工业中水回用的工程应用及分析

工业中水回用的工程应用及分析
作者：唐理宏
来源：《城市建设理论研究》2014年第08期
摘要：在城市用水中，工业用水占了30%以上，因此，对工业用水进行开源节流，对整个城市用水有着非常重要的意义。

本文主要介绍了中水的相关概念，并阐述了工业中水回用的特点及技术，同时重点对工业中水回用的工程应用进行了分析。

关键词：工业；中水回用；工程应用
中图分类号：F287.2 文献标识码： A
引言
当前，由于不断减少的水资源，水的循环利用已经是推进可持续发展建设的一个重要手段。

中水回用符合清洁生产的原则，能够降低了生产成本，可以在一定程度上解决水资源短缺问题，并促进农业生产和国民经济的可持续发展，大大缓解了水资源不足的状况。

1、中水简介
1.1、中水定义
所谓中水主要是指城市生活废水或生活污水经过处理后，使其水质指标高于污水允许排入地表和地下水的排放标准，但低于城市给水中的饮用水水质标准的可在一定范围内重复使用的非饮用水。

1.2、中水水源
中水水源包括：工业循环冷却水排水、淋浴排水、洗衣排水、盥洗排水、厨房排水、厕所排水、城市污水厂池出水等。

2、中水回用的必要性
2.1、水资源短缺的需要
当前，我国的水资源紧缺形势逐渐变得严峻。

对于主要城市市域范围内能够开发利用的水资源基本上都已经被开发利用，而很少有新增水源。

另外，许多大中城市每年都会排放出大量污水，在这之中，有一些污水没有经处理就直接排放，不但对环境产生了污染，还会在成水资源的浪费。

而污水的再生回用能够解决我国缺水问题。

2.2、经济发展的需要
在工业生产过程中需要使用和消耗大量的水资源，例如热电厂、钢铁厂、化工厂等。

中水回用能够为企业工厂节省一部分的排污费、水费、铺设引水管线及运行设施的投入费用。

中水回用能够间接或直接的使产品的生产成本降低，有着一定的现实意义。

2.3、改善环境的需要
为了给人们创造一个优美清洁的生活和工作环境，改善城市的环境质量，当前我国的很多城市正在对环境整治，实施大规模的绿化，这就需要加大绿化用水量。

所以说中水回用是改善环境的一个手段。

3、工业中水回用的特点及技术
3.1、工业中水回用的特点
工业中水回用是使工艺要求的水质回用到工艺中去，利用各种化学、生物、物理等手段对工业所排出的废水进行不同程度的处理。

3.2、工艺技术
工业废水回用有两种不同程度的回用:一是将污水处理到可饮用的程度，也就是实现对水资源直接循环利用；而另一种则是将污水处理到非饮用水的程度。

相比较于前一种，由于它的投资比较高，并且工艺相对比较复杂，因此非特缺水地区通常不会常使用。

大部分的国家通常是将工业废水经集流再生处理到非饮用的程度进行回用，由于其水质指标比污水允许排入地面水体排放标准高，同时又比城市给水中饮用水水质标准低，所以常常用来充当不与人体直接接触的杂用水，例如工业用水、浇花、洗车、空调冷却、冲洗便器、消防、地面清洁等。

中水回用处理工艺依据污水水量、水质以及回用的水量和水质要求，对经济技术参数进行综合考虑，选择最佳的处理工艺。

不同的水质要求，处理工艺亦不同。

当前常用处理工艺以污水二级生化处理加三级深度处理单元为主。

中水处理工艺方法主要有：MBR工艺、SPR除磷工艺、常规膜处理技术、KT生化法工艺、集成膜处理技术。

在我国，污水处理技术正在逐渐成熟，处理量越来越大，成本也越来越低，这样一来单位成本就更是越来越低。

再加上我国日益加强对工业用水的限制，所以工业中水回用在我国的应用前景十分广阔。

4、工业中水回用的工程应用分析
某煤化公司日常生产中会进行污水排放，主要包括：热力车间产生的反渗透浓水，排放量大概是1200～1500m3/d；甲醇分厂的循环水排污水，排放量大概是350～500m3/d；焦化部分循环水排污水，排放量大概是50～700m3/d。

以上所说的排污水水量比较大，污染相对较轻，
如果直接进行排放，就会浪费水资源。

该企业对循环水排污水和反渗透浓水两类污水进行了处理，使其回用在循环冷却水补水。

4.1石灰软化
常用的水质软化的一种手段就是石灰软化，因为污水中有Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2等，若加入石灰到污水中，就会生成CaCO3，Mg(OH)2的难溶性盐，这样就会难以消除。

对水中的永久硬度如CaCl2等，需投加碳酸钠进一步处理。

由于本次处理的污水为负硬度水，因此通过石灰处理即可达到水质软化的目的。

石灰粉由干粉投加装置从筒仓送至石灰制浆池，再经石灰投浆池后由渣浆泵(1.5/1B-AH，7.5m3/h，2台，1用1备)送往反应池。

采用制浆池和投浆池的目的是使石灰充分消化。

石灰粉的投加量根据石灰反应池出口水的pH来控制，使pH保持在10.2左右。

投加装置采用变频控制投加量。

进水经调节池(体积400m3)进入石灰反应池。

调节池中安装2台推流搅拌器，用以对池中污水进行均质、均温。

调节池出水经潜水泵(100WQ/C478-7.5，150t/h，3台，2用1备)泵入石灰反应池。

设置pH在线监测仪监测石灰反应池出水pH，用于控制石灰投加量。

向石灰反应池出水投加絮凝剂，絮凝剂计量泵(J2M2-x130130L/h)为2用1备。

4.2、机械搅拌澄清池
机械搅拌澄清池设计4个取样点，对不同部位取样监测:1#取样点位于第一反应室顶端，监测第一反应室内加药及混合情况；2#取样点位于第一反应室底部，监测回流泥渣浓度及确定排泥周期；3#取样点位于第二反应室顶端，监测第二反应室内反应情况；4#取样点位于清水区内，距正常运行水位400mm，监测出水水质。

机械搅拌澄清池出水溢流进入中间水池(体积150m3)，经多次反应产生的大颗粒污泥沉入池底排出。

排出的污泥首先送至污泥储池，加入PAM进行调质，然后通过污泥螺杆(NM053BT01L06V，0.4MPa，1台)送到板框压滤机进行脱水处理，滤出水返回调节池，得到的含水率约为70%的石灰渣送去锅炉房做燃煤脱硫用，以废治废。

4.3、超滤系统
超滤作为反渗透的预处理技术，可提供安全、可靠的反渗透进水，一般情况下能保持反渗透进水SDI≤4。

超滤系统运行一段时间后会有污染物附着在超滤膜内表而，造成进水压力升高，为此设计定期用超滤系统产品水对超滤系统进行反洗。

即将超滤产水通过反洗泵(KQL200/285-
30/4(z),262m3/h)加压后从产水口进入，透过膜从进水口一侧排出，将附着在超滤膜表而的污染物冲走。

超滤产水送至超滤产品水池(约为100m3)。

5、中水回用的约束性因素
（1）水价太低。

在我国，许多的城市的水价是比较低的，这会对节约用水的发展产生一定的影响，也致使了用自来水与用回收的工业中水的价格差别不大，因此，就使工业中水回收的经济效益不足，也没有市场。

如果勉强建立了中水回用的工程和项目，也会因为经费的问题很难支持下去。

（2）配套设施不够完善。

我国大多数城市在对城市进行规划时，并未对中水回收管道的修建完全考虑。

在建设市政管道建设、修建道路的时后，也未对管道进行预留。

由于一些道路下面基本上都铺满了管道，因此就导致中水管道没有地方铺设。

尽管有些道路能够铺设中水管道，但铺设时需要破路，这就会使成本增加，也会对城市交通产生巨大的影响。

（3）中水资源共享及统一规划的制约。

通常情况下，生产企业自身回用领域比较狭窄，但是中水水质存在多样性，这就会使造成中水的大量浪费。

就中水回用本身来说，也存在一个开源的问题，就是开中水使用之源。

例如：为了提高中水使用率，彩虹（张家港）平板显示有限公司除了将中水回用于工艺冷却水等生产用水，同时积极开拓，将剩余中水资源回用于办公楼卫生间用水及厂区绿地浇洒用水，取得了较好的经济效益。

目前我国很多企业产生大量具有回收使用价值的中水，但自身却不能完全消化，由于缺乏资源共享渠道与机制，造成大量的中水资源按照工业废水一样排入了废水处理站。

（4）融资问题。

我国现在的工业中水回收工程大部分是政府投资，这是很难解决融资问题的，也会导致质量降低和资金不足。

因此，要拓宽主要融资渠道，可以引进外资，也可以鼓励民间融资。

尽快使中水回收利用实现市场化。

结语：
总而言之，工业废水经深度处理后完全可以满足回用要求，在许多工业区或大型工厂外排废水中，有些是相对洁净的废水，例如工业冷却水、矿井废水等，其水质、水量相对稳定，并且水中不含有毒、有害物质，这些水都可以继续再利用，进而缓解水资源的短缺。

参考文献：
[1]姚永平.工业中水回用的前景及约束性因素分析[J].科技与企业,2013,12:159.
[2]孙鑫.中水回用技术分析与研究[D].南京农业大学,2006.。