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南通市印染廢水再生處理回用的可行性淺析

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一、前言

南通市位于長(zhǎng)江三角洲東部，長(zhǎng)江入?？诘谋卑?，濱江臨海，地理位置優(yōu)越，隔江與上海市相望。南通有著悠久的紡織歷史，是我國(guó)紡織印染特色產(chǎn)業(yè)基地之一，規(guī)模以上的印染企業(yè)有100多家。2013年印染行業(yè)廢水年排放量1870萬(wàn)t/a，占全市工業(yè)廢水排放總量的11.6%。

印染行業(yè)廢水產(chǎn)排量大、有機(jī)污染物含量高，已經(jīng)成為水環(huán)境污染嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)之一。實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度，落實(shí)用水總量、用水效率、納污總量三條紅線管理，均要求對(duì)印染行業(yè)廢水進(jìn)行再生處理回用。

江蘇省政府《關(guān)于加快節(jié)水型社會(huì)建設(shè)的意見(jiàn)》明確要求對(duì)印染行業(yè)進(jìn)行節(jié)水技改、鼓勵(lì)采用“零”排放技術(shù)，對(duì)印染廢水進(jìn)行再生處理回用是南通建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的必經(jīng)之路。

二、南通市印染廢水再生處理回用的緊迫性

南通是中國(guó)紡織工業(yè)的搖籃，紡織印染行業(yè)是紡織工業(yè)中用水量較大的行業(yè)。據(jù)2009年統(tǒng)計(jì)，南通市規(guī)模以上的紡織印染企業(yè)用水2078.571 萬(wàn)m3，均為紡紗、制造過(guò)程中空調(diào)用水。生產(chǎn)過(guò)程中棉紡印染產(chǎn)品、絲綢印染產(chǎn)品和麻紡印染產(chǎn)品水的重復(fù)利用率為5%，毛紡染整產(chǎn)品水的重復(fù)利用率為10%，無(wú)法滿足國(guó)家對(duì)印染行業(yè)廢水回用率達(dá)到30%以上的要求。

隨著江蘇省沿海開(kāi)發(fā)及南通市“沿海開(kāi)發(fā)、江海聯(lián)動(dòng)”戰(zhàn)略的實(shí)施，南通市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)水資源的可持續(xù)利用將提出更高的要求。但在南通市的水資源開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中，在水污染日益嚴(yán)重、水生態(tài)環(huán)境嚴(yán)峻問(wèn)題的同時(shí)，還存在水資源時(shí)空分布不均、水工程利用效率低等問(wèn)題。因此，需要在加強(qiáng)水利工程供水能力、合理配置水資源的同時(shí)，通過(guò)加強(qiáng)再生水回用技術(shù)，不斷提高水資源利用效率，緩解水資源供需矛盾，為南通市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供水資源保障。

三、南通市印染廢水再生處理回用的必要性

南通大城市圈的定位和紡織印染業(yè)生產(chǎn)基地的現(xiàn)實(shí)，對(duì)水資源的需求有很大的增加，開(kāi)展印染廢水再生回用可以幫助解決經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)面臨的難題，實(shí)施印染廢水再生處理回用工程顯得尤為必要。

1.實(shí)施印染廢水再生處理回用是緩解水資源供需矛盾的客觀需要

南通市緊鄰長(zhǎng)江，水資源總量相對(duì)豐富，但仍具有年際降水量分布不均、地區(qū)水資源分布不平衡、城市水供需矛盾日益凸顯等問(wèn)題。2005～2009年南通市水資源公報(bào)數(shù)據(jù)顯示，南通市5年內(nèi)水資源總量總體呈下降趨勢(shì)，而總用水量卻以平均每年10%的速度增長(zhǎng)。水資源的供需矛盾，嚴(yán)重阻礙南通市水資源的可持續(xù)發(fā)展。廢水再生處理水回用可以減少新鮮水的用量，提高水資源的利用率，從而有效緩解這一矛盾。

2.實(shí)施印染廢水再生處理回用是改善水環(huán)境質(zhì)量的內(nèi)在要求

生活及工業(yè)廢水的大量排放威脅著南通的水環(huán)境安全，水土流失、水環(huán)境污染等水環(huán)境問(wèn)題，使部分自來(lái)水取水口受到較嚴(yán)重污染，“水質(zhì)型缺水”困擾南通。因此，南通市政府每年投入大量資金用于水環(huán)境的專項(xiàng)整治工作。印染廢水的資源化利用可以大幅度減少污水的排放，從源頭上治污，真正實(shí)現(xiàn)“資源—產(chǎn)品—再生資源”的閉路循環(huán)運(yùn)行模式，并有利于回收污水中的氮磷等營(yíng)養(yǎng)素，有效緩解水體富營(yíng)養(yǎng)化危機(jī)，改善水環(huán)境質(zhì)量，從而節(jié)省大量的整治經(jīng)費(fèi)，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

3.實(shí)施印染廢水再生處理回用是建設(shè)生態(tài)城市和節(jié)約型社會(huì)的必然選擇

2008年南通市市委、市政府在“創(chuàng)模”成功的基礎(chǔ)上提出了建設(shè)生態(tài)城市的戰(zhàn)略目標(biāo)。推進(jìn)污水處理及再生利用，鼓勵(lì)再生水優(yōu)先用于市政、環(huán)衛(wèi)、綠化等是建設(shè)生態(tài)城市的戰(zhàn)略目標(biāo)之一。在建設(shè)生態(tài)城市和節(jié)約型社會(huì)的號(hào)召下，南通市印染廢水再生處理回用工程的啟動(dòng)勢(shì)在必行。

南通市發(fā)展印染廢水再生處理回用事業(yè)，不僅有可觀的經(jīng)濟(jì)效益，也符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，能夠?yàn)槟贤ㄊ猩鐣?huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展做出很大貢獻(xiàn)。同時(shí)，印染廢水再生處理回用不僅是一個(gè)重大的節(jié)水措施或劣質(zhì)水資源化的措施，它還是南通城市河道水質(zhì)達(dá)標(biāo)、水環(huán)境綜合整治、城市生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展能力建設(shè)的一個(gè)重要方面，是一個(gè)積極的措施。

表1 CMF產(chǎn)水、RO產(chǎn)水、自來(lái)水水質(zhì)對(duì)比

四、印染廢水再生處理回用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性

1.印染廢水再生處理回用的技術(shù)可行性

印染廢水處理主要采用以生物法為核心主體的常規(guī)工藝，然而生物法處理效率有限，且易受環(huán)境氣候及廢水的水質(zhì)和水量變化等因素影響，其系統(tǒng)抗負(fù)荷沖擊能力較差、出水水質(zhì)不穩(wěn)定。因生物處理出水水質(zhì)的波動(dòng)對(duì)后續(xù)處理工藝的影響較大，工藝出水部分指標(biāo)很難達(dá)到回用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求，單純使用傳統(tǒng)的處理工藝難以使出水符合回用的要求。

膜分離技術(shù)以其處理效率高、抗負(fù)荷能力強(qiáng)、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)使印染廢水的回用成為了可能。膜分離法是利用特殊的薄膜對(duì)液體中某些成分有選擇性透過(guò)而得到分離的方法。目前在印染廢水回用上應(yīng)用較多的膜分離技術(shù)有：反滲透（RO）、納濾（NF）、微濾（MF）和超濾（UF）。這些膜分離過(guò)程都是以壓差為驅(qū)動(dòng)力，廢水流經(jīng)膜面的時(shí)候，廢水中的污染物被截留，而水透過(guò)膜，實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢水的處理。微濾膜孔徑范圍為0.02～0.1μm，操作壓力為0.0l～0.3MPa，微濾分離粒子的直徑范圍為0.1～1μm，微濾對(duì)廢水起到一個(gè)簡(jiǎn)單的澄清作用，能去除印染廢水中來(lái)自于耗盡染料的和漂洗副產(chǎn)物的膠狀染料。RO法是近20年發(fā)展起來(lái)的膜技術(shù)，現(xiàn)已被廣泛地用于水質(zhì)除鹽和污水治理方面。RO膜分離粒子的直徑范圍為0.0001～0.005μm，是以分子擴(kuò)散膜為介質(zhì)，以靜壓差為推動(dòng)力來(lái)分離水溶液中的物質(zhì)，具有非常優(yōu)秀的脫鹽能力。

采用連續(xù)微濾（CMF）+反滲透技術(shù)（RO）深度處理印染廢水，出水水質(zhì)穩(wěn)定，通過(guò)CMF+RO系統(tǒng)深度處理后的出水水質(zhì)均高于生產(chǎn)用水標(biāo)準(zhǔn)，各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)滿足印染工藝用水的要求。

將自來(lái)水、預(yù)處理水、連續(xù)微濾系統(tǒng)產(chǎn)水、反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水的水質(zhì)進(jìn)行比較，比較結(jié)果見(jiàn)表1。

從表中可以看出，反滲透對(duì)于水中的大部分污染物均具有很高的去除率，對(duì)于常見(jiàn)的SO42-、Cl-、Ca2+、Mg2+等常見(jiàn)離子，去除率均大于99%。產(chǎn)水的色度、濁度、COD等指標(biāo)無(wú)法檢測(cè)出，產(chǎn)水水質(zhì)優(yōu)于自來(lái)水的水質(zhì)，完全滿足回用的要求。因此，采用CMF+RO膜處理技術(shù)對(duì)印染廢水再生處理回用在技術(shù)上是可靠的。

2.印染廢水再生處理回用的經(jīng)濟(jì)可行性

以建立處理規(guī)模為1.25萬(wàn)t/d的印染廢水再生處理回用系統(tǒng)為例，投資2000萬(wàn)元，采用經(jīng)濟(jì)分析方法進(jìn)行費(fèi)用效益分析，工程年凈效益為977.7438萬(wàn)元，靜態(tài)投資回收期為2.05年（不考慮折舊），遠(yuǎn)小于給排水項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中的基準(zhǔn)投資回收期15～20年，效益—費(fèi)用比為1.85，大于1?？紤]設(shè)備折舊費(fèi)，當(dāng)膜處理系統(tǒng)規(guī)模達(dá)到1萬(wàn)噸/d時(shí)，其經(jīng)營(yíng)成本低于自來(lái)水經(jīng)營(yíng)成本。

因此，建設(shè)印染廢水再生處理回用工程，回收期短，效益高于投資，在經(jīng)濟(jì)上是可行的，且規(guī)模效益顯著，具有較好的經(jīng)濟(jì)推廣前景。

五、總結(jié)與建議

印染廢水已對(duì)水環(huán)境造成嚴(yán)重威脅，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，印染廢水深度處理和回用的問(wèn)題逐漸受到世界各國(guó)政府的重視。采用膜處理技術(shù)進(jìn)行印染廢水再生處理回用，技術(shù)上可靠，經(jīng)濟(jì)上可行，且規(guī)模效益顯著，具有較好的推廣前景。建議加強(qiáng)對(duì)印染廢水再生處理回用的宣傳，提高節(jié)水意識(shí)。政府有關(guān)部門研究制定相關(guān)獎(jiǎng)勵(lì)政策，通過(guò)減免稅金、提供融資和補(bǔ)助金等手段大力加以推廣，投資建設(shè)一批“樣板工程”，促成實(shí)踐上的示范效應(yīng)和技術(shù)上的溢出效應(yīng)，推廣印染廢水的再生處理回用

（作者單位：江蘇省水文水資源勘測(cè)局南通分局 226006）