非化工企業(yè)中水回收處理技術(shù)分析

苗 青

(山西省工業(yè)設(shè)備安裝集團(tuán)有限公司,山西 太原 030000)

0 引言

水是寶貴的自然資源，水資源的不足會(huì)嚴(yán)重的制約國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本文通過(guò)對(duì)我國(guó)非化工企業(yè)的用水情況進(jìn)行闡述，以及國(guó)內(nèi)非化工企業(yè)中水回收利用的意義和現(xiàn)狀，由此簡(jiǎn)要的分析了三種當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛，且較為經(jīng)濟(jì)的中水處理工藝。

1 中水回收的重要意義

中水是相較于給水和排水而言的，是指一定的技術(shù)處理后，達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，能夠再次使用的非飲用水。而非化工企業(yè)的工業(yè)用水量大，無(wú)特殊污染，不需要經(jīng)過(guò)特殊的處理，水量特別大、經(jīng)濟(jì)成本低、容易獲得的特點(diǎn)。因此，非化工企業(yè)的中水回收具有多方面的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)重要意義。

1)能夠減少?gòu)U水的排放量，使得廢水排放對(duì)環(huán)境的危害降到最低。企業(yè)的工業(yè)用水直接排放后，由于水體富養(yǎng)化直接排入城市的內(nèi)河系統(tǒng)，或是周邊的河流，造成水體植物瘋長(zhǎng)，加之水體流動(dòng)性差，甚至造成水質(zhì)發(fā)臭發(fā)黑。通常黑臭河道的處理方式是對(duì)河道進(jìn)行攔截，或是人工清淤、注水等方式，資金投入大但效果有限。將企業(yè)的生產(chǎn)生活用水經(jīng)過(guò)處理后，再次排放入河道避免河流二次污染，將有效提高城市內(nèi)河道的清潔情況，也是推進(jìn)綠色環(huán)保經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要舉措，對(duì)于企業(yè)自身也能夠降低生產(chǎn)成本。

2)將廢水重復(fù)利用了，就能夠大大節(jié)約了自然水資源的使用量，節(jié)約了用水。企業(yè)的污水排放來(lái)源穩(wěn)定且水量大，就近處理并回收使用，是有效緩解水資源不足的方法[1]。黨在十九大報(bào)告中，倡導(dǎo)了節(jié)約用水的號(hào)召，中水的回收再利用已經(jīng)成為水資源重復(fù)利用的重要國(guó)家策略，特別是企業(yè)中水資源回收利用，是解決水資源短缺和國(guó)家工藝企業(yè)能夠長(zhǎng)久發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。特別是水資源匱乏的西部地區(qū)，對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)發(fā)展都有著直接的作用和意義。

2 非化工企業(yè)用水情況

企業(yè)用水屬于工業(yè)用水，包含有直接生產(chǎn)用水、生產(chǎn)輔助用水、附屬用水三種。有別于化工企業(yè)，非化工企業(yè)大多屬于勞動(dòng)集約型企業(yè)需要大量的勞動(dòng)力，即在生產(chǎn)過(guò)程中的成本，人力成本占有非常大的比例，具有典型代表的是服裝紡織業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)、食品和日用品企業(yè)等[3]。這些企業(yè)的用水具有以下幾個(gè)特點(diǎn)。

2.1 企業(yè)生產(chǎn)的工業(yè)用水量大

非化工企業(yè)的用水雖然沒(méi)有化工企業(yè)大，且大部分不直接參與生產(chǎn)，但我國(guó)非化工企業(yè)數(shù)量多、分布范圍廣。由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，非化工企業(yè)的數(shù)量逐年增長(zhǎng)速度極快，總體的用水量依舊巨大不容忽略[2]。

2.2 企業(yè)用水直接排放，利用率低

非化工企業(yè)的用水沒(méi)有化學(xué)物品污染，絕大多數(shù)都直接排放，并沒(méi)有重復(fù)利用起來(lái)，同時(shí)用水管道及生產(chǎn)設(shè)備存在跑水、滴漏的現(xiàn)象，造成了水資源的浪費(fèi)，加劇了短缺的現(xiàn)象[5]。

2.3 用水區(qū)域相對(duì)集中

受到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的影響，勞動(dòng)密集型企業(yè)都會(huì)相對(duì)集中在一定的區(qū)域，企業(yè)的生產(chǎn)內(nèi)容能夠形成一系列的產(chǎn)業(yè)鏈，如此便使得企業(yè)用水性質(zhì)大體相同，對(duì)于后續(xù)的回收處理，無(wú)論是處理工藝的選擇還是集中處理站搭建，都提供了便捷的條件[6]。

3 中水回收利用的相關(guān)要求

3.1 中水回收利用的范圍

1)灌溉用水：通過(guò)二級(jí)處理后能夠達(dá)到無(wú)有害物質(zhì)殘留的標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)對(duì)土地及作物產(chǎn)生污染和有害物質(zhì)的富集。通常水質(zhì)處理的成本較低，但對(duì)于有害物質(zhì)殘留的檢測(cè)嚴(yán)格。

2)城市用水：包括有城市道路的清洗、城市景觀(guān)的維護(hù)，以及城市建筑的外觀(guān)清洗，需水量較大。

3)消防用水：作為城市消防用水，對(duì)于水質(zhì)無(wú)特殊的要求，但要求水中不能混有易燃、可燃的液體，水中的懸浮物能夠達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)堵塞消防用具即可[4]。

4)地下水回填：用于地下水回填，保持地下水的水位，以便避免地面的局部下沉。

5)工業(yè)用水：用于火電廠(chǎng)設(shè)備的冷卻，或是北方地區(qū)冬季取暖的熱力供應(yīng)等方面。

6)飲用用水：可區(qū)分為直接回收利用，即經(jīng)過(guò)水處理廠(chǎng)處理后，直接納入城市自來(lái)水供應(yīng)系統(tǒng)中，供城市生活飲用用水使用；再一是間接回收利用，將處理過(guò)的污水排放入自然水系統(tǒng)中，如水庫(kù)或是河流，經(jīng)過(guò)循環(huán)成為下游的生活用水水源。

3.2 中水回收的技術(shù)要求

根據(jù)國(guó)家《城市污水再生利用》的相關(guān)規(guī)定，其中規(guī)定了水質(zhì)指標(biāo)有：懸浮物、渾濁度、生物耗氧量、氮氨離子濃度、部分金屬離子濃度等[4]。

4 非化工企業(yè)中水回收策略及技術(shù)分析

4.1 加強(qiáng)監(jiān)測(cè)確定中水回收策略

聘請(qǐng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)公司進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)，動(dòng)態(tài)的檢測(cè)企業(yè)排放中水水質(zhì)變化趨勢(shì)、幅度及周期，以便能夠根據(jù)該地區(qū)的實(shí)際情況確定中水回收策略。根據(jù)中水水質(zhì)的數(shù)據(jù)，能夠快速調(diào)整回收技術(shù)策略，調(diào)整和改進(jìn)各個(gè)環(huán)節(jié)的工藝，以便保證水質(zhì)的穩(wěn)定，同時(shí)選用合適的深度處理工藝，進(jìn)行原水的凈化處理，以便能夠達(dá)到使用要求，也能夠降低水處理的經(jīng)濟(jì)成本[8]。

4.2 中水回收技術(shù)分析

1)滲透膜過(guò)濾制水。滲透膜技術(shù)是目前已經(jīng)成熟了的制水技術(shù)，具有應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)，從技術(shù)分類(lèi)上可分為微濾、超濾、納濾、反滲透。但在使用的過(guò)程中，膜過(guò)濾存在的滲透膜被原水污染，不能夠有效處理有機(jī)物污染的情況，現(xiàn)階段常規(guī)工藝流程為：絮凝劑混合→消毒劑混合→滲透膜過(guò)濾→消毒→再利用[3]。滲透膜技術(shù)中鋁鹽作為絮凝劑是關(guān)鍵的工藝環(huán)節(jié)，如何延長(zhǎng)絮凝劑與原水的接觸時(shí)間，投放量的多少以及混合是否均勻，直接關(guān)系到中水的處理效果。當(dāng)絮凝劑的投放點(diǎn)同過(guò)濾器距離過(guò)短時(shí)，絮凝劑同原水不能夠充分的混合，因此將絮凝劑在原水出水口處投放，利用出水口的水流沖力，能夠保證絮凝劑同原水混合均勻。同樣，殺菌劑的投放位置改放在原水箱，經(jīng)過(guò)出水口水流沖擊后混合均勻，不僅保證了殺菌劑同原水的接觸時(shí)間，同時(shí)有效的抑制了原水箱內(nèi)細(xì)菌和藻類(lèi)的繁殖，也能夠減輕前端反滲膜的損耗速度[7]。

2)臭氧催化氧化聯(lián)合生物活性炭處理凈化。臭氧氧化聯(lián)合生物活性炭技術(shù)處理，技術(shù)成熟在市場(chǎng)中廣泛應(yīng)用，我國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始使用。而臭氧催化氧化聯(lián)合生物活性炭技術(shù)，則是額外添加了臭氧催化劑，使其具有更強(qiáng)的氧化能力，催化劑的加入使得原水具有更高的可生化性，也將原水中難以降解的有機(jī)物去除率提高，使得后續(xù)處理環(huán)節(jié)的壓力明顯降低。在操作的過(guò)程中，催化劑加入時(shí)機(jī)、臭氧通氣量的多少、環(huán)境及原水的溫度都會(huì)對(duì)中水處理產(chǎn)生影響，因此要嚴(yán)格按照操作流程規(guī)定進(jìn)行[8]。

3)超聲強(qiáng)化臭氧催化氧化技術(shù)。通過(guò)超聲設(shè)備促使臭氧分解，產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的羰基自由基是該技術(shù)的關(guān)鍵所在，在提高傳質(zhì)的速度的同時(shí)，超聲催化臭氧的技術(shù)對(duì)于五氯酚的處理能力也高于單獨(dú)的超聲或是單獨(dú)臭氧處理效果。

4)改善各循環(huán)系統(tǒng)，減少環(huán)節(jié)損耗。中水的回收處理，需要經(jīng)過(guò)多個(gè)環(huán)節(jié)，優(yōu)化每一環(huán)節(jié)的處理效率，減少損耗能夠有效提高中水處理的回收率，同時(shí)還能夠高效的使用水資源。各環(huán)節(jié)的優(yōu)化改造，主要有為加強(qiáng)過(guò)濾效果，減少原水中懸浮物的含量，降低水中鈣鎂離子的濃度，如此能夠順利減少因過(guò)濾不合格再次進(jìn)行水質(zhì)置換的次數(shù)[3]。當(dāng)完成處理后的中水進(jìn)入收水裝置時(shí)，要注意環(huán)境溫度對(duì)水蒸發(fā)而產(chǎn)生的損耗，特別是溫度較高的南方地區(qū)，以及空氣干燥的西部地區(qū)，減少風(fēng)吹造成的水流失。

5 結(jié)語(yǔ)

為了提高水資源的利用率，減輕城市的水污染情況，中水的回收處理及再利用，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義，需要引起廣泛的關(guān)注。非化工企業(yè)的用水量大，污水及生活用水排放量也大。通過(guò)臭氧催化氧化聯(lián)合生物活性炭、超聲臭氧催化、滲透膜三種技術(shù)在深度水處理中特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，為企業(yè)的中水處理提供了有力的技術(shù)支持，值得推廣使用。