工业废水回用处理的必要性及措施研究

屠伟明

（浙江湖州环盛环境保护科学设计有限公司，浙江 湖州 313000）

一、工业废水回用处理的必要性

1 工业废水的分类及其主要成分

工业废水是对所有的工厂生产过程中所产生的废弃水的一个总称。从不同的角度可以将它分成不同的类别。例如，可以按所含污染物的性质分为：含有机物污染物和含无机物污染物；按照工厂的加工对象可大致分为：纺织印染废水、冶金废水、炼铁废水、农药废水等等。这些对很多人来说可能比较陌生，我们最常听说的可能是含汞废水、含磷废水、酸性废水等。也有许多我们不了解的成分，例如：酚、镉、铬、锌等物质。这些物质常存在在工业废水中。并且如果超过一定的标准，对我们的土地、作物，甚至人类的生活都会产生巨大的危害。

2 工业废水的危害

不达标工业废水的排放，造成严重的水污染，不仅加快水资源短缺的现状，且严重危害了人们的身心健康。据不完全统计，全国有7亿人饮用大肠杆菌超标水，1.9亿人饮用水有害物质含量超标，200万人饮用高砷水，3800多万人饮用苦咸水。也许你曾在电视上看到过这样的新闻，一家人无缘无故生了怪病，村民都以为中了邪，最后经检查结果报告是重金属中毒所致。调查发现居民是因为喝了井水而中毒，而污染物的来源是河流上游的造纸厂。这其中的过程大家可以想象得到，由此可见，工厂这样的行为，是对生命的不负责。

表1 企业现有废水处理站运行情况

工业废水渗入土壤，有毒物质滞留在土壤中，使得土地板结等现象，严重影响植物和土壤中微生物的生长，甚至直接导致死亡。废水中的有毒有害物质会在植物及微生物体内积累，这样的植物被动物和人食入，通过食物链的作用，间接的受害者则是人们自己。

3 回收再利用

图2 染整中水回用水净化工艺流程

节约是维持我们长久幸福生活的重要美德，尤其是在今天这样资源短缺的时代。工业废水中仍然存在着大量的有价值的物质。例如，电镀（镀金）工业的废水中，存在着许多的金，这种昂贵的金属，我们可以再次回收利用。但是很多工厂考虑到处理污水的工程，既耗费时间，而且工程造价较高，综合考虑，选择直接排放不达标的废水，简单快捷。但是我们应该深刻明白，资源是有限的，如果不懂得节约与珍惜，那么地球上最后一滴水是我们的眼泪了。所以我们应该积极解决这一难题，将废水回收处理，取其精华去其糟粕，达标排放。

二、湖州某针织染整有限公司废水处理项目分析

1 项目介绍

湖州某针织染整有限公司，地处湖州市南浔区，是一家专业从事编织物染整加工的生产企业。企业建有一日处理规模为3000t/d的废水处理站，将生产过程中的染整废水进行预处理，处理出水根据企业要求执行以下标准（其中CODcr≤ 200mg/l、SS ≤ 100 mg/l、 色 度≤80），也符合GB4287-2012《纺织染整工业水污染物排放标准》间接标准（CODcr≤ 200mg/l、BOD5 ≤ 50 mg/l）的环保要求，预处理后废水接入城市污水管网，由城镇污水处理厂统一达标处理。

由于在染整工艺中的染色、后整理等工序生产用水量较大，加之湖州地区目前供水较为紧张，自来水费也逐年升高。为解决生产用水的供给问题以及企业自身发展规划，该公司决定建设一套产水规模为1500t/d的染整中水回用站，对经现有废水处理站处理出水进行深度净化后作为生产工艺用水，减少废水排放量，降低排污费支出，控制地表水污染，适应节能减排的环保要求，有效促进企业的经济效益、社会效益与环境效益同步发展。

该公司原污水处理工程调试工作已经完成，现企业正配套废水RO膜处理系统。为了确保废水回用系统有效运行，企业委托我单位对原污水处理系统进行适当的调整和调试。

2 现有废水处理设施

企业现有一套处理规模为3000t/d的废水处理设施，于2007年4月建成，且通过环保验收。目前废水处理站进水量约2500t/d，通过运行调试，处理出水稳定在300mg/l以下，处理情况稳定，其出水指标如表1。

企业废水处理站的处理出水将作为本次中水回用工程的原水，回用工程的原水进水要求CODcr≤100 mg/L

3 项目设计规模及回水要求

经企业核实确认，确定中水回用工程设计规模为2000t/d（产水量），总回用率达66.7%（以进入回用系统入水量计）。

4 项目处理分析

4.1 处理工艺的比选，经多方案比选，采用自反洗滤器的预处理技术与膜处理的软化除盐处理技术相结合的组合工艺。该工艺技术成熟，可确保回用水水质稳定达标，实现中水资源化利用。工艺流程见图2。

处理原水规模为3000m3/d，以每天运行22.22小时计，日产水量2000m3/h，单位小时产水量90 m3/h。

4.2 工艺技术原理，过滤和膜技术都是通过某种过滤媒介分离水中污染物的水处理措施，是水的深度处理的常用手段。

4.3 过滤机理，自反洗滤器机理：通过过滤介质去除水中的悬浮微粒、胶体等，以达到保护后期膜分离设备。

4.4 膜分离工艺机理，膜分离技术是利用膜对混合物中各组份的选择透过性能来分离、提纯和浓缩目的产物的新型分离技术，膜分离过程是一种无相变、低能耗物理分离过程，具有高效、节能、无污染、操作方便和用途广等特点，是当代公认的最先进的化工分离技术之一。膜分离技术将UF超滤膜和RO反渗透有机地组合在一起作为工业废水的深度处理工艺，是一种成熟的、有效的而被广泛采用的工艺。

4.4.1 UF超滤膜法，UF超滤膜可用于除去水中的悬浮微粒、胶体、微生物等。在水压的作用下水分子及小分子物质等透过超滤膜，水中的悬浮微粒、胶体、微生物等则被截留在超滤膜的内表面。由于超滤膜上的微孔很小，可以有效除去各种水中悬浮颗粒、胶体、细菌和大分子有机物等，这些截留物质可能会在膜的内表面集聚，所以需要对超滤膜组件进行定期的反冲洗和加药清洗。因其具有有效去除水中胶体、细菌、微生物的功能，而被广泛用作净化水的生产设备和RO反渗透装置的前置处理设备。

4.4.2 反渗透膜法，反渗透是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂和溶质进行分离的过程。

渗透是一种物理现象，当两种含有不同浓度盐类的水，如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现，含盐量少的一侧的水分会透过膜渗到含盐量高的水中，而所含的盐分并不渗透，这样，逐渐把两侧的含盐浓度融和到均等为止。然而，要完成这一过程需要很长时间，这一过程也称为自然渗透。但如果在含盐量高的水侧，施加一个压力，其结果也可以使上述渗透停止，这时的压力称为渗透压力。如果压力再加大，可以使水向相反方向渗透，而盐分剩下。因此，反渗透除盐原理，就是在有盐分的水中（如原水），施以比自然渗透压力更大的压力，使渗透向相反方向进行，把原水中的水分子压到膜的另一边，变成洁净的水，从而达到除去水中盐分的目的，这就是反渗透除盐原理。

本方案的特色是对染整废水不但考虑达标排放，还考虑水资源进行回收，采用膜分离技术处理废水，透过液可回用作工艺用水，提高水资源的回收率；染整废水经膜系统浓缩3倍后的浓缩液可通过常规处理达标排放或者直接排放。本方案处理工艺成熟，设备自动化程度高，维护简单，无二次污染，较理想地实现染整中水的资源化。

[1]邹家庆.工业废水处理技术[M].化学工业出版社2003.8.

[2]唐受印,戴友芝,汪大翚.废水处理工程[M].北京:化学工业出版社,2004 .7.