中水回用技術在電子企業的節能減排效果分析

陳偉玲 李勝華

（1廣州環境管理體系評估咨詢中心 廣東廣州 510620 2珠江水利科學研究院 廣東廣州 510610）

1 企業簡介

廣州某電子企業位于廣州市經濟技術開發區永和經濟區，為中外合資股份制公司，主要從事單、雙面柔性線路板的研發、生產、銷售。為進一步挖掘生產工作中資源、能源的節約潛力，實現節能降耗、減排增效的清潔生產目標，該公司于2012年決定自愿開展清潔生產審核工作。

2 方案產生原因

開展清潔生產審核工作前，該企業水耗很大，主要是在濕制程車間內的各條生產線耗水量巨大。

實施中水回用技術方案以前，全廠新鮮水用量為194757m3/a，全廠廢水排放量為177579m3/a，對比清潔生產標準，單位產品耗水量超標嚴重。

生產過程中企業生產線只有溢流水重復用水，并無其他回用水使用。

3 方案要點

本方案通過在污水處理系統現場取樣檢測，經過處理后達標排放的污水電導率為720～750μs/cm。大大高于該項目對成品水的要求，因此，必須進行除鹽處理。由于排放污水的電導率為720～750μs/cm，只有采用反滲透設備進行除鹽處理采能達到較理想的技術經濟效益。

技術工藝流程圖如下所示。

圖1 中水回用技術工藝流程圖

3.1 工藝流程說明

（1）中水回用系統原水池即為廢水處理最后之清水池；（2）原水池的水經2臺（一備一用）4kW提升泵抽至袋式過濾器，其流量為24t/h；（3）袋式過濾器之設計處理量為24t/h，原水經袋式過濾器去水中大懸浮物后進入超濾系統；（4）原水進入小超濾系統進行第一次分離，以去除水中之各種懸浮物、膠體等雜質，分離后產水設計流量為21.5t/h，同時分離出2.5t/h之超濾濃水，超濾濃水排水污水處理系統；（5）超濾產水經由高壓泵加壓進入反滲透系統進行第二次分離，以去除水中大部分之鹽份，使產水達到生產用水之一般要求，分離后產水設計流量為15t/h，同時分離出6.5t/h之RO濃水，RO濃水經檢測達到排放標準后排放；（6）整個中水回用系統正常運行下，廢水回率為：15t/h÷24t/h×100%=62.5%。

3.2 本系統的控制方式共有兩種：現場手動控制、系統自動控制。

3.2.1 成品水箱：成品水箱設有液位開關。

3.2.2 超濾水箱：超濾水箱設有液位計。

(1)當水位達到設定的最高水位A2時，將關閉原水泵，pH劑投加設備、超濾設備停止運行；當水位下降到設定水位B2時（A2高于B2），開啟原水泵，PH劑投加設備、超濾設備運行；當水位下降到最低水位D2時，系統將發出報警信號，同時關閉高壓泵，反滲透設備停止運行。

(2)當水位升高到水位C2時（C2略高于D2，低于B2），解除報警，允許高壓泵及反滲透設備運行；當水位上升到最高水位A2時，關閉原水泵，超濾系統停止運行。

3.2.3 原水箱：原水箱設有液位計。

（1）當水位達到設定的最高水位A1時，系統將發出報警信號；當水位下降到設定水位B1時（A1高于B1），系統將解除報警信號。當水位下降到最低水位D1時，系統將發出報警信號，同時關閉原水泵，超濾設備停止運行。

（2）當水位升高到水位C1時（C1略高于D1，低于B1），解除報警，允許原水泵及超濾設備運行。

3.2.4 超濾設備：超濾設備由PLC控制，自動完成過濾、順沖、反沖、強化沖洗等操作。

3.2.5 反滲透設備：反滲透出水設有電導率儀進行監控，當電導率超出設定范圍時，將發出報警信號。

3.2.6 投藥設備：投藥設備的開啟將由PLC根據系統運行狀況進行控制。

3.2.7 水泵：本系統含原水泵、高壓泵、超濾反洗泵、超濾清洗泵、反滲透清洗泵等。

所有水泵除了受水箱液位控制之外，其本身均設有壓力表，對其工作狀況進行監測，以便于及時發現故障泵。如發現有故障泵，需人工切換備用泵投入運行。

4 方案評估

4.1 技術評估

該技術項目本著經濟、合理、安全、可靠的原則進行設計制造，采用自動控制與人工控制相結合，設備選型盡量采用穩定可靠的設備，設計計算時留有適當的余量，并且采取必要措施，盡可能降低系統在出現故障的情況下對生產供水的影響。

設備采用海南立升凈水科技實業有限公司生產的超濾膜，采用性能穩定的美國陶氏化學生產的反滲透膜元件。這些技術已經成熟并已投入了市場，因而該方案不存在技術難點，即技術上可行。

4.2 經濟評估

本方案預計總投資約80萬元，通過中水回用節約用水，節省了生產的用水量，節約了水費。同時也增加了電耗、藥劑和設備維護費的耗用，具體計算如下：

藥水使用量情況，系統正常運行需要添加藥劑有阻垢劑,添加量為0.1kg/h，45元/kg，還原劑，添加量為0.1kg/h，3.4元/kg,pH調整劑，添加量為0.1kg/h，1元/kg，氫氧化鈉，添加量為0.01kg/h，3.8元/kg,鹽酸，添加量為0.01kg/h，2.7元/kg。

由以上數據可算出：

日藥劑費用為：（0.1×45+0.1×3.4+0.1×1+0.01×3.8+0.01×2.7）×22=110.11元。

設備維護方面，超濾膜數量為9支，更換頻率為900天/次，設備單價為5000元/支；RO膜數量18支，更換頻率為900天/次，設備單價為5500元/支；濾袋4支，更換頻率為90天/次，設備單價為35元/支。

按年節約6×104m3計，企業自2012年7月起，自來水費調至3.46元/m3。

中水回用改造方案新增設備功率為35kW，按每天運行22個小時，設備運行效率按60%算，每年運行300天，電費按1元/kW·h計。

由上數據可算出：

年節約水費為：60000×3.46=207600元

年新增耗電費用為：35×22×60%×300×1=138600元

年新增藥劑費用為：110.11×300=33033元

新增設備維護費用為：5000×9÷900×300+5500×18÷900×300+35×4÷90×300=48467元

年綜合經濟效益為：

207600-138600-33033-48467=-12500元即該項目無明顯的經濟效益。

4.3 環境評估

中水回用項目設計回用水量為15m3/h，按照企業目前的生產情況，回用水量一天將有200m3，即替代新鮮水用量200m3。節水量一年可達6×104m3。同時，企業減少生產廢水排放6×104m3。

5 結語

該企業實施中水回用需要投資較大的改善費用，但是該方案技術可行、環境效益顯著，不但節約水資源能、減少生產廢水排放，為地方減排做出貢獻。所以該企業愿意通過投資去實現中水回用，決定要實施該方案。