淺析中水回用于電廠循環冷卻工程的使用技術

戴虹

(浙江西子聯合工程有限公司，浙江 杭州 310019）

1 中水回用的概念

中水，即為再生水，一般指污水經過一級處理，二級處理后供作回用的水。當中水經過深度處理，水質滿足再生水水質指標時，可回用于補充地面水源、農田灌溉、消防用水、甚至可作為工藝水、冷卻水補充水回用于工業企業。

中水回用，可以很好的節約用水，增加經濟、社會、環境效益，達到了可持續發展的要求。城市里的污水量是源源不斷的，水量比較穩定，但由于來源多種多樣，水質也呈復雜多樣化。一般情況下，城市污水經二級處理后還含有相當數量的污染物，如BOD5：30～60mg/L，CODcr:60～120mg/L，SS：20～30mg/L，氨氮：15～250mg/L，甚至還有很多致病細菌、病毒和重金屬等有害物質。如果將中水用作電廠循環冷卻用水補充水，必須經過步驟復雜的深度處理。

2 中水回用深度處理

2.1 深度處理的目的

深度處理也叫三級處理，是將二級處理后的水再用物理化學方法等去除可溶性無機物、不能分解的有機物、病毒、病菌、磷、氮及其他雜質，以達到用水水質標準。根據《工業循環冷卻水處理設計規范》（GB50050）的要求，深度處理系統的中水進水水質應達到現行國家標準《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中的二級標準，由此，根據中水水質的特點以及電廠循環冷卻水水質的要求，對中水深度處理，需要做到以下要求：

1）進一步除殘留的懸浮物以及膠體成分。

2） 進一步降低 BOD5、CODcr、TOC 等水質指標，使 BOD5≤5mg/L、CODcr≤30mg/L，使水進一步穩定。

3）脫氮、除磷，消除能導致水體富營養化的因素，使得氨氮的含量≤5mg/L，磷的總量在1mg/L。

4）脫色、除臭，使水得到進一步澄清。

5）滅菌殺毒，使細菌總數＜1000個/mL。

6）降低水質的堿度和暫時硬度，使鈣硬度（以CaCO3計）≤250mg/L，甲基橙堿度（以CaCO3計）≤200mg/L；

2.2 深度處理的方法

目前，我國在中水的深度處理問題中主要有過濾消毒、石灰處理、膜分離技術等，具體工藝處理方案需要根據不同的水質采用不同的方法。

2.2.1 過濾消毒

過濾消毒，一般指經過過濾器、加藥處理等方法，對中水進行機械的過濾消毒，通常能將懸浮物降低至10mg/L以內。這種方法比較簡單，但僅能降低水中懸浮物含量，無法去除其他物質。對此，這種方法僅適用于處理進水水質較好，用水水質要求標準較低的情況。

2.2.2 石灰處理

石灰處理技術是在中水中加入適量的石灰乳增加污水的堿性，使出水PH達到10.3～10.5，通過幾個化學反應，產生形態不同的碳酸鈣結晶，軟化水質，而且產生的結晶還可以凝聚、吸附其他的雜質，但傳統的石灰處理工藝過程繁瑣，操作復雜，同時產生的污泥較多。

2.2.3 膜分離技術

2012年倫敦奧運會，我國在花樣游泳集體項目決賽中，隊員們以194.01分的成績獲得了該項目的銀牌，相比于北京奧運會的銅牌成績，更進了一步。

在水處理領域，膜分離技術主要包括微濾、超濾和反滲透等。

微濾（MF）可除去大小約0.1～1μm的顆粒雜質。主要用于去除細菌、懸浮固體、膠體物質等。但對大分子有機物的去除能力低，如果原水中大分子有機物含量有波動，則微濾系統出水水質會隨之波動。

超濾（UF）可去除約大于0.002～0.1μm的顆粒雜質，可除去分子量大于300～300000的物質。超濾較微濾比，其出水穩定，幾乎可以去除所有的顆粒、懸浮物、細菌、病毒、表面活性劑、膠體物質和高分子有機物，適用于中水進水水質易波動、不穩定的特點。

反滲透技術（RO）是當今最先進和最節能有效的膜分離技術，。其原理是在高于溶液滲透壓的作用下，依據其他物質不能透過半透膜而將這些物質和水分離開來，能去除水中的細菌、病毒、大部分有機污染物、膠體、微生物，溶解鹽類等，去除率高達97%～98%。

針對中水回用循環水補給水深度處理而言，目前，很多工業企業都進行了回用工作，大部分是采用傳統的處理技術，如混凝沉淀、過濾消毒等。隨著水源循環再利用率的提高，水中的溶解性總固體和各種難溶鹽濃度成倍增加，設備的腐蝕和結垢也日趨加劇，同時，傳統的處理技術無法應對中水回收水質復雜的特點，往往設備出水也無法滿足用水的要求，限制了中水回用的范圍。因此，采用有效的深度回用工藝，才能更好地實現水資源的循環利用。

膜處理技術與傳統水處理工藝相比具有諸多優勢，但成本也較傳統工藝高出許多，采用全膜法水處理工藝，不僅設備成本昂貴，也會消耗大量的藥劑，在實際生產應該中是很難實現的。所以，將膜處理技術與傳統處理工藝相結合，才能使深度處理工藝完善功能，更具經濟性。

3 傳統預處理+反滲透深度處理工藝

3.1 預處理系統

預處理系統的主要目的是清除影響反滲透膜的污染源，主要污染源包括懸浮物、有機物、微生物與難溶鹽。懸浮物的去除可采用多介質過濾器過濾去除；有機物的去除可采用活性炭過濾器吸附去除；解決難溶鹽問題可以采用添加阻垢劑方式；為了防止反滲透系統和預處理系統的微生物污染，可在系統的首末端添加氧化劑和還原劑；對于反滲透出力影響較大的溫度因素，可采用溫度調至工藝解決。

3.2 反滲透處理工藝

3.2.1 保安過濾器

保安過濾器，亦稱精密過濾器，用來濾除經多介質過濾后的細小物質，以確保水質過濾精度及保護膜元件不受大顆粒物質的損壞，同時也去除水中微量的懸浮雜質達到反滲透進水對懸浮物含量的要求。

3.2.2 反滲透裝置

反滲透是利用反滲透膜的選擇性，以膜兩側靜壓差為推動力，克服滲透壓，實現液體混合物分離的膜過程，其操作壓差一般為1.5～10.5MPa，截留組分為（1～10）×10-10m 小分子溶質，同時還可以從液態混合物種去除全部懸浮物、溶解質和膠體。由此可見，反滲透工藝能去除影響循環水補給水指標的所有物質，根據水質情況對反滲透做合理的排列和選型，反滲透出水水質能滿足循環水補給水水質標準。

3.3 工藝流程

過濾+活性炭吸附+反滲透系統深度處理工藝流程圖

總結

由于膜技術出水穩定，能應對中水復雜多變的水質特點，對中水采用傳統工藝和膜技術工藝，配合氧化劑、還原劑、阻垢劑的方法，作為中水回用于循環水補給水深度處理，在技術上是十分可行的。同時，膜技術結合傳統預處理工藝，能解決膜技術成本高、對水源要求高的問題，能更好的解決中水深處理問題，實現水源的循環利用。

[1]張林生.水的深度處理與回用技術[M].化學工業出版社.2009.

[2]朱月海.循環冷卻水[M].中國建筑工業出版社.2008.

[3]王湛.膜分離技術基礎[M].化學工業出版社.2000.

[4]胡勇有.水處理技術[M].華南理工大學出版.2006