中水回用應用實踐總結

劉濤　金興玲

摘 要：從中水回用項目實施背景出發，對中水回用實施的目標及采用的工藝進行了簡要分析，同時對中水回用實施后的運行情況及效果進行了總結。

關鍵詞：中水回用；改造；污水處理；工藝

中圖分類號： X0 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）18-173-2

1 實施背景

安化公司各生產裝置進入終端污水處理站的廢水約有650t/h，2013年經清污分流改造后，部分循環水排污和脫鹽水制備廢水直接排入終端污水處理系統出口達標排放，其他高污染廢水進入終端污水處理站經生化處理后達標排放。終端污水處理站排出的廢水直接排放未回收利用，水資源浪費嚴重。

另外，公司二級除鹽水站原設計生產能力為400t/h，到中水回用項目實施前膜裝置已連續運行6年，膜產水能力逐漸下降，處理能力只能達到340t/h左右。隨著公司生產裝置的增多及負荷的提升，二級除鹽水站供水能力的不足將逐步顯現，將無法滿足公司整體脫鹽水水量要求。

2 改造目標

中水回用改造的目標是將終端達標排放600t/h污水經過中水回用裝置全部流程處理后，水質達到二級脫鹽水標準，電導小于0.2us/cm，滿足鍋爐使用指標要求。

3 中水回用實施方案及措施

3.1 中水回用技術簡介

3.1.1 生物處理技術

該技術是利用水中微生物的吸附、氧化分解污水中的有機物， 從而達到去除污水中溶解性有機物的目的，包括好氧和厭氧微生物處理，一般以好氧處理較多。而生物處理法中活性污泥和接觸氧化法的應用最為廣泛， 這種方法具有去除有機物效果好、生物處理效果穩定、剩余污泥產量低、抗沖擊負荷等優點。另外，活性污泥法及其他的變形工藝流程， 包括氧化溝、SBR 法、AB 法、A/O 法、A/A/O法、循環活性污泥工藝（CASS）等技術都在中水回用處理中有過應用，而且處理效果良好。

3.1.2 物化處理技術

以混凝沉淀（氣浮）技術及活性炭吸附相結合為基本方式， 主要用于處理優質雜排水。混凝沉淀與活性炭吸附的處理方法與傳統的二級處理相比，提高了水質，但運行費用較高。

3.1.3 膜處理技術

采用超濾（微濾）或反滲透膜處理，其優點是SS去除率很高，占地面積小。當前膜處理技術主要有兩種，即連續微過濾和膜生物反應器。連續微過濾系統是以微濾膜為中心處理單元， 配以特殊設計的管路、閥門、自清洗單元、加藥單元和PLC自控單元等，形成閉路持續操作系統。處理液在一定壓力下通過微濾膜、超濾膜過濾，達到物理分離的目的。膜生物反應器（MBR）是一種由膜分離單元與生物處理單元相結臺的新型水處理技術， 以膜組件取代二沉池在生物反應器中保持高活性污泥濃度減少污水處理沒施占地， 并通過保持低污泥負荷減少污泥量。與傳統的生化水處理技術相比，MBR具有以下主要特點：處理效率高、出水水質好；設備緊湊、占地面積小；易實現自動控制、運行管理簡單。

3.2 安化公司中水回用實施方案

目前中水回用裝置普遍采用“多介質+超濾+反滲透”工藝，為減少投資，安化公司結合現有裝置及終端污水處理站出水水質分析，處理工藝確定為“預處理+脫鹽”，其中預處理工藝需要降低水中總硬度、濁度、COD等指標，使出水水質滿足膜脫鹽設備的進水要求。對于水中的上述指標，經多方了解和實地考察，均可通過“電活性絮凝法、電氣浮氧化法、沉淀過濾法”三法凈水一體化處理技術進行有效降低去除。

安化原有一套400m3/h反滲透裝置，采用多介質過濾器+RO+混床工藝，含9臺多介質過濾器、4套RO和5臺混床，設計進水為井水，常年水溫17度，因井水水質較好，裝置未設超濾。原九陽污水處理裝置采用反滲透工藝，設計處理量288m3/h，未設混床、超濾。

為實現資源的優化配置和降低投資，項目實施中充分利用現有裝置，將現有反滲透裝置和原九陽污水處理裝置用來處理終端達標水，原九陽污水處理裝置處理268m3/h，反滲透設計收率為65%，產水174m3/h，用作尿素合成和尿素循環水補水。剩余超濾產水的200m3/h補到反滲透原水箱，反滲透高負荷運行時，不足用水以井水補充。

經綜合分析，安化公司采用“砂濾+超濾+反滲透+E-pack系統+混床”處理工藝實施改造，在原有二級除鹽水站的基礎上新增兩套E-pack一級除鹽水裝置、增設E-pack陽、陰離子交換樹脂再生系統及配套輸送泵、管道、控制系統等。

3.3 工藝流程簡介

終端水作為原水，經原水泵加壓后進入纖維納米過濾器，去除水中的懸浮物及部分雜質。過濾后的水從底部進入雙室滿室陽床下室，Ca2+、Mg2+離子首先被弱酸性陽樹脂吸附，然后通過上室強酸陽床，水中大部分的Na+、K+等陽離子被除去。陽床產水靠余壓自頂部進入脫碳器，經過噴淋裝置，流過表面積較大的填料層，并在填料層與自脫碳器下部進入的空氣逆流接觸，水中的游離CO2被迅速析出自脫碳器頂部排出。經脫碳后的水進入中間水箱，經中間水泵增壓后進入滿室陰床。先進入陰床下室，水中的大部分強酸性離子如HCO3-、CO32-、CI-、SO42-陰離子被弱堿性陰樹脂吸附，弱酸根離子如硅酸根離子則被強堿陰樹脂除去。陰床出水進入脫鹽水箱，由脫鹽水泵送往用戶。

圖1 工藝流程簡圖

3.4 新增設備情況

中水回用項目在終端污水處理站新增3臺回水泵，在反滲透北側增加了超濾廠房和E-pack廠房以及配電室等相關配套設備設施。超濾系統新增3套超濾膜、3臺超濾反洗水泵、3臺超濾輸送水泵、1臺超濾化學清洗泵。E-Pack系統新增3臺原水加壓泵、2臺E-Pack纖維納米過濾器、2臺E-Pack陽床、2臺E-Pack陰床、3臺中間水泵、1臺再生泵，另建有250m3超濾產水池、500m3原水箱各1套。

4 運行情況

項目于2013年12月開始建設，2014年8月份機械竣工并投用井水，2014年10月投用中水運行，并產出合格的二級除鹽水，2015年2月性能測試結束，項目運行至今，原有的反滲透裝置配合中水回用裝置同時外送脫鹽水，回收了終端達標排放水進行處理后回用做離子交換的原水或者循環水補水，減少了一次水用量；減少終端達標水外排量，實現了節能減排目的。

5 中水回用效益評析

經濟效益評析：E-Pack綠色脫鹽技術與膜法脫鹽和傳統離子交換脫鹽技術相比，具有非常明顯的技術優勢和突出的成本優勢；噸水成本2.815元/m3，運行電耗為0.42kW·h/m3，系統總水耗僅為4%。

項目實施后全年減少一次水用量475萬噸，年可節約費用160萬元。

節能減排環保效益評析：中水回用實施后減少了污水外排總量，同時將處理后的污水作為原水，制作二級脫鹽水和作為循環水補水，增加脫鹽水生產能力，不僅提供了水系統保障，還保證了公司今后的可持續發展。

參 考 文 獻

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