工業(yè)廢水再利用 我國人口眾多,人均水資源擁有量為2200 m3,僅為世界平均的1/4,因此,我國是一個(gè)嚴重缺水的國家。目前,黃淮海及內陸河流域有11個(gè)省、市、區的人均水資源擁有量低于聯(lián)合國可持續發(fā)展委員會(huì )確定的1750 m3用水緊張線(xiàn),其中有9個(gè)地區低于500 m3的嚴重缺水線(xiàn),水資源不足已成為制約我國經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展的重要因素之一。
我國的工業(yè)用水效率低下,廢水排放量大與我國水資源條件極不相適應,為了使我國經(jīng)濟和社會(huì )能科學(xué)持續的增長(cháng)與發(fā)展,改變目前水資源利用的粗放方式,挖掘工業(yè)廢水處理再利用的潛力,提高工業(yè)用水效率,將工業(yè)廢水作為新的水資源予以開(kāi)發(fā),是擺在我們面前的一項緊迫任務(wù)。以下就工業(yè)廢水處理再利用的若干問(wèn)題提出個(gè)人看法,進(jìn)行探討,以互相交流。工業(yè)廢水再利用
造成我國水資源不足的重要原因是用水效率低下和污水排放量大。我國工業(yè)用水的取水量占全國取水量的20%以上,僅次于農業(yè)取水量,居第二位,約為生活取水量的二倍。全國污廢水排放總量約620億m3(不包括火電直流冷卻水),其中工業(yè)廢水約占66%。2003年我國萬(wàn)元GDP用水量為465 m3,是世界平均水平的4倍,顯示我國水資源利用方式粗放,用水效率低下。統計還表明,我國工業(yè)萬(wàn)元增加值用水量是發(fā)達國家的5 ~ 10倍,水的重復利用率為50%,而發(fā)達國家已達85%。工業(yè)廢水再利用
清潔生產(chǎn)、資源回收、廢水處理達標是再利用工程的前提和基礎,而再利用工程是工業(yè)廢水廣義上“零”排放的必然。以造紙企業(yè)為例,在生產(chǎn)過(guò)程中應實(shí)行清潔生產(chǎn),采取節水和減污技術(shù),包括濕法備料洗滌水循環(huán)使用,粗漿洗滌和篩選封閉系統,采用氧脫木素工藝和先進(jìn)的漂白工藝,漂白洗滌濾液溢流使用,堿回收蒸發(fā)站冷凝水的回用,冷卻水循環(huán)使用,白水回收等措施。以廢紙和商品木漿為原料的紙和紙板生產(chǎn)企業(yè),生產(chǎn)廢水中含有大量廢紙漿纖維,SS值高達3000 ~ 4000 mg/L。采用斜網(wǎng)過(guò)濾后可回收紙漿纖維55% ~ 65%,國內不少企業(yè)已經(jīng)實(shí)施了這種資源回收措施。以年產(chǎn)40萬(wàn)噸的白紙板企業(yè)為例,廢水量為20 000 m3/d,進(jìn)水SS 3500 mg/L,經(jīng)斜網(wǎng)回收后出水SS為1400 mg/L,每日可回收廢紙漿量為150 T(含水率為72%)。每T紙漿纖維售價(jià)約為200元,每日可獲得直接經(jīng)濟效益30 000元,全年收益約1000萬(wàn)元,相當于每噸紙成本降低25元。同時(shí),由于進(jìn)行了纖維回收,使進(jìn)入后續處理系統的SS大大減少,一般地,經(jīng)一級混凝沉淀后,出水SS可在100 ~ 150 mg/L,該部分水可再利用到打漿和洗漿生產(chǎn)工藝中去,就此一項又可實(shí)現廢水處理再利用率50%左右。由于采取了在生產(chǎn)過(guò)程中節水減污的清潔生產(chǎn)措施和對廢水中紙漿纖維回收,減少了污染負荷,改善了廢水處理條件,有利于廢水處理達標和再利用處理工程。
1、從國內外廢污水處理再利用現況看工業(yè)廢水處理再利用的可行性
目前國內外已有許多成功的污水處理廠(chǎng)出水供工業(yè)再回用的實(shí)踐與經(jīng)驗。工業(yè)廢水再利用
國內:鋼鐵、紡織、造紙、火電行業(yè)是用水大戶(hù),亦是工業(yè)廢水排放大戶(hù)。近幾年來(lái),在工業(yè)廢水處理再利用方面有較大進(jìn)展。太原鋼鐵廠(chǎng)位于華北地區缺水的太原市,為了滿(mǎn)足鋼鐵生產(chǎn)持續發(fā)展需要,解決日益尖銳的供水和用水之間的矛盾,于2002年12月建成了40 000 m3/d冶煉軋鋼廢水處理再利用工程。該工程以反滲透分離技術(shù)為核心,一級反滲透處理能力1400 m3/h,二級反滲透300 m3/h。工程建成后滿(mǎn)足了不銹鋼年產(chǎn)量由20萬(wàn)噸提高到50萬(wàn)噸的用水需要。在造紙行業(yè)廢水處理再利用方面,寧波中華紙業(yè)、東莞玖龍紙業(yè)、山東太陽(yáng)紙業(yè)、浙江永泰紙業(yè)等國內一大批以廢紙和商品漿為原料的紙和紙板造紙大型企業(yè),所產(chǎn)生的造紙廢水經(jīng)過(guò)物化和生物處理后再利用到碎漿、打漿等工序中去,廢水再利用率為40% ~ 50%。隨著(zhù)排放標準的日趨嚴格和水資源的不足,印染廢水處理再利用逐漸增加。一些企業(yè),將廢水經(jīng)過(guò)機械預處理后用于鍋爐煙道氣除塵系統,既利用印染廢水pH高的特點(diǎn)使煙道氣得以中和,又節省了新鮮水水資源。亦有將印染廢水經(jīng)過(guò)生化物化處理,再經(jīng)過(guò)濾處理后用于沖洗廁所、地面、印花網(wǎng)版和冷卻水等。在火電方面,北京華能熱電廠(chǎng)利用高碑店污水處理廠(chǎng)出水在2000年建成了一座35 000 m3/d的污水再利用工程,采用凝聚澄清-過(guò)濾-消毒的方法,成功地將市政污水處理出水再利用作冷卻循環(huán)系統補充水。在其他工業(yè)廢水方面亦有很多處理再利用實(shí)例,在此不一一敘述。總之,國內外大量實(shí)踐表明,工業(yè)廢水處理再利用是可行的。
國外:美國加利福尼亞Richmond的Chevron煉油廠(chǎng)利用市政水區的再生水用作工藝冷卻水;澳大利亞將污水處理廠(chǎng)的出水進(jìn)行微濾和反滲透、脫鹽深度處理后,得到的純凈水用于鍋爐補給水;新加坡將經(jīng)過(guò)微濾、反滲透和UV消毒深度處理的回用水作為高科技和半導體工業(yè)的高純水,據報道一座水量為45 000 m3/d的處理廠(chǎng)正在興建;日本從60年代開(kāi)始就大力研究和推廣污水再生工業(yè)回用技術(shù),如東京三河島污水處理廠(chǎng)處理能力為13.8萬(wàn)m3/d,其中80%出水經(jīng)處理后供340座工廠(chǎng)的工業(yè)用水,名古屋市的污水經(jīng)混凝、沉淀、過(guò)濾后供給12座工廠(chǎng)使用。此外,還有南非、以色列等許多國家相繼發(fā)展污水處理再利用,以彌補日益缺乏的水資源。 工業(yè)廢水再利用
2、工業(yè)廢水處理再利用具有普遍性
關(guān)于工業(yè)廢水處理再利用曾有一種認識上的誤區,認為“工業(yè)廢水處理再利用主要是針對缺少水資源的西北、華北地區,而在沿海地區、長(cháng)江三角洲等水網(wǎng)地帶似乎沒(méi)有必要,或者為時(shí)過(guò)早”。事實(shí)上,我國水資源的短缺不是局部的,而是普遍的。西北、華北等地區固然水資源不足,而在沿海地區隨著(zhù)經(jīng)濟的快速增長(cháng),取水量和廢水排放量急驟增長(cháng),工業(yè)用水量達到全部取水量的30%以上,是全國平均水平的1.5倍。上海市工業(yè)用水量更大,為全部取水量的70%左右。所以水資源不足、水質(zhì)不良的狀況日益突出。以浙江省為例,年平均降雨量為1250 mm左右,單位面積水資源總量超過(guò)120萬(wàn)m3/km2,是我國水資源豐富的省份之一。但是,在干旱的2003年,同樣發(fā)生用水緊張狀況。水源上游水庫蓄水量不足,工農業(yè)生產(chǎn)和生活用水矛盾突出,有的地區為了保證居民用水,對工業(yè)用水限量供應,或者采取經(jīng)濟手段對工業(yè)用水超過(guò)限量的部分數倍收取水費,以此迫使企業(yè)挖掘潛力,合理用水,節省用水,提高水的復用率,廢水處理部分回用,減少生產(chǎn)用水的取水量。由此可見(jiàn),開(kāi)辟工業(yè)廢水這個(gè)第二水源進(jìn)行工業(yè)廢水處理再利用,大幅度提高用水效率,以減少工業(yè)用水取水量,在我國是具有普遍性的。工業(yè)廢水再利用
3、由較低水平回用向工業(yè)廢水處理生產(chǎn)再利用發(fā)展,拓寬工業(yè)廢水處理再利用的前景
目前,在工業(yè)廢水處理再利用方面,低水平回用較多,亦即經(jīng)廢水處理后,出水回用為工業(yè)雜用水,如,沖洗地面、綠化、水力沖渣等。或者進(jìn)一步深度處理后回用作對用水水質(zhì)要求不是很?chē)栏竦墓に嚿a(chǎn)前工序,如造紙生產(chǎn)的打漿、洗漿,印染工藝的深色織物前漂洗等。這固然是工業(yè)廢水處理再利用的一個(gè)重要方面,但是,我們不能停留在這個(gè)水平上,應該進(jìn)一步拓寬工業(yè)廢水處理再利用的路子。在有條件的情況下,工業(yè)廢水處理后再利用為工業(yè)生產(chǎn)用水,盡量減少廢水排放,甚至實(shí)現“零”排放。當然,要實(shí)現這一目標有難度。首先,工業(yè)廢水處理后水質(zhì)必須符合不同的工藝生產(chǎn)用水水質(zhì)要求。
4、工業(yè)廢水處理再利用同清潔生產(chǎn)、資源回收和廢水達標是一個(gè)系統工程,應通盤(pán)考慮。工業(yè)廢水再利用
工業(yè)廢水處理再利用工程不是一項單純的水處理工程,而是以經(jīng)過(guò)處理后生產(chǎn)廢水作為水源,再經(jīng)過(guò)深度處理達到生產(chǎn)再利用的工程。所以,不言而喻,經(jīng)處理后的生產(chǎn)廢水水質(zhì)愈好,所含無(wú)機和有機污染物愈少,對再利用工程愈有利,可以減少再利用工程的投資和制水成本。為此,應該將清潔生產(chǎn)、資源回收、廢水處理達標和再利用工程作為一個(gè)系統工程來(lái)統盤(pán)考慮。
廢水處理方法
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