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中水回用技术及化工园区实施中水回用存在的问题
RSS 打印 复制链接 发布时间:2018-01-16 14:31:46

 摘要:针对目前城西工业园区水资源短缺和水污染严重的现状的现状,结合中水回用技术在国内外的发展状况,介绍了中水回用技术被广泛应用的必然性;同时,分析了目前中水回用技术在化工园区中应用存在的问题。 

  关键词:中水回用;必然性;主要工艺 

  中图分类号:TU991.57 文献标识码:A 文章编号: 

  一、概况 

  历年以来,城西这一片是一个老工业区域,长期的工业污染,严重影响居民的生活质量,只要一提到城西,大家都会想到其附近某化工企业屡次在夜里偷偷排放有毒废水,对周边社区居民的生活环境造成极大的影响,特别是对农民庄稼的种植、花果的培育造成了极大的危害,而且污染涉及范围广,容易造成群体性事件爆发。虽然企业作了相应的赔偿,但人的健康是换不来的。 

  二、中水回用的必然性 

  造成我国水资源短缺的原因很多,主要有以下四个方面:一是虽然我国水资源总量丰富,但是由于我国人口众多,人均水资源占有量极低,人均水资源占有量仅为世界平均人均水资源占有量的25%;二是我国水资源分布具有时空不均性,水资源多分布于长江及其以南地区,造成我国北方地区水资源紧缺现象极为严重,同时,我国降水规律普遍是夏季降水多而冬季降水少,季节性缺水现象较为严重。三是水质性缺水现象在水资源相对丰富的地区发生率上升,随着我国经济的近年来的快速发展,水资源受到过度使用的同时,废水的产生量也在急剧的增加,废水的大量产生使得许多城市的水质发生了根本性的转变,许多南方城市水质性缺水现象频发,对人民的饮水安全构成了一定的威胁;四是我国高耗水行业发展相对集中,清洁生产推广程度不高,工业用水重复利用率仅为30%左右,单位产品用水定额高,水资源没有得到充分的利用,导致水资源浪费现象相当严重,废水排放量急剧增加。 

  在解决水资源短缺的问题上,人们首先想到的就是“开源”,通过开采地下水等手段以增加水资源的供应量,这在短期内有利于解决了缺水问题,但由于长期的过度开采,部分地区已经出现地表下陷、海水倒灌等一系列负面问题。那么,通过对水资源“节流”,提高水资源的利用效率就成为解决缺水问题的一种有效手段。中水回用是提高水资源的利用效率的主要措施。中水回用就是对企业产生的废水经污水处理站处理后,再进行深度处理,使其出水水质符合一定的水质标准,然后可以回用于城市景观绿化、道路清洁、冲厕等用水环节中。中水回用技术一方面可以减少废水排放量,防止废水直接排放污染环境;另一方面可以增加可用水资源,提高水的重复利用率,节约清洁水源,是实现我国经济与资源环境协调发展的必然选择。 

  中水回用不仅可以大大的缓解目前城市水资源短缺的压力,还减少污水的排放、节约能源,具有较明显的社会效益、经济效益以及环境效益,对建设我国资源节约型和环境友好型社会具有重大意义。 

  三、中水回用技术存在的问题 

  1、技术问题 

  目前,我国现有中水系统所采用的处理工艺以生化法和物化法两种方法为主,其中以生化处理工艺居多。根据调查,中水系统及其设施在建设和运行的过程中仍存在很多问题,这对于中水回用技术的应用及推广产生了极大的不良影响。这些问题包括水量平衡计算不切实际,从而造成了设计与实际处理规模不相匹配,提高了系统的运行成本高;调节池容积确定困难,容积太大增加投资,容积过小则在运行中必须交替进行中水溢流和自来水补充。此外处理水质不达标,以及所选工艺流程的处理能力和处理效果有限,使出水不理想等也是影响是中水回用技术发展的主要原因。 

  同时,国内在回用设施方面与国外存在较大的差距,存在“技术工艺国产化,设备安装进口化”的不良格局。因此,若在全国大规模推广中水回用,必须考虑中水回用设备国产化的问题,同时需要在处理技术上下大力气,降低成本,发展新型高效低能耗污水处理技术,以达到深度处理回用污水的目的。 

  2、意识问题 

  我国的许多城市面对水污染现状时,积极推行废水深度处理技术,在污水达标排放上取得了较大的成绩。但在中水回用方面却有些“怠慢”,其主要原因在于政府没有出台明确的细则,真正将用水与治理结合起来,将财政款项用于治理污水排放,而节水只是停留在宣传、引导上。这就导致了在许多企业,中水处理设施不规范,管理不到位,设备利用率不高,出水用途不够广泛等一系列问题。 

  3、管理问题 

  长期以来我国的中水回用事业一直发展缓慢。国家在中水回用方面的科技投入不足,企业员工缺乏工艺的运行经验、技术支持,大部分企业内部并没有设置一个专门的中水回用管理部门,部分企业虽有中水管理部门,但由于缺乏专业技术人员而形同虚设,以至于这一技术在国内的应用还处于初级阶段。全国大型中水回用项目屈指可数,回用率不足0.1%。因此加大资金、技术投入,加强企业中水回用管理已迫在眉睫。 

  四、关于推广中水回用技术的建议 

  1、鼓励企业根据自身需要,对本企业排放的污水进行分类处理。由于企业自身排放的生产污水,污染物成分比较单一,选择处理方法更加具有针对性,便于进一步深度处理回用。对于难以回收利用的污水进行综合处理,达标后排入园区污水处理厂进一步处理回用。这样,园内污水排放量会大幅减少,减轻了园区污水处理回用的负担,投资成本也会相应减少。 

  2、建议化工园区采用80%的中水回用率。以西部缺水地区建设大型的化工项目为例,坚持清-污分流的原则,清净废水采用“均质池—澄清池—多介质过滤—超滤—一级反渗透—回用水池”处理方案。处理成本约为5.0~6.0元/m3,清净废水处理过程产生的高盐水采用(石灰软化+多介质过滤+一级反渗透+二级反渗透+多效蒸发)处理方案,成本约为10~12元/m3。该处理工艺技术成熟、可行,出水水质较好,回用率可以达到80%~90%,其水价在西部缺水地区有一定的价格优势。随着新型膜材料的开发、应用,其处理成本还会进一步降低。在污水处理方面,影响污水处理效果因素比较多,但只要加强管理,做好企业排污管控工作,控制高污染企业入驻,适时调整产业结构,采用先进的生产工艺技术及污水处理工艺技术,也同样可达到80%的回用率。因此,化工园区采用80%废水综合回用率,技术上是可以实现的。 

  3、化工园区应尽可能采用清-污分流体制。如果清洁废水与雨水合流,下暴雨时就会造成废水流失,同时园区内企业事故排水也可能误排入雨水系统,造成环境事故风险,因此,部分企业必须单独设置清洁废水收集管网系统。总之,清-污分流系统对于水资源及环境承载力差的地区尤为必要。 

  4、尽量对回用水水质进行分类,对不同的水质进行分类回用。不同的生产工艺对水质的要求不一样,因此有必要对回用水水质进行分类,减少处废水处理成本。首先,在国内,化工园区规划中提出的中水的主要用途是作为绿化、冲洗及部分工业用水,绿化、冲洗、消防以及部分工段的冷却水对中水回用时的水质要求不高,可以根据实际需要选择符合工艺要求水质较差的回用水;其次,许多产品的清洗过程对水质要求不高,特别是部分产品的第一次清洗对水质要求不高,因此可以采用回用水作为产品的清洗用水;再次,部分化工过程作为溶剂用的水对水质要求也不是很高,可以采用满足工艺要求的回用中水。最后,许多化工工艺对水质要求相当高,这时,如果要用中水回用就必须采用适当的技术对废水行深度处理,深度处理常用的工艺如反渗透法、离子交换法、砂滤法、絮凝沉淀法、催化氧化法等,其中,一般来说,膜处理工艺和催化氧化法等方法成本相对较高,而砂滤法、絮凝沉淀法和活性炭法成本相对较低,但是不同的深度处理方法对废水的水质要求不一样,处理效果也不一样,因此,有必要根据企业产生的废水的特点以及回用水的水质要求进行深度处理,尽可能降低深度处理的成本,使得中水回用具有价格优势。总的来说,水质分类,分类处理,分类回用是企业特别是化工企业中水回用的基本原则,同时也是企业进行节能减排的重要措施。 

  5、将城市污水处理厂排水作为化工园区的中水水源,经过适当的深度处理工艺,作为循环水补充水源使用,同时,城市污水处理厂的排水也可以用作城市消防、绿化、道路清洁及城市道路修建时各种混浆的配制用水等。因此,合理有效地利用了城市污水处理厂的排水,可以有效的节约水资源,实现中水回用,保证更多节约更多的新鲜水资源用于城市生活用水。 

  结束语 

  在水资源紧缺、各行业用水量急剧增长的情况下,如何有效地利用现有水资源,提高现有水资源的利用效率,已成为亟待解决的问题。而中水回用技术的推广与应用,是解决水资源短缺问题的有效途径,是实现循环经济与可持续发展的有效手段。 

  参考文献 

  [1]王斌,孙大朋,张瑞青.中水回用现状及其研究发展[J].科技信息,2010. 

  [2]李朝霞,孟令尧.浅议中水回用[J].河北化工,2009. 

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