工業廢水回用處理的必要性及措施研究

屠偉明

（浙江湖州環盛環境保護科學設計有限公司，浙江 湖州 313000）

一、工業廢水回用處理的必要性

1 工業廢水的分類及其主要成分

工業廢水是對所有的工廠生產過程中所產生的廢棄水的一個總稱。從不同的角度可以將它分成不同的類別。例如，可以按所含污染物的性質分為：含有機物污染物和含無機物污染物；按照工廠的加工對象可大致分為：紡織印染廢水、冶金廢水、煉鐵廢水、農藥廢水等等。這些對很多人來說可能比較陌生，我們最常聽說的可能是含汞廢水、含磷廢水、酸性廢水等。也有許多我們不了解的成分，例如：酚、鎘、鉻、鋅等物質。這些物質常存在在工業廢水中。并且如果超過一定的標準，對我們的土地、作物，甚至人類的生活都會產生巨大的危害。

2 工業廢水的危害

不達標工業廢水的排放，造成嚴重的水污染，不僅加快水資源短缺的現狀，且嚴重危害了人們的身心健康。據不完全統計，全國有7億人飲用大腸桿菌超標水，1.9億人飲用水有害物質含量超標，200萬人飲用高砷水，3800多萬人飲用苦咸水。也許你曾在電視上看到過這樣的新聞，一家人無緣無故生了怪病，村民都以為中了邪，最后經檢查結果報告是重金屬中毒所致。調查發現居民是因為喝了井水而中毒，而污染物的來源是河流上游的造紙廠。這其中的過程大家可以想象得到，由此可見，工廠這樣的行為，是對生命的不負責。

表1 企業現有廢水處理站運行情況

工業廢水滲入土壤，有毒物質滯留在土壤中，使得土地板結等現象，嚴重影響植物和土壤中微生物的生長，甚至直接導致死亡。廢水中的有毒有害物質會在植物及微生物體內積累，這樣的植物被動物和人食入，通過食物鏈的作用，間接的受害者則是人們自己。

3 回收再利用

圖2 染整中水回用水凈化工藝流程

節約是維持我們長久幸福生活的重要美德，尤其是在今天這樣資源短缺的時代。工業廢水中仍然存在著大量的有價值的物質。例如，電鍍（鍍金）工業的廢水中，存在著許多的金，這種昂貴的金屬，我們可以再次回收利用。但是很多工廠考慮到處理污水的工程，既耗費時間，而且工程造價較高，綜合考慮，選擇直接排放不達標的廢水，簡單快捷。但是我們應該深刻明白，資源是有限的，如果不懂得節約與珍惜，那么地球上最后一滴水是我們的眼淚了。所以我們應該積極解決這一難題，將廢水回收處理，取其精華去其糟粕，達標排放。

二、湖州某針織染整有限公司廢水處理項目分析

1 項目介紹

湖州某針織染整有限公司，地處湖州市南潯區，是一家專業從事編織物染整加工的生產企業。企業建有一日處理規模為3000t/d的廢水處理站，將生產過程中的染整廢水進行預處理，處理出水根據企業要求執行以下標準（其中CODcr≤ 200mg/l、SS ≤ 100 mg/l、 色 度≤80），也符合GB4287-2012《紡織染整工業水污染物排放標準》間接標準（CODcr≤ 200mg/l、BOD5 ≤ 50 mg/l）的環保要求，預處理后廢水接入城市污水管網，由城鎮污水處理廠統一達標處理。

由于在染整工藝中的染色、后整理等工序生產用水量較大，加之湖州地區目前供水較為緊張，自來水費也逐年升高。為解決生產用水的供給問題以及企業自身發展規劃，該公司決定建設一套產水規模為1500t/d的染整中水回用站，對經現有廢水處理站處理出水進行深度凈化后作為生產工藝用水，減少廢水排放量，降低排污費支出，控制地表水污染，適應節能減排的環保要求，有效促進企業的經濟效益、社會效益與環境效益同步發展。

該公司原污水處理工程調試工作已經完成，現企業正配套廢水RO膜處理系統。為了確保廢水回用系統有效運行，企業委托我單位對原污水處理系統進行適當的調整和調試。

2 現有廢水處理設施

企業現有一套處理規模為3000t/d的廢水處理設施，于2007年4月建成，且通過環保驗收。目前廢水處理站進水量約2500t/d，通過運行調試，處理出水穩定在300mg/l以下，處理情況穩定，其出水指標如表1。

企業廢水處理站的處理出水將作為本次中水回用工程的原水，回用工程的原水進水要求CODcr≤100 mg/L

3 項目設計規模及回水要求

經企業核實確認，確定中水回用工程設計規模為2000t/d（產水量），總回用率達66.7%（以進入回用系統入水量計）。

4 項目處理分析

4.1 處理工藝的比選，經多方案比選，采用自反洗濾器的預處理技術與膜處理的軟化除鹽處理技術相結合的組合工藝。該工藝技術成熟，可確保回用水水質穩定達標，實現中水資源化利用。工藝流程見圖2。

處理原水規模為3000m3/d，以每天運行22.22小時計，日產水量2000m3/h，單位小時產水量90 m3/h。

4.2 工藝技術原理，過濾和膜技術都是通過某種過濾媒介分離水中污染物的水處理措施，是水的深度處理的常用手段。

4.3 過濾機理，自反洗濾器機理：通過過濾介質去除水中的懸浮微粒、膠體等，以達到保護后期膜分離設備。

4.4 膜分離工藝機理，膜分離技術是利用膜對混合物中各組份的選擇透過性能來分離、提純和濃縮目的產物的新型分離技術，膜分離過程是一種無相變、低能耗物理分離過程，具有高效、節能、無污染、操作方便和用途廣等特點，是當代公認的最先進的化工分離技術之一。膜分離技術將UF超濾膜和RO反滲透有機地組合在一起作為工業廢水的深度處理工藝，是一種成熟的、有效的而被廣泛采用的工藝。

4.4.1 UF超濾膜法，UF超濾膜可用于除去水中的懸浮微粒、膠體、微生物等。在水壓的作用下水分子及小分子物質等透過超濾膜，水中的懸浮微粒、膠體、微生物等則被截留在超濾膜的內表面。由于超濾膜上的微孔很小，可以有效除去各種水中懸浮顆粒、膠體、細菌和大分子有機物等，這些截留物質可能會在膜的內表面集聚，所以需要對超濾膜組件進行定期的反沖洗和加藥清洗。因其具有有效去除水中膠體、細菌、微生物的功能，而被廣泛用作凈化水的生產設備和RO反滲透裝置的前置處理設備。

4.4.2 反滲透膜法，反滲透是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑和溶質進行分離的過程。

滲透是一種物理現象，當兩種含有不同濃度鹽類的水，如用一張半滲透性的薄膜分開就會發現，含鹽量少的一側的水分會透過膜滲到含鹽量高的水中，而所含的鹽分并不滲透，這樣，逐漸把兩側的含鹽濃度融和到均等為止。然而，要完成這一過程需要很長時間，這一過程也稱為自然滲透。但如果在含鹽量高的水側，施加一個壓力，其結果也可以使上述滲透停止，這時的壓力稱為滲透壓力。如果壓力再加大，可以使水向相反方向滲透，而鹽分剩下。因此，反滲透除鹽原理，就是在有鹽分的水中（如原水），施以比自然滲透壓力更大的壓力，使滲透向相反方向進行，把原水中的水分子壓到膜的另一邊，變成潔凈的水，從而達到除去水中鹽分的目的，這就是反滲透除鹽原理。

本方案的特色是對染整廢水不但考慮達標排放，還考慮水資源進行回收，采用膜分離技術處理廢水，透過液可回用作工藝用水，提高水資源的回收率；染整廢水經膜系統濃縮3倍后的濃縮液可通過常規處理達標排放或者直接排放。本方案處理工藝成熟，設備自動化程度高，維護簡單，無二次污染，較理想地實現染整中水的資源化。

[1]鄒家慶.工業廢水處理技術[M].化學工業出版社2003.8.

[2]唐受印,戴友芝,汪大翚.廢水處理工程[M].北京:化學工業出版社,2004 .7.