中水回用技術與運行管理

程義斌

摘 要：中水回用技術是一種對節(jié)能減排和環(huán)境保護極為有利的技術，促進了污水的資源化。三法凈水技術通過完整的處理流程在中水回用技術上取得了較大的革新。通過預處理、超濾、反滲透、濃鹽水處理四個環(huán)節(jié)使污水基本達到了城市雜用水標準，創(chuàng)造了良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。

關鍵詞：中水回用技術；三法凈水技術；運行管理

中圖分類號： X703.1 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）17-166-2

0 引言

新疆心連心能源化工有限公司在中水回收上運用三法凈水技術取得了良好的效果，為水循環(huán)利用和環(huán)境保護提供了優(yōu)秀的技術支持。

1 三法凈水技術原理及技術特點

1.1 電活性絮凝法

在電絮凝反應池內(nèi)放置可溶性電極板，采用金屬鐵或鋁及合金材料作為電極，通過對極板加電，使極板電解消耗析出Fe3+或Al3+進入水中，與水中溶解的OH-結(jié)合生成Fe（OH）3或Al（OH）3以及其它單核羥基配合物、多核羥基配合物和聚合物等。最后利用調(diào)節(jié)水質(zhì)的pH值，使水中的鈣鎂離子形成不溶化合物，被電解產(chǎn)生的高活性吸附基團吸附去除。

1.2 電氣浮氧化法

在電絮凝反應池內(nèi)放置惰性電極板，通過對極板加電在電場作用下，水分子離解產(chǎn)生H+和OH-并發(fā)生定向遷移，在陰陽兩極分別生成H2和O2。同時，在陽極板表面發(fā)生反應生成的自由基狀態(tài)的·OH。

1.3 沉淀過濾法

電絮凝反應池電解產(chǎn)生的大量絮體進入斜板沉淀池進行沉淀分離，沉淀池上清液出水進入雙介質(zhì)過濾池，進一步濾除水中的懸浮物及膠體顆粒等雜質(zhì)。

1.4 技術特點

三水凈水法具有以下優(yōu)點：進水指標寬泛，抗沖擊能力強，出水水質(zhì)穩(wěn)定，無需投加藥劑，不產(chǎn)生對水體的二次污染。水回收率高，可達99%以上。設備投資低，針對不同水質(zhì)采用不同的工藝單元靈活組合，模塊化、標準化設計，采用一體化的結(jié)構形式，投資低于傳統(tǒng)的工藝流程組合所需的總體投資。運行成本低，處理污水一般噸水運行成本在0.1-0.2元/噸水，對于難降解類COD、油含量較高的水，具有較好的處理效果和較低的運行成本。設備占地面積小，集成度高，運行可靠，操作維護簡單。全流程自動化控制，便于規(guī)范管理，無需增加人工成本。

2 技術要求和工藝流程

2.1 技術要求

工程每天可處理的水量來自循環(huán)水廠排污、除鹽水站、污水處理場三個系統(tǒng)，正常狀態(tài)下每天要處理276t，最多時達428t。

2.2 工藝流程

工藝流程全程包含四個步驟：預處理、超濾、反滲透、濃鹽水處理。

3 預處理工藝

3.1 工作流程

3.2 單元處理

依據(jù)水處理的工藝過程，由PLC控制系統(tǒng)對各個工藝單元進行協(xié)調(diào)、管理、控制。系統(tǒng)監(jiān)視包括：水池液位、泵啟停、反應池排污、沉淀池排污、過濾池的自動反洗，加藥控制系統(tǒng)，所有泵和氣動閥的手、自動操作，現(xiàn)場參數(shù)的實時顯示、記錄以及整個系統(tǒng)運行狀況。系統(tǒng)監(jiān)控包括五個控制單元：反應池、沉淀池、過濾池、回用水池和泵控制。

4 超濾工藝

超濾的操作流程：正常產(chǎn)水—反洗—正沖一產(chǎn)水等按一定時間順序、循環(huán)進行。超濾膜采用外壓運行方式。超濾系統(tǒng)工作壓力是0.2MPa，過濾周期是30min，通過變頻恒流產(chǎn)水。

①自清洗過濾。清水池出水經(jīng)超濾供水泵提升進入自清洗過濾器去除水中大顆粒懸浮物，以保護超濾膜和提高超濾膜的通量，保證超濾系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。本工程使用了流量為400m3/h、過濾精度為100μm、殼體碳鋼防腐、濾網(wǎng)316材質(zhì)自清洗過濾器一臺。

②反洗。系統(tǒng)過濾工作一段時間后，水中的固體懸浮物沉降在膜的外表面。為保持膜的產(chǎn)水量不變，膜的過濾壓力必然不斷增加。因此運行一段時間后需從與過濾相反的方向?qū)δみM行短時間的反沖洗，沉積在膜表面的固體被反洗水帶走。

③化學清洗。反沖洗并不能達到100%的恢復效果，會有許多物質(zhì)黏附在膜表面，僅通過機械力無法將其去除。長時間運行后，這些物質(zhì)會堵塞膜孔，因此運行一段時間后需對膜進行化學加強反洗或化學清洗。清洗過程中可以根據(jù)污染情況定期加入次氯酸鈉、鹽酸和氫氧化鈉等藥劑。

④設備配置。超濾單元需配備超濾主機、超濾反洗水泵、超濾氣洗壓縮空氣和超濾化學清洗系統(tǒng)四部分裝置。

5 反滲透工藝

5.1 工藝目的

來自超濾產(chǎn)水水池的水經(jīng)過反滲透供水泵提升至0.3MPa，經(jīng)阻垢劑、還原劑加藥混合后，再經(jīng)過5μm保安過濾器后，經(jīng)RO系統(tǒng)泵提升進入RO裝置進行脫鹽。反滲透的產(chǎn)水進入反滲透產(chǎn)水水池，濃水收集后進一步處理排放。反滲透是最精密的過濾設備，本單元的主要目的是通過半滲透膜的選擇性透過作用，去除水中的鹽份，系統(tǒng)脫鹽率≥97%（3年內(nèi)）。

5.2 系統(tǒng)構成

反滲透系統(tǒng)由加藥系統(tǒng)、保安過濾器、反滲透系統(tǒng)泵、反滲透主機、沖洗系統(tǒng)和清洗系統(tǒng)組成。加藥系統(tǒng)主要添加還原劑和阻垢劑。加藥點后設置管道混和器，保證藥劑混和均勻。保安過濾器的數(shù)量為3臺，分別向3套反滲透供水。反滲透系統(tǒng)泵為變頻控制，數(shù)量為3臺，每臺的設計為流量100m3/h揚程。反滲透主機設置3套，沖洗系統(tǒng)和清洗系統(tǒng)共用1套。

5.3 設計參數(shù)

反滲透單元對超濾單元的出水水質(zhì)進行再處理，產(chǎn)水能力為3*70m3/h，設計膜通量≤21L/（m2·h）。

[序號＼&項目＼&數(shù)值＼&1

2

3

4

5＼&反滲透系統(tǒng)總產(chǎn)水量

反滲透系統(tǒng)設計套數(shù)

單套反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水量

系統(tǒng)回收率

系統(tǒng)脫鹽率＼&3*70m3/h

3套

70m3/h

≥70%

≥97%（三年內(nèi)）＼&]

6 嚴格運行管理

公司中水回收工程在節(jié)能減排、環(huán)境保護、清潔生產(chǎn)等方面起到了很大的作用，在技術上完成了全面的改進，在工程之后的發(fā)展中，還應作好管理，使技術能夠得到良好的貫徹。

6.1 對工程人員進行專業(yè)訓練

要對污水工程相關處理人員進行嚴格的技術和職業(yè)培訓，對相關設備作到操作認真，對技術程序作到一絲不茍，要以科學認真的態(tài)度對設備進行管理和操作，以確保設備和整個工程能夠正常的運行。

6.2 對設備要及時檢修

要對設備進行及時的檢修，加強運行過程中的管理，對運行過程中設備出現(xiàn)的問題進行及時的處理，以確保設備的正常運行。

6.3 要保持系統(tǒng)控制和設備的及時革新

設立攻關小組，對工藝系統(tǒng)全過程所涉及的設備進行隨時更新，尤其注意控制系統(tǒng)、水泵、閥門的及時改進，保證設備技術的改進和生產(chǎn)實踐能夠隨時緊密的結(jié)合起來。

6.4 要對水質(zhì)的處理過程嚴密監(jiān)控

工程涉及的幾個單元，都要求對水質(zhì)有嚴密的監(jiān)控，幾個相關反應池都會設置相應的監(jiān)控設備，要讓這些設備作到物盡其用，而非擺設。每個環(huán)節(jié)水質(zhì)的處理都要嚴格按照規(guī)定完成。注意定期添加藥劑等清理設備，并定期化驗水質(zhì)，保證回收中水的水質(zhì)在各個單元都能達到標準。

6.5 拓寬中水回收的合理途徑

中水不僅可以用在工業(yè)冷卻中，還可用于清掃、沖洗、施工、消防、景觀等方面。處理后的中水水質(zhì)已經(jīng)可以達到城市雜用水水質(zhì)標準，要充分利用各種設施，科學合理的利用中水，使節(jié)水觀念深入員工的行為習慣中。

7 結(jié)語

中水回用在環(huán)保要求越來越嚴格的經(jīng)濟要求中，作出了很大的貢獻，企業(yè)在環(huán)保中有無可推卸的責任。公司利用三水處理法對中水進行處理，有效的提高了中水的可應用范圍，使污水資源化，既創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟效益，又為環(huán)境保護和水資源的充分利用提供了強大的技術支持。

參 考 文 獻

[1] 趙立海.港口污水處理設備及中水回用系統(tǒng)設計運行管理實踐[J].港口科技，2013（02）：21-23.

[2] 韋杰，蔣世杰，喬利軍，陳偉，齊帥.中水回用在煉化企業(yè)中的應用[J].化工管理，2015（03）：80.