试析回用水作为脱盐水及循环水补水工艺

2015-07-12张原娟唐文建兖矿新疆煤化工有限公司

科学中国人 2015年20期

张原娟，唐文建兖矿新疆煤化工有限公司

试析回用水作为脱盐水及循环水补水工艺

张原娟，唐文建
兖矿新疆煤化工有限公司

摘要：在工业的发展之下,对各类资源的需求日益增加。为了促进未来的长久发展，节约能源这一措施已经推行多年，也取得了一些成绩。对于水资源的利用，节约与循环是主要方式。本文将针对回用水作为脱盐水及循环水补水工艺进行分析探讨，希望为我国水资源的利用提供有效的建议。

关键词：回用水；脱盐水；循环水；补水工艺

我国的水资源地区分布不均，且人均占有量紧张，从长久的发展考虑，回用水、水循环技术的发展与应用是十分必要的。目前在我国许多缺水地区，已经在利用这类技术来提高水资源的利用率。回用水作为脱盐水及循环水补水工艺是目前水处理中比较先进的水处理技术。这项工艺主要以利用一套先进的设备对雨水、污水进行机加池、气浮滤池、反渗透等装置进行一级脱盐水补水的措施。

一、回用水的进水特点及工艺

因为回用水的前端水质的构成成分一般较为复杂，大部分水处理厂没有能够对其进行处理的技术，因此而直接将其排放，对周边环境造成了恶劣的影响，同时，也造成了水资源的浪费。在现代工业发展对水资源的需求日益增大且越来越迫切的推动下，回用水、循环水技术得到了多方的关注与支持。现在在水处理技术中对清洁雨水、一级脱盐水浓水、板换冷凝水、污水二沉池、循环排污水的处理更加的完善与高效。其主要采用的水处理模式为预处理模式与双膜处理法的复合模式。下面将对回用水的预处理模式与双模处理法的工艺流程进行分析。

从工厂排放出的清洁雨水、循环水污水、一级脱盐水浓水、二沉池出水将首先进入到回用水原水调节池，此阶段的调节方法为均质均量调节，待调节完成之后，进入载体流化床技术（GBR）池进行生化处理。接着，进入机加池，进行添加处理，主要添加物为硫酸、聚合硫酸铁（PFS）、聚丙烯酰胺（PAM），功能水净水。接下来进入气浮产水池进行气浮滤池产水，气浮产水池出水经板换，自清洗网式过滤器，浸没式超滤，反渗透后成为回用水系统产水[1]。

二、回用水深度处理系统及相关设备

（一）浸没式超滤系统的特点

在浸没式膜系统中，一般将膜箱或膜组件通过直接浸入到需要处理的水中的方式来进行水处理。主要工作原理是利用虹吸或泵产生负压从膜中抽离出水、溶解性小分子。浸没式膜系统的优点是对工作所需的空间较小能耗较小（小于0.1KB，含空气擦洗能耗）。这一技术对现有的水处理厂的改造与发展提供了可能。并且膜的安装位置没有较大的限制，可以是生物反应器、现有的澄清池、水池。在对含高有机物、高悬浮物的进水的处理上浸没式膜工艺具有一般水处理工艺所没有的应对能力。同时，在处理不稳定的水质时浸没式膜工艺具有很强的抗冲击性。

（二）载体流化床（CBR）基本原理与特点

载体流化床技术是水处理中比较常见的技术，其主要工作原理是利用一种结构特殊的填料将活性污泥法与生物膜法进行融合并应用在同一个生物处理单元之中。这样做的效果是促进反应池的处理能力与处理效果的提升，增强水处理系统的抗冲击能力。填料的作用是在反应池中，随着鼓风曝气的扰动、流水的浮动，促进水体中的污染物、附着生长的生物菌群、氧气，这三种成分的充分的接触。在扩散与吸附作用下，污染物进入到生物膜内，等待微生物的降解。在此项工艺中反应池内生物浓度超出了悬浮生长活性污泥工艺中所产生的1-2倍，这要归功于附着生长的微生物的生物量的提高。微生物的降解效率也就自然而然的提高了。

（三）反渗透处理的方法

相较于滤床式过滤器的滤床的全过滤方式而言，反渗透膜过滤方式为横流过滤方式。在全过滤方式中，原水全部通过滤层。而在横流过滤方式中原水中的一部分水沿与膜垂直方向透过膜，其中的各种污染物以及盐类会遭到膜的阻拦，因而仅有部分原水流出。另一部分原水携带着盐分以及各种污染物质将会顺着膜的方向流动，有的流出，有的污染物过重将会附着在膜的元件上，随着时间的推移，日积月累，未能流出的污染物将会对膜元件造成污染。随着原水回收次数的频繁，膜污染就会越严重且污染的速度越来越快。还原剂的投放量是反渗透工艺中需要着重注意的。同时为了防止反渗透膜的氯化，在反渗透工艺中要时刻注意对反渗透入口ORP的值进行监测。

（四）机械搅拌澄清池的基本原理

作为一种泥渣循环型澄清池，机械搅拌澄清池在实际运行中有一套较为繁琐的工艺。首先，原水会通过进水管进入到环形三角配水槽，通过槽底配水孔，流入第一反应室。在第一反应室中与分离室回流泥渣混合，这一阶段的主要目的是完成水与药剂的混合反应，在混合完成之后，水中会裹挟一些泥渣。通过水被搅拌装置上的叶轮的提升作用，裹挟有泥渣的水被带到第二反应室。接触絮凝作用便是在第一反应室和第二反应室完成的。由于搅拌装置上的叶轮的提升作用会造成水流旋转，因此，在第二反应室内通常会设置导流板，使水流平稳地进入分离室。在分离室与导流室中，药剂与水完成了混凝并整流。分离室的上部为清水区，下部为悬浮泥渣层，清水向上流入集水槽和出水管。大部分泥渣沿锥底的回流缝再次流入第一反应室重新与原水进行接触絮凝反应，少部分泥渣通过泥渣浓缩器浓缩至一定浓度后排出池外，以便节少耗水量[2]。