苗 青
(山西省工業設備安裝集團有限公司,山西 太原 030000)
水是寶貴的自然資源,水資源的不足會嚴重的制約國家經濟的發展。本文通過對我國非化工企業的用水情況進行闡述,以及國內非化工企業中水回收利用的意義和現狀,由此簡要的分析了三種當前應用最為廣泛,且較為經濟的中水處理工藝。
中水是相較于給水和排水而言的,是指一定的技術處理后,達到一定的標準,能夠再次使用的非飲用水。而非化工企業的工業用水量大,無特殊污染,不需要經過特殊的處理,水量特別大、經濟成本低、容易獲得的特點。因此,非化工企業的中水回收具有多方面的經濟和社會重要意義。
1)能夠減少廢水的排放量,使得廢水排放對環境的危害降到最低。企業的工業用水直接排放后,由于水體富養化直接排入城市的內河系統,或是周邊的河流,造成水體植物瘋長,加之水體流動性差,甚至造成水質發臭發黑。通常黑臭河道的處理方式是對河道進行攔截,或是人工清淤、注水等方式,資金投入大但效果有限。將企業的生產生活用水經過處理后,再次排放入河道避免河流二次污染,將有效提高城市內河道的清潔情況,也是推進綠色環保經濟發展的重要舉措,對于企業自身也能夠降低生產成本。
2)將廢水重復利用了,就能夠大大節約了自然水資源的使用量,節約了用水。企業的污水排放來源穩定且水量大,就近處理并回收使用,是有效緩解水資源不足的方法[1]。黨在十九大報告中,倡導了節約用水的號召,中水的回收再利用已經成為水資源重復利用的重要國家策略,特別是企業中水資源回收利用,是解決水資源短缺和國家工藝企業能夠長久發展的關鍵環節。特別是水資源匱乏的西部地區,對于經濟發展和社會發展都有著直接的作用和意義。
企業用水屬于工業用水,包含有直接生產用水、生產輔助用水、附屬用水三種。有別于化工企業,非化工企業大多屬于勞動集約型企業需要大量的勞動力,即在生產過程中的成本,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、第三產業、食品和日用品企業等[3]。這些企業的用水具有以下幾個特點。
非化工企業的用水雖然沒有化工企業大,且大部分不直接參與生產,但我國非化工企業數量多、分布范圍廣。由于國民經濟的快速發展,非化工企業的數量逐年增長速度極快,總體的用水量依舊巨大不容忽略[2]。
非化工企業的用水沒有化學物品污染,絕大多數都直接排放,并沒有重復利用起來,同時用水管道及生產設備存在跑水、滴漏的現象,造成了水資源的浪費,加劇了短缺的現象[5]。
受到市場經濟的影響,勞動密集型企業都會相對集中在一定的區域,企業的生產內容能夠形成一系列的產業鏈,如此便使得企業用水性質大體相同,對于后續的回收處理,無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]。
1)灌溉用水:通過二級處理后能夠達到無有害物質殘留的標準,不會對土地及作物產生污染和有害物質的富集。通常水質處理的成本較低,但對于有害物質殘留的檢測嚴格。
2)城市用水:包括有城市道路的清洗、城市景觀的維護,以及城市建筑的外觀清洗,需水量較大。
3)消防用水:作為城市消防用水,對于水質無特殊的要求,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到一定標準堵塞消防用具即可[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)工業用水:用于火電廠設備的冷卻,或是北方地區冬季取暖的熱力供應等方面。
6)飲用用水:可區分為直接回收利用,即經過水處理廠處理后,直接納入城市自來水供應系統中,供城市生活飲用用水使用;再一是間接回收利用,將處理過的污水排放入自然水系統中,如水庫或是河流,經過循環成為下游的生活用水水源。
根據國家《城市污水再生利用》的相關規定,其中規定了水質指標有: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]。
聘請相關專業的檢測公司進行水質檢測,動態的檢測企業排放中水水質變化趨勢、幅度及周期,以便能夠根據該地區的實際情況確定中水回收策略。根據中水水質的數據,能夠快速調整回收技術策略,調整和改進各個環節的工藝,以便保證水質的穩定,同時選用合適的深度處理工藝,進行原水的凈化處理,以便能夠達到使用要求,也能夠降低水處理的經濟成本[8]。
1)滲透膜過濾制水。滲透膜技術是目前已經成熟了的制水技術,具有應用廣泛的特點,從技術分類上可分為微濾、超濾、納濾、反滲透。但在使用的過程中,膜過濾存在的滲透膜被原水污染,不能夠有效處理有機物污染的情況,現階段常規工藝流程為:絮凝劑混合→消毒劑混合→滲透膜過濾→消毒→再利用[3]。滲透膜技術中鋁鹽作為絮凝劑是關鍵的工藝環節,如何延長絮凝劑與原水的接觸時間,投放量的多少以及混合是否均勻,直接關系到中水的處理效果。當絮凝劑的投放點同過濾器距離過短時,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,經過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間,同時有效的抑制了原水箱內細菌和藻類的繁殖,也能夠減輕前端反滲膜的損耗速度[7]。
2)臭氧催化氧化聯合生物活性炭處理凈化。臭氧氧化聯合生物活性炭技術處理,技術成熟在市場中廣泛應用,我國從20世紀80年代開始使用。而臭氧催化氧化聯合生物活性炭技術,則是額外添加了臭氧催化劑,使其具有更強的氧化能力,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物去除率提高,使得后續處理環節的壓力明顯降低。在操作的過程中,催化劑加入時機、臭氧通氣量的多少、環境及原水的溫度都會對中水處理產生影響,因此要嚴格按照操作流程規定進行[8]。
3)超聲強化臭氧催化氧化技術。通過超聲設備促使臭氧分解,產生氧化能力極強的羰基自由基是該技術的關鍵所在,在提高傳質的速度的同時,超聲催化臭氧的技術對于五氯酚的處理能力也高于單獨的超聲或是單獨臭氧處理效果。
4)改善各循環系統,減少環節損耗。中水的回收處理,需要經過多個環節,優化每一環節的處理效率,減少損耗能夠有效提高中水處理的回收率,同時還能夠高效的使用水資源。各環節的優化改造,主要有為加強過濾效果,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濾不合格再次進行水質置換的次數[3]。當完成處理后的中水進入收水裝置時,要注意環境溫度對水蒸發而產生的損耗,特別是溫度較高的南方地區,以及空氣干燥的西部地區,減少風吹造成的水流失。
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,具有重要的經濟和社會意義,需要引起廣泛的關注。非化工企業的用水量大,污水及生活用水排放量也大。通過臭氧催化氧化聯合生物活性炭、超聲臭氧催化、滲透膜三種技術在深度水處理中特點和優勢,為企業的中水處理提供了有力的技術支持,值得推廣使用。