中水回用技术在电子企业的节能减排效果分析

陈伟玲 李胜华

（1广州环境管理体系评估咨询中心 广东广州 510620 2珠江水利科学研究院 广东广州 510610）

1 企业简介

广州某电子企业位于广州市经济技术开发区永和经济区，为中外合资股份制公司，主要从事单、双面柔性线路板的研发、生产、销售。为进一步挖掘生产工作中资源、能源的节约潜力，实现节能降耗、减排增效的清洁生产目标，该公司于2012年决定自愿开展清洁生产审核工作。

2 方案产生原因

开展清洁生产审核工作前，该企业水耗很大，主要是在湿制程车间内的各条生产线耗水量巨大。

实施中水回用技术方案以前，全厂新鲜水用量为194757m3/a，全厂废水排放量为177579m3/a，对比清洁生产标准，单位产品耗水量超标严重。

生产过程中企业生产线只有溢流水重复用水，并无其他回用水使用。

3 方案要点

本方案通过在污水处理系统现场取样检测，经过处理后达标排放的污水电导率为720～750μs/cm。大大高于该项目对成品水的要求，因此，必须进行除盐处理。由于排放污水的电导率为720～750μs/cm，只有采用反渗透设备进行除盐处理采能达到较理想的技术经济效益。

技术工艺流程图如下所示。

图1 中水回用技术工艺流程图

3.1 工艺流程说明

（1）中水回用系统原水池即为废水处理最后之清水池；（2）原水池的水经2台（一备一用）4kW提升泵抽至袋式过滤器，其流量为24t/h；（3）袋式过滤器之设计处理量为24t/h，原水经袋式过滤器去水中大悬浮物后进入超滤系统；（4）原水进入小超滤系统进行第一次分离，以去除水中之各种悬浮物、胶体等杂质，分离后产水设计流量为21.5t/h，同时分离出2.5t/h之超滤浓水，超滤浓水排水污水处理系统；（5）超滤产水经由高压泵加压进入反渗透系统进行第二次分离，以去除水中大部分之盐份，使产水达到生产用水之一般要求，分离后产水设计流量为15t/h，同时分离出6.5t/h之RO浓水，RO浓水经检测达到排放标准后排放；（6）整个中水回用系统正常运行下，废水回率为：15t/h÷24t/h×100%=62.5%。

3.2 本系统的控制方式共有两种：现场手动控制、系统自动控制。

3.2.1 成品水箱：成品水箱设有液位开关。

3.2.2 超滤水箱：超滤水箱设有液位计。

(1)当水位达到设定的最高水位A2时，将关闭原水泵，pH剂投加设备、超滤设备停止运行；当水位下降到设定水位B2时（A2高于B2），开启原水泵，PH剂投加设备、超滤设备运行；当水位下降到最低水位D2时，系统将发出报警信号，同时关闭高压泵，反渗透设备停止运行。

(2)当水位升高到水位C2时（C2略高于D2，低于B2），解除报警，允许高压泵及反渗透设备运行；当水位上升到最高水位A2时，关闭原水泵，超滤系统停止运行。

3.2.3 原水箱：原水箱设有液位计。

（1）当水位达到设定的最高水位A1时，系统将发出报警信号；当水位下降到设定水位B1时（A1高于B1），系统将解除报警信号。当水位下降到最低水位D1时，系统将发出报警信号，同时关闭原水泵，超滤设备停止运行。

（2）当水位升高到水位C1时（C1略高于D1，低于B1），解除报警，允许原水泵及超滤设备运行。

3.2.4 超滤设备：超滤设备由PLC控制，自动完成过滤、顺冲、反冲、强化冲洗等操作。

3.2.5 反渗透设备：反渗透出水设有电导率仪进行监控，当电导率超出设定范围时，将发出报警信号。

3.2.6 投药设备：投药设备的开启将由PLC根据系统运行状况进行控制。

3.2.7 水泵：本系统含原水泵、高压泵、超滤反洗泵、超滤清洗泵、反渗透清洗泵等。

所有水泵除了受水箱液位控制之外，其本身均设有压力表，对其工作状况进行监测，以便于及时发现故障泵。如发现有故障泵，需人工切换备用泵投入运行。

4 方案评估

4.1 技术评估

该技术项目本着经济、合理、安全、可靠的原则进行设计制造，采用自动控制与人工控制相结合，设备选型尽量采用稳定可靠的设备，设计计算时留有适当的余量，并且采取必要措施，尽可能降低系统在出现故障的情况下对生产供水的影响。

设备采用海南立升净水科技实业有限公司生产的超滤膜，采用性能稳定的美国陶氏化学生产的反渗透膜元件。这些技术已经成熟并已投入了市场，因而该方案不存在技术难点，即技术上可行。

4.2 经济评估

本方案预计总投资约80万元，通过中水回用节约用水，节省了生产的用水量，节约了水费。同时也增加了电耗、药剂和设备维护费的耗用，具体计算如下：

药水使用量情况，系统正常运行需要添加药剂有阻垢剂,添加量为0.1kg/h，45元/kg，还原剂，添加量为0.1kg/h，3.4元/kg,pH调整剂，添加量为0.1kg/h，1元/kg，氢氧化钠，添加量为0.01kg/h，3.8元/kg,盐酸，添加量为0.01kg/h，2.7元/kg。

由以上数据可算出：

日药剂费用为：（0.1×45+0.1×3.4+0.1×1+0.01×3.8+0.01×2.7）×22=110.11元。

设备维护方面，超滤膜数量为9支，更换频率为900天/次，设备单价为5000元/支；RO膜数量18支，更换频率为900天/次，设备单价为5500元/支；滤袋4支，更换频率为90天/次，设备单价为35元/支。

按年节约6×104m3计，企业自2012年7月起，自来水费调至3.46元/m3。

中水回用改造方案新增设备功率为35kW，按每天运行22个小时，设备运行效率按60%算，每年运行300天，电费按1元/kW·h计。

由上数据可算出：

年节约水费为：60000×3.46=207600元

年新增耗电费用为：35×22×60%×300×1=138600元

年新增药剂费用为：110.11×300=33033元

新增设备维护费用为：5000×9÷900×300+5500×18÷900×300+35×4÷90×300=48467元

年综合经济效益为：

207600-138600-33033-48467=-12500元即该项目无明显的经济效益。

4.3 环境评估

中水回用项目设计回用水量为15m3/h，按照企业目前的生产情况，回用水量一天将有200m3，即替代新鲜水用量200m3。节水量一年可达6×104m3。同时，企业减少生产废水排放6×104m3。

5 结语

该企业实施中水回用需要投资较大的改善费用，但是该方案技术可行、环境效益显著，不但节约水资源能、减少生产废水排放，为地方减排做出贡献。所以该企业愿意通过投资去实现中水回用，决定要实施该方案。