綜合廢水回用應用研究

張雪輝 劉瑜(.上海石易電子科技有限公司， 上海 00434；.寶鋼工程技術集團有限公司， 上海 0900)

采用中水回用技術，建設深度處理站已經成為鋼鐵企業降低噸鋼耗水量，增加水循環率，兼顧經濟發展與環境效益的重要舉措[1]。

1 基本情況

南京某鋼廠于2006年已建一座回用水廠，將廠區內達標排放的綜合廢水收集后進一步處理回用，用戶主要為濁循環水、綠化等，亦有部分用于凈循環。由于無法及時進行新水補充，隨著運行年限增加，污染物富集導致水質逐年惡化，尤其電導率逐年攀升。故針對性進行回用水深度處理進行水質改善，擴大回用領域。現有原水水質指標見表1。出水水質要求分兩類：一類為工業新水，電導率<500us/cm；一類為一級脫鹽水，電導率<100us/cm。

表1 原水水質表

2 工藝比較及選擇

(1)脫鹽工藝 目標水質分為工業新水電導率500us/cm和一級脫鹽水100us/cm兩個級別，因此項目核心工藝為脫鹽。目前常用的脫鹽工藝有化學法、離子交換、膜法等。化學法需大量投加石灰，且僅對暫時硬度去除效果明顯，操作環境惡劣；離子交換除鹽再生時酸堿消耗大且易造成二次污染并造成產水水質波動。膜工藝目前應用已經成熟且自動化程度高，故選擇膜法作為脫鹽核心工藝。對于工業新水電導率≤500us/cm的目標，不需要較高的脫鹽率，因此優先選擇脫鹽率較低的NF膜，工作壓力低減少運行能耗和成本。對于一級脫鹽水電導≤100us/cm，則需要進一步脫鹽，考慮采用RO工藝，由于NF已經去除了大部分離子，尤其是硬度，減輕RO的壓力，可以相應降低操作壓力。

(2)預處理工藝 ①濁度/懸浮物。原水濁度<2NTU說明絕大部分的懸浮物基本去除了。通常用來去除懸浮物的手段為過濾，常見采用多介質過濾器，比較有效的去除對象是水中較大粒徑的懸浮物。由于回用水廠末端已經設置了砂濾，相當于是項目工藝預處理的一個工藝組成一部分，因此不再重復設置。②鐵。原水總鐵最高值達到0.89mg/L，加之增加了富含Fe等金屬離子的冷軋廢水站酸性廢水排水，故預處理設置錳砂除鐵工藝。③硬度及堿度。原水總硬度最大值為6.672mmol/L(1/2Ca2+)，而暫時硬度值較低，分析以CaCl2為主。由于進水水質中堿度指標偏高，易形成鈣鹽結垢[2]。可采用加酸調節pH值至中性或偏酸性，再加阻垢劑來予以控制。采用RO工藝，結合阻垢劑藥劑計算確認pH調節對硬度結垢性控制的效用有效，尤其水廠進水將接納高硬度來水，故工藝選擇設置軟化單元作為預處理。④油。由于原水取自渠道，而渠道接納廠區內所有排水，借鑒前期類似工程經驗，在膜系統中設置精密除油保安過濾器，作為預防措施。

(3)超濾 超濾膜材質主要有PS(聚砜)、PES(聚醚砜)、PP(聚丙烯)、PVDF(聚偏二氟乙烯)等，運行方式分為內壓和外壓式。外壓、PVDF材質適宜廢水回用領域，再輔以汽水混合反洗能夠有效減少清洗頻率、降低運行費用。由于原水水質較差，為確保長期運行穩定，選擇對預處理要求寬泛的外壓式膜組件。

(4)工藝路線 項目最終確認工藝路線如下：

3 結語

該項目處理規模200m3/h，運行9個多月，出水水質穩定達標，超濾出水SDI15在2.5左右，出水濁度0.2以下。最終工業新水產水電導穩定在450us/cm以下，一級脫鹽水穩定在50us/cm以下，遠優于設計水質。

項目運行證明，采用膜法對冶金綜合廢水進行分質處理切實可行。原水采用廠內綜合廢水，無取水水費同時降低了噸鋼新水耗量，減少污水排放量，提高了經濟環境效益。后續需進一步做好藥劑投加及膜清洗等關系系統長期穩定運行的維護措施。

[1]王維興.鋼鐵工業用水現狀和節水思路.金屬世界,2005,06:6-9.

[2]李新創,李春風.鋼鐵工業節水對策.冶金管理,2003,08:42-44.