達(dá)標(biāo)排放。

二、湖州某針織染整有限公司廢水處理項(xiàng)目分析

1 項(xiàng)目介紹

湖州某針織染整有限公司，地處湖州市南潯區(qū)，是一家專業(yè)從事編織物染整加工的生產(chǎn)企業(yè)。企業(yè)建有一日處理規(guī)模為3000t/d的廢水處理站，將生產(chǎn)過(guò)程中的染整廢水進(jìn)行預(yù)處理，處理出水根據(jù)企業(yè)要求執(zhí)行以下標(biāo)準(zhǔn)（其中CODcr≤ 200mg/l、SS ≤ 100 mg/l、 色 度≤80），也符合GB4287-2012《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》間接標(biāo)準(zhǔn)（CODcr≤ 200mg/l、BOD5 ≤ 50 mg/l）的環(huán)保要求，預(yù)處理后廢水接入城市污水管網(wǎng)，由城鎮(zhèn)污水處理廠統(tǒng)一達(dá)標(biāo)處理。

由于在染整工藝中的染色、后整理等工序生產(chǎn)用水量較大，加之湖州地區(qū)目前供水較為緊張，自來(lái)水費(fèi)也逐年升高。為解決生產(chǎn)用水的供給問(wèn)題以及企業(yè)自身發(fā)展規(guī)劃，該公司決定建設(shè)一套產(chǎn)水規(guī)模為1500t/d的染整中水回用站，對(duì)經(jīng)現(xiàn)有廢水處理站處理出水進(jìn)行深度凈化后作為生產(chǎn)工藝用水，減少?gòu)U水排放量，降低排污費(fèi)支出，控制地表水污染，適應(yīng)節(jié)能減排的環(huán)保要求，有效促進(jìn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與環(huán)境效益同步發(fā)展。

該公司原污水處理工程調(diào)試工作已經(jīng)完成，現(xiàn)企業(yè)正配套廢水RO膜處理系統(tǒng)。為了確保廢水回用系統(tǒng)有效運(yùn)行，企業(yè)委托我單位對(duì)原污水處理系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和調(diào)試。

2 現(xiàn)有廢水處理設(shè)施

企業(yè)現(xiàn)有一套處理規(guī)模為3000t/d的廢水處理設(shè)施，于2007年4月建成，且通過(guò)環(huán)保驗(yàn)收。目前廢水處理站進(jìn)水量約2500t/d，通過(guò)運(yùn)行調(diào)試，處理出水穩(wěn)定在300mg/l以下，處理情況穩(wěn)定，其出水指標(biāo)如表1。

企業(yè)廢水處理站的處理出水將作為本次中水回用工程的原水，回用工程的原水進(jìn)水要求CODcr≤100 mg/L

3 項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)模及回水要求

經(jīng)企業(yè)核實(shí)確認(rèn)，確定中水回用工程設(shè)計(jì)規(guī)模為2000t/d（產(chǎn)水量），總回用率達(dá)66.7%（以進(jìn)入回用系統(tǒng)入水量計(jì)）。

4 項(xiàng)目處理分析

4.1 處理工藝的比選，經(jīng)多方案比選，采用自反洗濾器的預(yù)處理技術(shù)與膜處理的軟化除鹽處理技術(shù)相結(jié)合的組合工藝。該工藝技術(shù)成熟，可確?；赜盟|(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，實(shí)現(xiàn)中水資源化利用。工藝流程見(jiàn)圖2。

處理原水規(guī)模為3000m3/d，以每天運(yùn)行22.22小時(shí)計(jì)，日產(chǎn)水量2000m3/h，單位小時(shí)產(chǎn)水量90 m3/h。

4.2 工藝技術(shù)原理，過(guò)濾和膜技術(shù)都是通過(guò)某種過(guò)濾媒介分離水中污染物的水處理措施，是水的深度處理的常用手段。

4.3 過(guò)濾機(jī)理，自反洗濾器機(jī)理：通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)去除水中的懸浮微粒、膠體等，以達(dá)到保護(hù)后期膜分離設(shè)備。

4.4 膜分離工藝機(jī)理，膜分離技術(shù)是利用膜對(duì)混合物中各組份的選擇透過(guò)性能來(lái)分離、提純和濃縮目的產(chǎn)物的新型分離技術(shù)，膜分離過(guò)程是一種無(wú)相變、低能耗物理分離過(guò)程，具有高效、節(jié)能、無(wú)污染、操作方便和用途廣等特點(diǎn)，是當(dāng)代公認(rèn)的最先進(jìn)的化工分離技術(shù)之一。膜分離技術(shù)將UF超濾膜和RO反滲透有機(jī)地組合在一起作為工業(yè)廢水的深度處理工藝，是一種成熟的、有效的而被廣泛采用的工藝。

4.4.1 UF超濾膜法，UF超濾膜可用于除去水中的懸浮微粒、膠體、微生物等。在水壓的作用下水分子及小分子物質(zhì)等透過(guò)超濾膜，水中的懸浮微粒、膠體、微生物等則被截留在超濾膜的內(nèi)表面。由于超濾膜上的微孔很小，可以有效除去各種水中懸浮顆粒、膠體、細(xì)菌和大分子有機(jī)物等，這些截留物質(zhì)可能會(huì)在膜的內(nèi)表面集聚，所以需要對(duì)超濾膜組件進(jìn)行定期的反沖洗和加藥清洗。因其具有有效去除水中膠體、細(xì)菌、微生物的功能，而被廣泛用作凈化水的生產(chǎn)設(shè)備和RO反滲透裝置的前置處理設(shè)備。

4.4.2 反滲透膜法，反滲透是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑和溶質(zhì)進(jìn)行分離的過(guò)程。

滲透是一種物理現(xiàn)象，當(dāng)兩種含有不同濃度鹽類的水，如用一張半滲透性的薄膜分開(kāi)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，含鹽量少的一側(cè)的水分會(huì)透過(guò)膜滲到含鹽量高的水中，而所含的鹽分并不滲透，這樣，逐漸把兩側(cè)的含鹽濃度融和到均等為止。然而，要完成這一過(guò)程需要很長(zhǎng)時(shí)間，這一過(guò)程也稱為自然滲透。但如果在含鹽量高的水側(cè)，施加一個(gè)壓力，其結(jié)果也可以使上述滲透停止，這時(shí)的壓力稱為滲透壓力。如果壓力再加大，可以使水向相反方向滲透，而鹽分剩下。因此，反滲透除鹽原理，就是在有鹽分的水中（如原水），施以比自然滲透壓力更大的壓力，使?jié)B透向相反方向進(jìn)行，把原水中的水分子壓到膜的另一邊，變成潔凈的水，從而達(dá)到除去水中鹽分的目的，這就是反滲透除鹽原理。

本方案的特色是對(duì)染整廢水不但考慮達(dá)標(biāo)排放，還考慮水資源進(jìn)行回收，采用膜分離技術(shù)處理廢水，透過(guò)液可回用作工藝用水，提高水資源的回收率；染整廢水經(jīng)膜系統(tǒng)濃縮3倍后的濃縮液可通過(guò)常規(guī)處理達(dá)標(biāo)排放或者直接排放。本方案處理工藝成熟，設(shè)備自動(dòng)化程度高，維護(hù)簡(jiǎn)單，無(wú)二次污染，較理想地實(shí)現(xiàn)染整中水的資源化。

[1]鄒家慶.工業(yè)廢水處理技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社2003.8.

[2]唐受印,戴友芝,汪大翚.廢水處理工程[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004 .7.