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摘要：离子交换树脂在运行过程中再生废水量较大，约占制水量的10%~20%。为了节约企业用水成本，减少排污，需此废水的的回用处理。此废水含盐量较高，硬度较高，且含有COD，针对此污染物设置预处理+超滤+反渗透处理工艺，取得了较好成果。
关键词：再生废水；软化；反渗透
中图分类号：Q946文献标识码： A
某公司除盐水装置采用阳床+阴床+混床处理工艺；满负荷制水量850m3/h。装置入水为经混凝过滤后的水库水，基本水质如下：
表1 除盐水原水水质表
除盐水装置阴床、阳床、混床分别采用33%HCl和40%NaOH进行再生，再生废水在中和池进行中和后排入回用装置。
1.再生废水的基本污染情况
再生废水基本水质如下：
表2 再生废水水质表
由表2可以看出，再生废水主要TDS浓度为10000mg/L；废水总硬度为1023.6mg/L；碱度主要为HCO3-，含量为2916mg/L；废水含Cl-较多，对钢材腐蚀性较强。
该水质的活性SiO2、硬度和重碳酸根碱度含量较高，直接进入反渗透系统，会形成严重的碳酸钙垢污堵。通过加入CaO及絮凝沉淀和过滤，可有效降低重碳酸根碱度和硬度，钡、锶等也可以得到较好去除。
原水硫酸根含量，通过降低水中的钙硬和其他二价阳离子，对后续的膜浓缩不产生结垢影响。
2.再生废水的处理工艺
再生废水水量为除盐装置产水量的15%，约为130 m3/h。
1)硬度、碱度的去除
废水水质显示，水中硬度较高，水中的钙硬度小于总碱度，水中钙离子以暂时硬度的形式存在，适合以投加石灰软化的方式降低原水中的硬度，防止其在膜处理工艺段形成水垢吸附在膜表面上，对膜造成污染[1]。
机械搅拌澄清池作为本装置的沉淀设施，分别在第一反应区加入石灰乳、絮凝剂，在第二反应区投加助凝剂。石灰乳与水中的暂时硬度反应生成大量的碳酸钙沉淀，降低水中暂硬的同时生成结晶核心还可以对其它杂质起凝聚、吸附作用；而且石灰乳引起的pH值的升高也为氨氮和磷酸盐的去除创造了条件。为了提高工艺的沉淀效果，在处理过程中投加适量的凝聚剂与助凝剂，在机械搅拌的混合作用下，通过压缩双电层作用使分散的悬浮物、CaCO3结晶、有机物、有机粘泥、胶体物等带电体失稳，在机械混合搅拌和高分子助凝剂架桥与网捕作用下，颗粒物质碰撞结合长大，使污染物变的容易沉降。
2)过滤系统
过滤系统选用变孔隙滤池，变孔隙滤池是一种以“同向凝聚”理论设计的正向流深床滤池，采用一种比通常用滤料粒径更大的滤料和另一种细粒滤料，按一定比例混合而成滤床，变孔隙深层滤池采用的滤料粒径及所占的比例相差较大。变孔隙滤池主要使用的是粗滤料，它依靠整个滤层进行过滤，这样避免了普通滤池形成滤层的表面过滤，降低了滤层阻力，还可以提高滤速；细滤料的加入并在滤层中混匀极大地降低了粗滤料的局部孔隙率，提高了污水中细小颗粒的絮凝作用，避免了悬浮物颗粒的过早穿透，有利于对细小颗粒的去除，极大地提高了滤池的截污能力[2]。
变孔隙滤池不仅能发挥滤速高、出水水质好的优点，而且介质抗污染性能好，反洗彻底，且反洗水耗小，滤料不易板结。
3)超滤系统
超滤(简称UF)系统作为反渗透的前处理，系统一般由粗过滤器、超滤膜系统、反洗水泵、化学清洗装置(与反渗透系统共用)、阀门、管道、所需的检测控制仪表、信号变送器和就地控制盘柜以及必要的附件组成。经过超滤处理后的水质SDI≤3，能够满足反渗透的进水指标。
用于水处理行业的中空纤维微超滤膜中，对于浊度较高的废水，通常选用外压式膜。外压式膜是水从膜的外表面向内表面过滤。用相同的中空纤维膜在相同的透膜压力条件下处理相同的水质，外压式过滤和内压式过滤对膜通量保持率相互比较，外压式过滤比内压式过滤稳定。由于膜丝的抗药性和机械强度高，系统能够进行高频率的空气擦洗和反洗，经常保持膜面清洁，系统能保持长期稳定的运行。
4)反渗透系统
反渗透（简称RO）是采用膜法分离水中溶解盐类的水处理技术，其原理是在压力作用下，透过反渗透膜的水成为纯水；水中的杂质被反渗透膜截留并被带出。利用反渗透技术可以有效地去除水中的溶解盐、胶体、细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。一级反渗透设备出水电阻率一般在0.05~0.5Mcm之间，产水足以满足除盐水站原水的水质要求[3]。
反渗透膜元件的选型根据水质特点来选择透水量大、脱盐率高、化学稳定性好、抗污染性能好及机械强度好的膜，膜元件选用美国DOW公司的高脱盐率的抗污染复合膜。
完整的反渗透系统包括：保安过滤器 、高压泵、反渗透组件、配套仪表、阀门、管系及本体组架以及阻垢剂加药、还原剂加药装置、化学清洗設备等。
为了应对高Cl-对管路材质的腐蚀，反渗透高压管路采用SS316L，低压部分采用优质的UPVC材质。
3.再生废水处理装置概况
我公司再生废水处理装置由预处理、超滤、反渗透三个单元组成。预处理装置通过投加石灰、PAC、PAM降低废水硬度及碱度，软化水经变孔隙滤池去除悬浮物。超滤装置采用外压式超滤，去除胶体、悬浮物等杂质。
作为去除TDS的关键工序，反渗透单元不仅要有足够的除盐率，而且要有良好的抗污染性能。针对来水高TDS，在保证回收率同时需要浓水TDS尽量高，以便于最终浓水排入蒸发塘蒸发。RO单元采用一级三段处理方式，末段设置增压泵。
装置流程图如下：
图1 装置流程图
经过一级三段浓缩处理，产水回用率为75%，TDS<300mg/L，水质达到除盐水站入水要求；浓水TDS含量4%，满足蒸发装置入水要求。
表3 反渗透产水水质表
表4 反渗透浓水水质表
4.装置运行情况及结论
该公司再生废水回用装置投用后，年回用水量80万吨，为企业节约了大量的引水资金，降低了原水预处理的消耗。同时也减少了相应量的排污，降低了企业的运行成本，具有很大的环境效益。
目前国家在企业环保管理方面执行标准日益严格，企业在排污时需要交纳高额排污费，除盐水站酸碱废水的高回用率，一方面节约了企业的引水成本，另一方面也降低了企业排污成本，对企业有巨大的经济效益。
参考文献：
[1]周本省. 工业水处理[M].北京:化学工业出版社,2011.04
[2]高廷耀,顾国维,周琪. 水污染控制工程[M].3.北京:高等教育出版社,2007.07
[3]纪轩. 废水处理技术问答[M].北京:中国石化出版社,2011.02
关键词：再生废水；软化；反渗透
中图分类号：Q946文献标识码： A
某公司除盐水装置采用阳床+阴床+混床处理工艺；满负荷制水量850m3/h。装置入水为经混凝过滤后的水库水，基本水质如下：
表1 除盐水原水水质表
除盐水装置阴床、阳床、混床分别采用33%HCl和40%NaOH进行再生，再生废水在中和池进行中和后排入回用装置。
1.再生废水的基本污染情况
再生废水基本水质如下：
表2 再生废水水质表
由表2可以看出，再生废水主要TDS浓度为10000mg/L；废水总硬度为1023.6mg/L；碱度主要为HCO3-，含量为2916mg/L；废水含Cl-较多，对钢材腐蚀性较强。
该水质的活性SiO2、硬度和重碳酸根碱度含量较高，直接进入反渗透系统，会形成严重的碳酸钙垢污堵。通过加入CaO及絮凝沉淀和过滤，可有效降低重碳酸根碱度和硬度，钡、锶等也可以得到较好去除。
原水硫酸根含量，通过降低水中的钙硬和其他二价阳离子，对后续的膜浓缩不产生结垢影响。
2.再生废水的处理工艺
再生废水水量为除盐装置产水量的15%，约为130 m3/h。
1)硬度、碱度的去除
废水水质显示，水中硬度较高，水中的钙硬度小于总碱度，水中钙离子以暂时硬度的形式存在，适合以投加石灰软化的方式降低原水中的硬度，防止其在膜处理工艺段形成水垢吸附在膜表面上，对膜造成污染[1]。
机械搅拌澄清池作为本装置的沉淀设施，分别在第一反应区加入石灰乳、絮凝剂，在第二反应区投加助凝剂。石灰乳与水中的暂时硬度反应生成大量的碳酸钙沉淀，降低水中暂硬的同时生成结晶核心还可以对其它杂质起凝聚、吸附作用；而且石灰乳引起的pH值的升高也为氨氮和磷酸盐的去除创造了条件。为了提高工艺的沉淀效果，在处理过程中投加适量的凝聚剂与助凝剂，在机械搅拌的混合作用下，通过压缩双电层作用使分散的悬浮物、CaCO3结晶、有机物、有机粘泥、胶体物等带电体失稳，在机械混合搅拌和高分子助凝剂架桥与网捕作用下，颗粒物质碰撞结合长大，使污染物变的容易沉降。
2)过滤系统
过滤系统选用变孔隙滤池，变孔隙滤池是一种以“同向凝聚”理论设计的正向流深床滤池，采用一种比通常用滤料粒径更大的滤料和另一种细粒滤料，按一定比例混合而成滤床，变孔隙深层滤池采用的滤料粒径及所占的比例相差较大。变孔隙滤池主要使用的是粗滤料，它依靠整个滤层进行过滤，这样避免了普通滤池形成滤层的表面过滤，降低了滤层阻力，还可以提高滤速；细滤料的加入并在滤层中混匀极大地降低了粗滤料的局部孔隙率，提高了污水中细小颗粒的絮凝作用，避免了悬浮物颗粒的过早穿透，有利于对细小颗粒的去除，极大地提高了滤池的截污能力[2]。
变孔隙滤池不仅能发挥滤速高、出水水质好的优点，而且介质抗污染性能好，反洗彻底，且反洗水耗小，滤料不易板结。
3)超滤系统
超滤(简称UF)系统作为反渗透的前处理，系统一般由粗过滤器、超滤膜系统、反洗水泵、化学清洗装置(与反渗透系统共用)、阀门、管道、所需的检测控制仪表、信号变送器和就地控制盘柜以及必要的附件组成。经过超滤处理后的水质SDI≤3，能够满足反渗透的进水指标。
用于水处理行业的中空纤维微超滤膜中，对于浊度较高的废水，通常选用外压式膜。外压式膜是水从膜的外表面向内表面过滤。用相同的中空纤维膜在相同的透膜压力条件下处理相同的水质，外压式过滤和内压式过滤对膜通量保持率相互比较，外压式过滤比内压式过滤稳定。由于膜丝的抗药性和机械强度高，系统能够进行高频率的空气擦洗和反洗，经常保持膜面清洁，系统能保持长期稳定的运行。
4)反渗透系统
反渗透（简称RO）是采用膜法分离水中溶解盐类的水处理技术，其原理是在压力作用下，透过反渗透膜的水成为纯水；水中的杂质被反渗透膜截留并被带出。利用反渗透技术可以有效地去除水中的溶解盐、胶体、细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。一级反渗透设备出水电阻率一般在0.05~0.5Mcm之间，产水足以满足除盐水站原水的水质要求[3]。
反渗透膜元件的选型根据水质特点来选择透水量大、脱盐率高、化学稳定性好、抗污染性能好及机械强度好的膜，膜元件选用美国DOW公司的高脱盐率的抗污染复合膜。
完整的反渗透系统包括：保安过滤器 、高压泵、反渗透组件、配套仪表、阀门、管系及本体组架以及阻垢剂加药、还原剂加药装置、化学清洗設备等。
为了应对高Cl-对管路材质的腐蚀，反渗透高压管路采用SS316L，低压部分采用优质的UPVC材质。
3.再生废水处理装置概况
我公司再生废水处理装置由预处理、超滤、反渗透三个单元组成。预处理装置通过投加石灰、PAC、PAM降低废水硬度及碱度，软化水经变孔隙滤池去除悬浮物。超滤装置采用外压式超滤，去除胶体、悬浮物等杂质。
作为去除TDS的关键工序，反渗透单元不仅要有足够的除盐率，而且要有良好的抗污染性能。针对来水高TDS，在保证回收率同时需要浓水TDS尽量高，以便于最终浓水排入蒸发塘蒸发。RO单元采用一级三段处理方式，末段设置增压泵。
装置流程图如下：
图1 装置流程图
经过一级三段浓缩处理，产水回用率为75%，TDS<300mg/L，水质达到除盐水站入水要求；浓水TDS含量4%，满足蒸发装置入水要求。
表3 反渗透产水水质表
表4 反渗透浓水水质表
4.装置运行情况及结论
该公司再生废水回用装置投用后，年回用水量80万吨，为企业节约了大量的引水资金，降低了原水预处理的消耗。同时也减少了相应量的排污，降低了企业的运行成本，具有很大的环境效益。
目前国家在企业环保管理方面执行标准日益严格，企业在排污时需要交纳高额排污费，除盐水站酸碱废水的高回用率，一方面节约了企业的引水成本，另一方面也降低了企业排污成本，对企业有巨大的经济效益。
参考文献：
[1]周本省. 工业水处理[M].北京:化学工业出版社,2011.04
[2]高廷耀,顾国维,周琪. 水污染控制工程[M].3.北京:高等教育出版社,2007.07
[3]纪轩. 废水处理技术问答[M].北京:中国石化出版社,2011.02