史金卓

（天津?；h(huán)境工程有限公司，天津 300000）

膜法水處理技術(shù)的出現(xiàn)，較為完美的解決了工業(yè)污水回用的生態(tài)環(huán)保和經(jīng)濟(jì)成本問(wèn)題，而且還兼具分離效果好、占地面積小、操作簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)。

1 工業(yè)污水回用常用方法分析

1.1 物化技術(shù)

物化技術(shù)是最常用的污水回用處理技術(shù)，技術(shù)操作要求低，主要包括：活性炭吸附、過(guò)濾吸附等方法。 它更適用于工業(yè)污水處理量不大的地區(qū)，并且較之新興的污水回用技術(shù)它的污水回用效率較大，并且前期基礎(chǔ)設(shè)施投入大，占地面積大，優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行方便，簡(jiǎn)單。

1.2 生物技術(shù)法

生物技術(shù)在污水回用應(yīng)用中最大的特點(diǎn)就是污水處理成本，但是它對(duì)于污水處理的地區(qū)和水質(zhì)要求較高。 一般只能在特點(diǎn)地區(qū)采用，使用限制較大，無(wú)法大面積推廣。 一般分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法。 前者是指利用好氧微生物在氧氣充裕的地區(qū)通過(guò)微生物本身的新陳代謝功能來(lái)降解有機(jī)物、達(dá)到無(wú)害化目的，對(duì)環(huán)境較為友好。 厭氧生物處理法則是利用厭氧菌將污水中的大分子有機(jī)物化解為化合物，從而將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳、甲烷等，尤其是在處理煤炭化工等行業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)污水中可以達(dá)到很好的污水處理效率，并且還可以在污水回用的環(huán)節(jié)結(jié)合膜法水處理技術(shù)，提高污水回用中的污水質(zhì)量。

1.3 膜法水處理技術(shù)[1～3]

膜法又稱為“反滲透法”，膜法技術(shù)是指利用膜分離技術(shù)來(lái)進(jìn)行污水回用，并且使得回用的工業(yè)污水達(dá)到可供利用現(xiàn)代化新型技術(shù)。 常見(jiàn)技術(shù)包括超濾、反滲透等，涉及到物理、化學(xué)、材料等多學(xué)科技術(shù)融合，具有凈化污水、節(jié)約水資源、降低能耗的優(yōu)勢(shì)。 并且它較之傳統(tǒng)污水處理技術(shù)還具有占地少、運(yùn)行操作全自動(dòng)化、處理費(fèi)用低、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，應(yīng)用前景十分廣闊。

2 膜法水處理技術(shù)在工業(yè)污水回用中的應(yīng)用[4～9]

以西南地區(qū)某石化煉油廠為例，該廠在利用膜法水技術(shù)進(jìn)行污水回用中，采用膜法中的超濾結(jié)合反滲透的方法，通過(guò)除鹽裝置將原油生產(chǎn)工業(yè)污水中的鹽分進(jìn)行去除，使之經(jīng)過(guò)膜法水處理技術(shù)后的水可以直接用于原油生產(chǎn)。 具體流程見(jiàn)圖1， 將產(chǎn)區(qū)產(chǎn)生的工業(yè)污水通過(guò)管道輸送到原水罐中，再經(jīng)由過(guò)濾裝置過(guò)濾掉雜質(zhì)和大分子有機(jī)物使之達(dá)到膜法技術(shù)所需的原水品質(zhì)，經(jīng)由反滲透裝置，加入相應(yīng)的處理試劑將污水中的鹽類(lèi)物質(zhì)溶解， 最后輸送進(jìn)原－熱離子交換系統(tǒng)中做最后的除鹽工作，然后供應(yīng)給鍋爐保持煉油廠用水不間斷。

圖1 超濾和反滲透膜法工藝流程圖

2.1 原水水質(zhì)

整個(gè)膜法過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)水是來(lái)自于煉油廠西片區(qū)直接輸送過(guò)來(lái)的回用污水，其中污水的各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)如表1 所示。

表1 原水水質(zhì)

2.2 主要設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)

2.2.1 超濾裝置

在整個(gè)膜法水過(guò)濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，共安裝10套超濾裝置，均采用自動(dòng)化處理。 污水處理量可達(dá)500m3/h，濁度≤2，產(chǎn)水SDI≤3，自用水率≤5%。 超濾裝置可以按照用水量的需求運(yùn)行，既可以單獨(dú)運(yùn)行，也可以同時(shí)運(yùn)行。 確保了后續(xù)的反滲透裝置可以穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2.2 反滲裝置

在此系統(tǒng)中反滲裝置安裝4 套，設(shè)計(jì)總產(chǎn)水量理論上最高可達(dá)410m3，脫鹽率高于8%，回用率高于80%。 在反滲透裝置中采用具有抗污染性能的反滲透膜， 此種反滲透膜對(duì)水的親和性強(qiáng)，確保了裝置可以長(zhǎng)久運(yùn)行，延長(zhǎng)反滲透的使用周期，不易出現(xiàn)故障，降低運(yùn)行維護(hù)成本。

2.2.3 工藝輔助系統(tǒng)

1）氧化劑加藥裝置。 這個(gè)輔助裝置的作用在于避免超濾膜上有微生物、細(xì)菌等附著，影響污水回用的水質(zhì)。 為了去除這些細(xì)菌，加入氧化劑進(jìn)行去除吸附。 2）還原劑裝置。 這是為了保護(hù)反滲透膜，通過(guò)向水中加入還原劑，還原水中的氧化劑，從而達(dá)到保護(hù)反滲透膜的目的。 3）化學(xué)清洗裝置。 這主要是用于清洗超濾裝置和反滲透裝置。 它們?cè)谖鬯赜锰幚碇衅浔砻鏁?huì)吸附大量雜質(zhì)和塵垢， 需要及時(shí)加入化學(xué)藥劑進(jìn)行清洗，避免影響到污水回用效果。

2.3 運(yùn)行情況

該項(xiàng)目于2014 年通過(guò)驗(yàn)收并投入使用，截止到目前此套裝置都保持著穩(wěn)定、高效運(yùn)行并未出現(xiàn)任何故障。 主要運(yùn)行指標(biāo)均達(dá)到了水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，具體為：超濾裝置產(chǎn)水SDI＜2.5，濁度＜0.2，回用率＞95%，已達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初的預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)；反滲透裝置總產(chǎn)水量達(dá)400m3， 脫鹽率≥98%， 回用率≥87%。系統(tǒng)產(chǎn)水的水質(zhì)也達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)狀況大大改善，完全滿足了工業(yè)用水對(duì)于水質(zhì)的要求。

2.4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)情況分析

采用膜法水技術(shù)來(lái)處理工業(yè)污水，對(duì)回用的工業(yè)污水進(jìn)行脫鹽處理后來(lái)代替原來(lái)一直使用的工業(yè)用水，設(shè)計(jì)的新鮮地表水的取水量比原來(lái)減少600m3/h，每年可節(jié)約5 000 000 m3，對(duì)外排放的污水量減少500m3/h， 每年總污水排放量可減少4000000m3，僅此一項(xiàng)每年就可為企業(yè)節(jié)約一大筆用水費(fèi)用。 采用膜法水技術(shù)來(lái)進(jìn)行工業(yè)污水回用與原離子交換系統(tǒng)所采用的新鮮水相比較，每年所耗費(fèi)的費(fèi)用可見(jiàn)表2。

從表2 可以看出：膜法水回用污水裝置一旦建成，1t 水消耗可減少2.61 元， 除鹽水量按照400t/h 計(jì)算， 每年預(yù)計(jì)可在用水消費(fèi)方面節(jié)約900 萬(wàn)元。

表2 除鹽t 水運(yùn)行消耗與費(fèi)用

3 結(jié)語(yǔ)

水質(zhì)是決定水用途的關(guān)鍵因素，單一的物化或生化處理很難達(dá)到各種不同用途的回用要求。采用膜法水處理技術(shù)與其它技術(shù)的嫁接，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水的綜合利用，而它們的組合工藝是使污水得到回用的一個(gè)重要途徑，它確保了污水回用處理工藝的廣泛適應(yīng)性和低成本。 經(jīng)過(guò)上述項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看，采用膜法水處理技術(shù)裝置都保持著穩(wěn)定、 高效運(yùn)行并未出現(xiàn)任何故障，設(shè)備穩(wěn)定性高。 并且經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，膜法水處理技術(shù)運(yùn)用于工業(yè)污水回用中的工藝處理流程也越發(fā)科學(xué)合理，足以勝任當(dāng)前高標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)污水處理形勢(shì)。 加之當(dāng)前工業(yè)用水對(duì)于水質(zhì)的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的物化處理污水技術(shù)已經(jīng)達(dá)不到工業(yè)污水回用的標(biāo)準(zhǔn)，膜法水處理技術(shù)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)污水回用處理技術(shù)的不足，不僅可以改善水質(zhì)狀況，并且其設(shè)備的高效穩(wěn)定運(yùn)行也避免了設(shè)備的故障，減輕了后期的維護(hù)壓力。

使得處理后的工業(yè)污水可以達(dá)到滿足污水回用的標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)約水資源，實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。 在當(dāng)前生態(tài)環(huán)境保護(hù)愈發(fā)重視的情況下，加大對(duì)工業(yè)污水回用的凈化力度， 保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)企業(yè)發(fā)展，應(yīng)用膜法水處理技術(shù)是一種趨勢(shì)，值得進(jìn)行大力推廣。