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1用排水現(xiàn)狀

1.1工業(yè)廢水排放特點(diǎn)

汽車各類涂裝廢水通過管網(wǎng)排放至廠區(qū)廢水處理站進(jìn)行集中處理。廢水處理采用物化與生化聯(lián)合處理工藝，物化處理單元采用混凝沉淀工藝，物化出水與生活污水混合后進(jìn)入生化處理單元，生化處理工藝采用生物接觸氧化法，生化出水達(dá)標(biāo)排放，平均排放量約2250t/d。

1.2回收利用分析

工業(yè)冷卻水對(duì)水質(zhì)要求較低，水量需求巨大，主要用于補(bǔ)充冷卻水蒸發(fā)與排污的水量消耗，是工業(yè)廢水處理尾水回用的理想對(duì)象。當(dāng)然，尾水作為中水回用于冷卻水時(shí)應(yīng)考慮可能對(duì)冷卻水系統(tǒng)造成的不良影響，并應(yīng)采取相應(yīng)的防治措施。通過對(duì)廠區(qū)廢水排放量的調(diào)查，廢水站排放廢水水量能夠滿足冷卻水補(bǔ)水需求。排放廢水的水質(zhì)滿足GB8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，雖然未滿足中水回用要求，但僅COD、濁度等個(gè)別指標(biāo)略有差距，經(jīng)過深度處理后作為冷卻水系統(tǒng)水源具有很大的潛力。

2中水處理方案

2.1回用工藝選擇

再生水的細(xì)菌總數(shù)與懸浮物是相對(duì)于自來水有較大差異的2個(gè)指標(biāo)，懸浮物指標(biāo)雖未在回用標(biāo)準(zhǔn)中予以規(guī)定，但考慮到懸浮物的累積對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行可能會(huì)產(chǎn)生較大影響，也應(yīng)在工藝設(shè)計(jì)時(shí)予以重點(diǎn)考慮。因此，回用工藝宜選擇采用物理分離的工藝模式。

2.2工藝流程

超濾技術(shù)具有操作簡單、流程短、分離效果好，處理效率高、能耗低等特點(diǎn)，在廢水處理中得到了廣泛地應(yīng)用，也比較適宜于作為廢水處理尾水的深度處理。中水回用處理工藝采用預(yù)處理+超濾的多級(jí)過濾工藝流程。

2.3工藝介紹

（1）預(yù)處理

預(yù)處理由砂濾器、活性炭過濾器、保安過濾器組成。砂過濾器與活性炭過濾器均為2組并聯(lián)運(yùn)行，作用是預(yù)先去除水中部分的污染物質(zhì)，減輕超濾設(shè)備的負(fù)荷，延長超濾膜的壽命。排放廢水進(jìn)入砂濾器前通過計(jì)量泵向水中投加PAC絮凝劑，使水中的懸浮物形成較大的絮體，經(jīng)過砂濾器時(shí)被其中的石英砂截留，從水中去除。砂濾器出水進(jìn)入活性炭過濾器，利用活性碳的吸附能力降低水中有機(jī)物等污染物的濃度。2組活性炭過濾器的出水合流進(jìn)入保安過濾器，保安過濾器濾芯孔徑50μm，主要作用是去除水中的較大顆粒物，保護(hù)超濾膜不受損傷。

（2）超濾

保安過濾器的出水進(jìn)入超濾系統(tǒng)，超濾系統(tǒng)由16支超濾膜組件及配套的氣動(dòng)閥門、流量計(jì)等設(shè)備組成。超濾主要應(yīng)用于將溶液中的顆粒物、膠體和大分子與溶劑等小分子物質(zhì)分離，分離過程主要有：在膜表面及微孔內(nèi)吸附（一次吸附）；在孔中停留而被去除（阻塞）；在膜面的機(jī)械截留（篩分）。利用超濾膜的上述分離能力可進(jìn)一步降低處理廢水中的懸浮顆粒、膠體、微生物的含量。

（3）供水

向超濾膜出水中投加次氯酸鈉，保持水中余氯含量，防止細(xì)菌、藻類滋生，最終進(jìn)入回用水池，通過回用水泵升壓后回用于冷卻水系統(tǒng)。

（4）處理工藝特點(diǎn)

本處理工藝采用全自動(dòng)控制方式，占地面積小，操作簡單，可靠性強(qiáng)。利用濾料層的截留與超濾膜的分離機(jī)理，對(duì)細(xì)小懸浮固體顆粒與微生物具有較高的去除率。

2.4工藝及設(shè)備參數(shù)

中水處理設(shè)備設(shè)計(jì)產(chǎn)水能力為60m3/h。超濾膜組件為東麗（TORAY）HFU-2020外壓式聚偏氟乙烯（PVDF）中空纖維膜，截留分子量150000g/mol，有效膜面積72m2，最大進(jìn)水流量12m3/h。

2.5設(shè)備運(yùn)行說明

（1）砂碳濾

砂濾器、活性炭過濾器運(yùn)行時(shí)，水流自上而下流經(jīng)濾層，進(jìn)水流量為55～60m3/h，進(jìn)水壓力為0.08～0.1MPa。為保證持續(xù)良好的過濾效果，每48h進(jìn)行一次清洗，按先反沖洗后正沖洗的步驟進(jìn)行。砂濾器反洗前先以25m3/h進(jìn)行5min空氣擦洗，使附著在濾料表面的污染物脫落，提高反沖洗效果。反沖洗時(shí)沖洗水自下而上流經(jīng)濾層，帶出污染物，反洗流量為120m3/h，沖洗時(shí)間為10min。

（2）超濾

超濾機(jī)組進(jìn)膜壓力為0.05~0.1MPa，中水回收率達(dá)90%以上。超濾膜組件連續(xù)產(chǎn)水運(yùn)行過程中，污染物會(huì)使超濾膜產(chǎn)水量發(fā)生不可逆的變化，為確保超濾膜連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，需定期反洗恢復(fù)超濾膜產(chǎn)水量。為此，超濾膜每隔30min執(zhí)行一次物理清洗，包括反洗與空氣沖刷。運(yùn)行表明，反洗時(shí)間1.5min，流量60m3/h，空氣擦洗時(shí)間1min，可以使超濾產(chǎn)水量達(dá)到較為穩(wěn)定的狀態(tài)。除了物理清洗，超濾膜組件每24h進(jìn)行一次維護(hù)性清洗。維護(hù)性清洗是為了確保膜的最適宜壽命及透過水產(chǎn)量。維護(hù)性清洗時(shí)，將帶有次氯酸鈉的反洗水注入超濾膜組件并浸泡20分鐘。化學(xué)清洗用于去除附著在膜表面或積蓄在膜孔內(nèi)的污染物質(zhì)，當(dāng)過膜壓差上升或膜過濾性能下降時(shí)實(shí)施化學(xué)清洗。化學(xué)清洗通常使用檸檬酸與次氯酸鈉進(jìn)行酸堿組合清洗以獲得最佳的清洗效果。清洗時(shí)，配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的檸檬酸與質(zhì)量濃度為3000mg/L的次氯酸鈉以50L/min的循環(huán)流量別循環(huán)1~3h后排放。一般2～3月實(shí)施一次化學(xué)清洗。

3回用可行性分析

3.1中水處理效果

中水回用處理設(shè)備經(jīng)過調(diào)試運(yùn)行，運(yùn)行情況良好，產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定。具體水質(zhì)指標(biāo)（2014年3，4月的數(shù)據(jù)平均值）與回用標(biāo)準(zhǔn)。

3.2經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益分析

中水回用工業(yè)冷卻水系統(tǒng)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。中水回用后，每年可以節(jié)約新鮮自來水量并減少排污量約14.4萬t，按工業(yè)用水費(fèi)用3.4元/t，廢水COD平均質(zhì)量濃度為60mg/L計(jì)算，每年直接經(jīng)濟(jì)效益約48.96萬元，減少向環(huán)境排放污染物8.64t。

4結(jié)論

（1）汽車工業(yè)廢水具有水質(zhì)變化大

成份復(fù)雜等特點(diǎn)，經(jīng)處理后排放的尾水采用預(yù)處理+超濾工藝可以克服傳統(tǒng)中水處理工藝對(duì)進(jìn)水水質(zhì)條件要求苛刻的問題，經(jīng)過深度處理后的再生水，出水滿足回用標(biāo)準(zhǔn)，回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是完全可行的。

（2）汽車工業(yè)廢水經(jīng)過物化與生化處理后

排放的尾水采用多級(jí)過濾技術(shù)進(jìn)行深度處理，中水回用至循環(huán)冷卻水，既減少了污染物的排放又節(jié)約了水資源，經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益顯著，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。

作者：陸寧 郭牧 李璐 王春冬 單位：同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 上海依科綠色工程有限公司 上海市閘北區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站 長江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司上海分公司 中芯國際集成電路制造上海有限公司