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摘 要：随着水资源的短缺，污水的深度处理和回用越来越受到人们的重视，国内外都有实际案例。本文通过对国内外深度处理技术的分析和实际案例的介绍，阐述了中水处理技术及其应用，并对其应用中存在的问题进行了分析。
关键词：再生水；回用；深度处理；膜分离技术
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）17-0347-02
1 前 言
人类文明的发展受到水资源的影响。水资源短缺已越来越严重地影响人类生产和生活。目前，各行各业都面临着不同程度的缺水问题。水是许多工业领域中热系统的工作介质和某些设备的冷却介质。没有净化的水有很多杂质。如果进入水蒸气循环系统，会造成各种危害。例如：热力设备结垢和腐蚀、换热器和汽轮机积盐。因此，许多工业用水具有严格的质量标准。过去，工业用水的主要来源是地表水或地下水，但近年来，越来越多的工业不得不选择工业废水和城市污水作为替代水源，以获得必要和合格的水。此时，传统的水处理工艺不能保证水的质量。越来越多的新技术和新技术，如膜分离和杀菌技术，已经集成到水处理系统中，废水深度处理和回用已成为人们关注的焦点，见图1。
针对不同的污水来源，采用不同深度处理工艺，有效地去除废水中的污染物，满足污水回用的要求，得到了广泛的探索，并在实际工程中得到越来越多的应用。在废水处理中，废水通过絮凝、沉淀、软化、生化或介质过滤等传统工艺处理，然后通过微滤、超滤、反渗透、消毒等处理，使废水可用于大多数工业废水。的应用，甚至在某些情况下，它可以直接用作饮用水。
2 深度处理主要单元工艺
2.1 微滤和超滤
微滤和超滤是一种在介质过滤、纳滤和反渗透之间的膜过程，用于分离溶液中的悬浮颗粒、颗粒、大分子和胶体。在正常情况下，分离原理可以通过筛分机制来解释。微滤不同于超滤，微滤过程是一个完全过滤过程，可以过滤掉所有不溶于水的杂质，而超滤过程可以去除比微滤小的物质，例如可以过滤的物质。不能被溶解在水中的大分子和热原膜去除。微滤膜通常采用膜分离孔径来表征污染物截留的性能，而超滤膜采用截留分子量（MWCO）来表征分离性能。这是因为在最致密的超滤膜分离皮层中，使用目前的工具仍然看不到孔，因此使用MWCO来评价超滤膜是最合理的。在理论上，0.1μm通常被定义为微滤膜与超滤膜之间的边界。在分离图上存在微滤和超滤的重叠区域。微滤和超滤膜在水处理过程中的分离性能基本接近，处于分离图的重叠区域。因此，微滤膜和超滤膜可以作为水处理的一种方法来讨论。
在深度处理过程中，利用微滤和超滤可以有效去除水中不溶性杂质，如悬浮物、颗粒物、胶体等。微滤与超滤膜技术和传统的区别是什么？过滤介质，如介质过滤？在实际应用中，微滤和超滤的最大优点是水质稳定，无论水质如何处理，只要膜本身不受机械损伤，水质就可以稳定。在传统的过滤过程中，当水质波动时，过滤速度等设计参数不易调节，从而导致水质的变化。此外，微滤和超滤膜的浊度和SDI两个指标均优于介质过滤。因此，作为保护后续先进处理工艺的安全屏障，微滤和超滤工艺具有明显的优势。
2.2 反渗透
反渗透作为一种有效的脱盐浓缩分离工艺，在超纯水制备和海水淡化中得到了广泛的应用。随着水资源的短缺，反渗透在污水深度处理中的应用越来越近10年。反渗透也是膜分离技术的一个过程，同样是使用聚合物作为分离层。目前，对其分离机理的研究仍在继续。反渗透膜分离的特性通常基于脱盐率和出水量两个参数。这两个参数成反比，即具有高脱盐率的膜，其产水量相对较小。如果需要增加水的产量，必须通过提高运行压力来解决。因此，反渗透膜按不同的压力范围分为几种类型：高压膜（海水淡化膜）、低压膜和超低压膜。在先进的污水处理和回用工艺中，最常用的反渗透膜是低压反渗透膜。随着人们对能源消耗的重视和节能的考虑，反渗透膜生产厂家已经开始生产超低压防污膜。目前，反渗透应用的重要制约因素集中在其产生的浓盐水。由于反渗透可以截留溶解在水中的无机盐，它会导致无机盐的浓度。当一些不溶性盐达到或超过其饱和溶解度时，会造成污染，这将对膜元件造成损害。因此，在设计和运行中，必须考虑这些难熔盐的可能影响，并建立适当的回收率，使反渗透系统从集中盐水中排出而不结垢。这些浓盐水的排放已成为困扰反渗透应用的一个问题。在许多具有严格排放要求的地区，经常需要进一步处理以减少浓缩盐水的体积，并最终将其变成固体处理。但这也带来了加工成本的增加。
2.3 杀 菌
有很多方法可以杀死细菌和微生物。臭氧、氯、次氯酸钠、二氧化氯和紫外线的使用频率更高。目前，紫外线消毒系统在大多数再生水处理厂中得到了广泛的应用。与其他需要杀菌和制备的杀菌方法不同，UV系统可以通过直接光解来减少NDMA（N-亚硝基二甲胺）以达到杀菌目的。相比之下，紫外线灭菌具有以下优点：效率高。细菌和病毒的紫外线消毒通常在1～2s内达到杀菌率的99～99.9%。紫外线杀菌的广谱性最高。它可以杀死几乎所有的细菌和病毒。没有两种污染。紫外线杀菌不添加任何化学试剂，因此不会对水和周围环境产生两种污染，不改变水中的任何成分，安全可靠。传统的消毒技术，如氯化物或臭氧，本身就是一种高毒性和易燃物质。
3 再生水廠案例分析
在国际上，美国和新加坡是最早进行废水深度处理和回用的国家。美国长期以来一直在研究污水处理厂的排水处理，然后重新注入地下水系统或将其回收到水库和湖泊中。作为严重缺水的国家之一，新加坡甚至直接将污水处理厂排放到瓶装水中饮用。本文主要介绍了OWD在加利福尼亚的经验。
（1）微滤系统
示范工程包括水生产25000m3/d的微滤膜系统，该系统由两个单元组成，每个单元包含19个膜块，每个膜块具有36个膜组件。每个膜组件有14500个聚丙烯中空纤维膜。中空纤维膜的内径和外径分别为0.30mm和0.65mm，细丝直径为0.2m。在22min的间隔内，系统自动进行反冲洗和空气洗涤，以去除膜表面积聚的污染物；反冲洗过程持续3min。每21d化学清洗一次。在化学清洗过程中，将膜浸入清洗溶液中约3h。在操作过程中，连续加入3～5mg/L的NaCl，防止膜污染。此外，在微滤系统之前有一个安全过滤器，以防止颗粒物超过2mm进入微滤系统。
（2）反渗透系统
示范工程包括超低压复合反渗透膜元件，各膜的有效膜面积为400ft2。设计的水通量为12GFD（20.4L/m2h），回收率约为85%。反渗透系统由6套并联操作反渗透膜反应器组成，其中4个为2，预计每年清洗两次。
（3）紫外线消毒系统
紫外系统可通过直接光解降低NDMA（N-亚硝基二甲胺），达到消毒的目的。示范项目的目的是处理一个33100m3/d紫外线消毒系统，包括两个房间，每个房间有两个紫外线发生器，每个发生器有72个紫外线灯。由于设计的量超过实际的处理量，UV强度将根据水流量、温度和发射率（254nm计算）来调节。在UV体系的入口加入约3mg/L的H2O2，经UV光解形成羟基残基，然后与低分子量有机物，如1，4-二氧烷反应，除去这些污染物。
4 结束语
采用深度处理技术，特别是微滤、超滤和反渗透技术，膜分离技术和紫外线消毒技术能有效去除废水中的各种污染物，使处理后的废水接近PU标准。重水。在新加坡，处理后的废水已重新注入城市水源，经过一段时间的天然水净化后，用作市政自来水的水源。反渗透水的一部分甚至是直接饮用的瓶装水。
参考文献
[1]何群彪，刘 坤.炼油污水回用深度处理的工艺研究[J].环境工程，2003，21（4）：64～65.
[2]徐鹏飞，张兴文，王 栋，等.污水再生回用深度处理工艺的比较和选择[J].环境工程，2010（s1）：136～138.
[3]赵 亮，杨 超，陈太师，等.用于废水再生回用的深度处理技术及工艺探讨[J].中国建设信息（水工业市场），2010（3）：76～80.
收稿日期：2018-5-10
作者简介：刘 丹（1981-），工程师，本科，主要从事给排水设计工作。
关键词：再生水；回用；深度处理；膜分离技术
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）17-0347-02
1 前 言
人类文明的发展受到水资源的影响。水资源短缺已越来越严重地影响人类生产和生活。目前，各行各业都面临着不同程度的缺水问题。水是许多工业领域中热系统的工作介质和某些设备的冷却介质。没有净化的水有很多杂质。如果进入水蒸气循环系统，会造成各种危害。例如：热力设备结垢和腐蚀、换热器和汽轮机积盐。因此，许多工业用水具有严格的质量标准。过去，工业用水的主要来源是地表水或地下水，但近年来，越来越多的工业不得不选择工业废水和城市污水作为替代水源，以获得必要和合格的水。此时，传统的水处理工艺不能保证水的质量。越来越多的新技术和新技术，如膜分离和杀菌技术，已经集成到水处理系统中，废水深度处理和回用已成为人们关注的焦点，见图1。
针对不同的污水来源，采用不同深度处理工艺，有效地去除废水中的污染物，满足污水回用的要求，得到了广泛的探索，并在实际工程中得到越来越多的应用。在废水处理中，废水通过絮凝、沉淀、软化、生化或介质过滤等传统工艺处理，然后通过微滤、超滤、反渗透、消毒等处理，使废水可用于大多数工业废水。的应用，甚至在某些情况下，它可以直接用作饮用水。
2 深度处理主要单元工艺
2.1 微滤和超滤
微滤和超滤是一种在介质过滤、纳滤和反渗透之间的膜过程，用于分离溶液中的悬浮颗粒、颗粒、大分子和胶体。在正常情况下，分离原理可以通过筛分机制来解释。微滤不同于超滤，微滤过程是一个完全过滤过程，可以过滤掉所有不溶于水的杂质，而超滤过程可以去除比微滤小的物质，例如可以过滤的物质。不能被溶解在水中的大分子和热原膜去除。微滤膜通常采用膜分离孔径来表征污染物截留的性能，而超滤膜采用截留分子量（MWCO）来表征分离性能。这是因为在最致密的超滤膜分离皮层中，使用目前的工具仍然看不到孔，因此使用MWCO来评价超滤膜是最合理的。在理论上，0.1μm通常被定义为微滤膜与超滤膜之间的边界。在分离图上存在微滤和超滤的重叠区域。微滤和超滤膜在水处理过程中的分离性能基本接近，处于分离图的重叠区域。因此，微滤膜和超滤膜可以作为水处理的一种方法来讨论。
在深度处理过程中，利用微滤和超滤可以有效去除水中不溶性杂质，如悬浮物、颗粒物、胶体等。微滤与超滤膜技术和传统的区别是什么？过滤介质，如介质过滤？在实际应用中，微滤和超滤的最大优点是水质稳定，无论水质如何处理，只要膜本身不受机械损伤，水质就可以稳定。在传统的过滤过程中，当水质波动时，过滤速度等设计参数不易调节，从而导致水质的变化。此外，微滤和超滤膜的浊度和SDI两个指标均优于介质过滤。因此，作为保护后续先进处理工艺的安全屏障，微滤和超滤工艺具有明显的优势。
2.2 反渗透
反渗透作为一种有效的脱盐浓缩分离工艺，在超纯水制备和海水淡化中得到了广泛的应用。随着水资源的短缺，反渗透在污水深度处理中的应用越来越近10年。反渗透也是膜分离技术的一个过程，同样是使用聚合物作为分离层。目前，对其分离机理的研究仍在继续。反渗透膜分离的特性通常基于脱盐率和出水量两个参数。这两个参数成反比，即具有高脱盐率的膜，其产水量相对较小。如果需要增加水的产量，必须通过提高运行压力来解决。因此，反渗透膜按不同的压力范围分为几种类型：高压膜（海水淡化膜）、低压膜和超低压膜。在先进的污水处理和回用工艺中，最常用的反渗透膜是低压反渗透膜。随着人们对能源消耗的重视和节能的考虑，反渗透膜生产厂家已经开始生产超低压防污膜。目前，反渗透应用的重要制约因素集中在其产生的浓盐水。由于反渗透可以截留溶解在水中的无机盐，它会导致无机盐的浓度。当一些不溶性盐达到或超过其饱和溶解度时，会造成污染，这将对膜元件造成损害。因此，在设计和运行中，必须考虑这些难熔盐的可能影响，并建立适当的回收率，使反渗透系统从集中盐水中排出而不结垢。这些浓盐水的排放已成为困扰反渗透应用的一个问题。在许多具有严格排放要求的地区，经常需要进一步处理以减少浓缩盐水的体积，并最终将其变成固体处理。但这也带来了加工成本的增加。
2.3 杀 菌
有很多方法可以杀死细菌和微生物。臭氧、氯、次氯酸钠、二氧化氯和紫外线的使用频率更高。目前，紫外线消毒系统在大多数再生水处理厂中得到了广泛的应用。与其他需要杀菌和制备的杀菌方法不同，UV系统可以通过直接光解来减少NDMA（N-亚硝基二甲胺）以达到杀菌目的。相比之下，紫外线灭菌具有以下优点：效率高。细菌和病毒的紫外线消毒通常在1～2s内达到杀菌率的99～99.9%。紫外线杀菌的广谱性最高。它可以杀死几乎所有的细菌和病毒。没有两种污染。紫外线杀菌不添加任何化学试剂，因此不会对水和周围环境产生两种污染，不改变水中的任何成分，安全可靠。传统的消毒技术，如氯化物或臭氧，本身就是一种高毒性和易燃物质。
3 再生水廠案例分析
在国际上，美国和新加坡是最早进行废水深度处理和回用的国家。美国长期以来一直在研究污水处理厂的排水处理，然后重新注入地下水系统或将其回收到水库和湖泊中。作为严重缺水的国家之一，新加坡甚至直接将污水处理厂排放到瓶装水中饮用。本文主要介绍了OWD在加利福尼亚的经验。
（1）微滤系统
示范工程包括水生产25000m3/d的微滤膜系统，该系统由两个单元组成，每个单元包含19个膜块，每个膜块具有36个膜组件。每个膜组件有14500个聚丙烯中空纤维膜。中空纤维膜的内径和外径分别为0.30mm和0.65mm，细丝直径为0.2m。在22min的间隔内，系统自动进行反冲洗和空气洗涤，以去除膜表面积聚的污染物；反冲洗过程持续3min。每21d化学清洗一次。在化学清洗过程中，将膜浸入清洗溶液中约3h。在操作过程中，连续加入3～5mg/L的NaCl，防止膜污染。此外，在微滤系统之前有一个安全过滤器，以防止颗粒物超过2mm进入微滤系统。
（2）反渗透系统
示范工程包括超低压复合反渗透膜元件，各膜的有效膜面积为400ft2。设计的水通量为12GFD（20.4L/m2h），回收率约为85%。反渗透系统由6套并联操作反渗透膜反应器组成，其中4个为2，预计每年清洗两次。
（3）紫外线消毒系统
紫外系统可通过直接光解降低NDMA（N-亚硝基二甲胺），达到消毒的目的。示范项目的目的是处理一个33100m3/d紫外线消毒系统，包括两个房间，每个房间有两个紫外线发生器，每个发生器有72个紫外线灯。由于设计的量超过实际的处理量，UV强度将根据水流量、温度和发射率（254nm计算）来调节。在UV体系的入口加入约3mg/L的H2O2，经UV光解形成羟基残基，然后与低分子量有机物，如1，4-二氧烷反应，除去这些污染物。
4 结束语
采用深度处理技术，特别是微滤、超滤和反渗透技术，膜分离技术和紫外线消毒技术能有效去除废水中的各种污染物，使处理后的废水接近PU标准。重水。在新加坡，处理后的废水已重新注入城市水源，经过一段时间的天然水净化后，用作市政自来水的水源。反渗透水的一部分甚至是直接饮用的瓶装水。
参考文献
[1]何群彪，刘 坤.炼油污水回用深度处理的工艺研究[J].环境工程，2003，21（4）：64～65.
[2]徐鹏飞，张兴文，王 栋，等.污水再生回用深度处理工艺的比较和选择[J].环境工程，2010（s1）：136～138.
[3]赵 亮，杨 超，陈太师，等.用于废水再生回用的深度处理技术及工艺探讨[J].中国建设信息（水工业市场），2010（3）：76～80.
收稿日期：2018-5-10
作者简介：刘 丹（1981-），工程师，本科，主要从事给排水设计工作。