随着社会发展，水资源紧缺成为人们关注的问题，要坚持可持续发展理念。针对于给水厂而言，要注重中水回用工作，不断引入技术，实现资源优化配置。结合实际情况，制定出一套完善的策略，将具体效果落实下去，为人们提供干净的用水。
一、中水回用
中水概念最早起源于日本，是指生活和工业用水经过先进工艺处理之后，用于对水质要求不高的农业灌溉、市政园林绿化、车辆冲洗等方面。最简单理解就是处于自来水和污水之间，大大提高了水资源利用率，促进生态文明城市建设，实现人与自然和谐相处。在快速发展的现代社会，对水资源需求量持续增加，为了更好满足需求，要意识到中水回用的重要性，着眼于长远发展的角度。积极学习先进理念，引入到给水厂生产系统中，可以优化供需结构，发挥出更大的作用。中水回用技术一直在研究中，需要不断创新才能满足实际情况，不断改善效果。同时要认真分析给水厂的特点，在运用时体现出针对性，才能真正意义上实现中水回用目的，缓解资源紧张局面。
二、给水厂的中水回用技术
(一)生产废水直接回用技术
国外学者对这项技术进行了深入研究，并取得显著成效，对于实践工作开展具有正确指导作用。开展反冲洗废水实验，发现其中的颗粒物能够增大原水中溶解性有机物的沉淀，同时降低其他物质的含量。给水厂生产废水具有一定的危害性，主要原因是水中含有有害物质，直接排放会造成土壤污染、植物死亡等情况，所以要进行有效处理。西方发达国家做出了明确规定，反冲洗废水必须经过膜过滤才可以回用，我国对于生产废水回用技术研究存在不足之处，注重工艺简单、经济实惠，虽然短时间可以取得良好效果，但是从长远发展来看，这种方法是不可取的。要不断加强研究力度，实现技术优化升级，才能更好的应用在生产废水回用中。
(二)生产废水处理回用技术
沉淀技术是应用最广泛的反冲洗废水处理技术，工艺技术已经非常成熟，通常情况下和混凝预处理组合使用，确保水质满足规定要求，可以有效利用。沉淀技术主要优势体现在：整体造价比较低，但是由于基础设施不完善，所以很难达到理想效果。简单的工艺无法满足处理要求，需要增加砂滤工艺来提升水平，减少水质中的有害物质。由于水质变化情况较大，混凝剂投入量很难精确控制，这是沉淀效果不好的主要原因。另外沉淀技术对废水进行处理，水中的微生物会增多，给直接运用产生不利影响。由此可见，这项技术还存在缺陷，需要不断改进才能收获更好效果。从问题中总结经验，作为技术研究的指导，对于提升中水回用有着很大的帮助。
微砂辅助沉淀工艺是通过添加微砂和一种混凝剂的做法来提高澄清的效果，达到对水质的要求。最显著的优势就是适用性强，可以用于低温、浑浊的水中，而且实际效果很好，不会受到水质条件的影响。在处理过程中，通过全面深入的研究，表明采用微砂辅助沉淀工艺处理生产废水能够降低排泥水的排放量，具有广阔的市场前景，未来应用范围会不断扩大。但是技术也存在一定弊端，主要表现在工艺复杂，操作难度比较大，容易受到其他因素影响。成本比较高，很多企业处于经济效益的考虑，一般情况是不会采用微砂辅助沉淀工艺，依然沿用传统技术。
为了更好的普及应用，实现工业废水的处理，要不断创新技术，朝着更加先进的方向发展。
气浮法是指悬浮物在曝气作用下，附着在气泡上上升到水面，从而达到悬浮物和液体分离的效果。我们经常所说的气浮基本都是加压溶气气浮。对于去除低密度的颗粒物，气浮是一种有效的方法，去除掉水中的有机物，甚至是一些有害物质，提高水质的质量。气浮技术缺点是运行中参数比较多、设备复杂、日常维护花费较高、操作难度大等。在特殊情况下，还会导致给水厂出水致病微生物增加，应用中存在安全隐患。为了提高技术应用程度，要增强自主创新力度，在现有水平上实现突破，真正做到工业废水的处理，提高中水回用效率。发现问题目的是为了便于改进，有利于改善应用效果，提供先进技术支持。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。
(三)生物法技术
是指人为创造的微生物环境处理污水的方法，好氧处理事常见的技术，包括活性污泥法和生物膜法两种，主要应用在含有大量有机物的污水中，处理规模是比较大的，速度也非常快，被应用在城市二级污水处理厂以及工业废水的终端处理中。厌氧处理事将大分子有机物分解成小分子有机物，好氧处理是将有机物分解成水和二氧化碳。根据实际效果发现，采用生物法技术，污水中的杂质得到有效去除，满足中水的水质要求，被运用在其他领域中去，大大提高了水资源利用率。这项技术具有操作性强、处理效果明显的优点，成为很多给水厂的选择。当然技术是处于不断发展之中的，所以要用发展眼光去看待问题，才能提升技术水平，为中水回用提供有力的保障。
(四)物理化学法技术
是指运用物理和化学的作用净化废水，除了应用于中水回用中，还可以在污水处理中发挥出有效作用。絮凝沉淀、砂虑去除废水中的悬浮物、胶体等;活性炭主要是吸附一些色素;蒸发浓缩去除水中含有的大量盐分在，用这些方法进行处理，都可以达到水质的标准。给水厂情况是比较复杂的，会受到客观条件影响，所以在实际应用中要坚持因地制宜原则，对技术做出适当调整和改变，和具体情况相符合，发挥出更大的作用。物理化学法要求人员对废水处理原理掌握，了解运行过程。同时弥补技术本身存在的缺陷，在优化中提升水平，处理效果会更好。人员要创新技术，和实际情况有机结合在一起，不断加强应用程度，推动中水回用工作的开展。
(五)膜分离技术
MBR膜生物反应器应用于中水回用。膜生物反应器是由膜组件和生物反应器构成的，是生物处理技术的活性泥污法和膜分离的组合工艺。先进技术和传统处理技术比较而言，具有体积小、模块化、自动化程度高、出水水质好的特点，在处理完成后就可以直接使用，非常的方便快捷，减少了不必要程序，实现结构的优化升级。由于具有显著优势，在发展过程中，被广泛应用在中水回用处理中去，除了国内的给水厂之外，国外很多国家也积极引用。处理后的废水作为工业、农业、市政的用水，减少不必要资源浪费，实现水的回收再利用，走可持续发展道路。未来先进技术会广泛应用，优化水资源使用结构，造福于人类发展。
集成膜技术是几种膜分离技术组合在一起的工艺，在污水处理中需要采用组合的方式，效果会更好。膜反应器用于去除污水中大量的有机物，反渗透用于处理膜生物反应器的出水，主要是借助有机物和盐类的作用，达到净化和软化的效果，出水水质符合相关标准。另外UF+RO、MF+RO两种工艺应用于城市二级污水处理厂的中水回用中，微滤和超滤都是作为反渗透的预处理，反渗透膜发挥着重要作用。不断提高自主创新能力，将技术更好应用在中水回用中去，为水资源多次利用做出贡献，改变实际中的用水情况。
结语：
综上所述，给水厂的中水回用技术研究进展具有重要意义，可以发挥出有效作用。用发展眼光去看待问题，不断引入先进技术，推动中水回用事业的发展，从而优化用水结构。(来源：《防护工程》)
废水深度处理与回用是解决我国水资源短缺的一种有效方法，尤其针对用水量较大的石化企业，反渗透（RO） 技术产水水质高和运行稳定等优点已成为废水回用的主流技术。 但是 RO 必然会产生浓水，其污染物浓度是进水的几倍， 其中含有大量盐分和难降解有机物， 已成为 RO 技术发展所面临的瓶颈和难题。 RO 浓水的排放造成了水资源的极大浪费，因此 RO 浓水的回收利用具有极大的经济效益和社会效益，可以代替原水用于其他生产系统〔1〕，不仅提高废水重复利用率， 还起到了节约水资源和环境保护的目的。本研究针对山东某石化厂经过生化处理后的污水，该污水已经过了深度处理，其流程为双介质过滤器+超滤+一级 RO，浓水再利用臭氧高级氧化+ RO 工艺进行处理，处理后的产水回用至超滤产水箱，达到循环、节约用水的目的。 连续运行一段时间后，考察处理效果，并分析了系统运行的稳定性和运行成本。1 浓水处理工艺的可行性1.1 RO 浓水水质山东省某石化厂生化出水深度处理工艺为生化出水→双介质过滤器→UF→一级 RO。 该公司一级RO 浓水水质：pH 为 8.30， 碱度为 11.05 mmol/L， 总硬度为 325 mg/L， 浊度为 1.6 NTU， 氯离子为 1 300mg/L，电导率为 5 660 μS/cm，COD 为 86 mg/L。该 RO浓水具有电导率高、COD 高的特点， 浓水再利用需要进行脱盐处理，现阶段脱盐主流工艺为 RO 工艺，但浓水的 COD 较高，若直接利用 RO 处理必然会使RO 膜迅速污堵，难以连续稳定运行，臭氧氧化可以将难降解的大分子污染物进行开环断链， 而且臭氧还能直接将一些有机物氧化为 H O 与 CO ， 从而起到降解有机物的作用， 将浓水 COD 降低， 使 RO 系统连续运行，保证臭氧+RO 处理浓水工艺顺利进行。2 处理工艺工艺流程2.1原水为山东某石化厂 RO 浓水，处理规模为 75m3/h，工艺流程见图 1。
由表 1 可知，现有RO 浓水经过臭氧氧化后，再经过浓水 RO 处理，其产水汇入现有 RO 产水箱，再经过现有 RO 处理后进行回用，RO 浓水进行回收，达到水资源循环利用、节水的目的。2.2 臭氧氧化臭氧氧化单元使用青岛国林臭氧设备， 功率为8~10 kW・h/kg，臭氧产量为 15 kg/h（质量浓度≥100mg/L）， 臭氧系统的投加控制根据接触池水流量和预先设定的臭氧投加率自动调节臭氧投加量，调节范围在 10%～100%。 臭氧接触池的接触时间控制为 180 min，保证臭氧与污水的充分接触。 系统采用微孔曝气盘投加臭氧，曝气盘安装在接触池池底但高于导流墙的最低位置以避免气泡被引流到反应池中，在接触室中，被处理水由上向下流，而臭氧气体则由下向上反向流以达到最好的接触效果。 反应后的臭氧尾气通过加热破坏。 臭氧氧化后出水 COD＜50 mg/L。2.3 浓水反渗透装置设置 1 套处理水量为 75 m3/h 的 RO 膜，由于进水 COD 高， 选用陶氏品牌的宽流道抗污染反渗透膜，设计回收率为 50%，膜平均通量≤11.5 L/（m2・h）。每套反渗透配置 90 根膜组件， 放置在 15 根 6 芯压力容器内，按一级一段并联排列。 高压泵前设置 5 μm保安过滤器，在进水中添加强化阻垢剂（投加量为5mg/L）、非氧化杀菌剂、盐酸（pH 调节为 6.5~6.8）、还原剂（NaHSO3， 防止反渗透膜氧化）， 分别抑制无机盐结垢、微生物污染、中和浓水中碱度、中和臭氧缓冲池中未完全释放的臭氧，进一步抑制结垢倾向，保护反渗透膜。3 处理效果3.1 各单元的处理效果浓水经过臭氧氧化+RO 处理后，水质情况见表 1。
由表 1 可知，臭氧氧化对有机物去除效果明显，COD 去除率为 53.5%，RO 产水对离子去除效果和有机物去除效果均极为显著， 电导率去除率为 96.2%、硬度去除率为 93.5%、氯离子去除率为 86.3%、COD去除率为 98.0%、 氨氮和浊度基本完全去除，RO 产水指标完全满足 RO 进水要求。3.2 有机物的去除效果系统主要通过臭氧氧化和 RO 系统进行有机物的去除，由于浓水水质较为复杂，定量定性分析较为困难，为了考察系统对有机物的去除效果，将浓水、臭氧氧化产水、浓水 RO 产水进行了 GC-MS 色谱分析，结果见图 2。
由图 2 可知，浓水色谱图峰面积大、单峰峰值高，表明有机物含量高，臭氧处理后，COD 从 86 mg/L 降到 40 mg/L， 色谱图峰面积降低， 峰值减弱， 因为臭氧氧化作用，可以将有机物断链，故臭氧处理后浓水的色谱图中夹杂一些杂峰， 而 RO 出水 COD 为 0.8mg/L，其色谱图与背景离子流色谱图无明显差异，表明RO 产水中有机物含量很低， 可见 RO 膜对 COD具有很好的截留效果。3.3 运行稳定性分析3.3.1 RO 稳定性分析RO 进水压力和浓水压力见图 3。
由图 3 可知，RO 系统连续运行，为了维持一定的产水量，RO 进水压力和浓水压力都有所增长，进水压力从 1.05 MPa 上升到 1.25 MPa， 浓水压力从0.96 MPa 上升到 1.14 MPa。 但进水压力和浓水压力的压差基本稳定在 0.1 MPa 左右， 说明未出现结垢现象， 造成压力上升的原因可能是因为水中有机物含量稍高造成的，但尚在允许范围内，不影响设备连续运行，当进水压力持续上升至 1.5 MPa 后，考虑化学清洗，以恢复膜通量。3.3.2 经济性分析该工程处理浓水量为 75 m3/h，臭氧发生器功率为 150 kW，RO 系统所用水泵功率为 105 kW， 故电耗为 255 kW・h， 保安过滤器用大通量滤芯按 0.5 a使用寿命计算，则 1 a 使用 6 只，RO 膜元件按 5 a 使用寿命计算，折旧按 5 a 计算。 处理浓水的运行成本见表 2。
由表2 可见，浓水处理成本约 3.09 元/t，其中电费及膜更换费用占比例较大，由此可见，保持良好、稳定的运行环境， 降低膜的污染程度以及延长膜的使用寿命可以进一步降低成本。4 结论通过规模化连续运行表明： 针对石化废水经过一级 RO 处理后的浓水，利用臭氧+浓水 RO 处理工艺，系统运行稳定，浓水 RO 对离子去除效果和有机物去除效果均极为显著，电导率去除率为 96.2%、硬度去除率为 93.5%、氯离子去除率为 86.3%、COD 去除率为 98.0%、氨氮和浊度基本完全去除，反渗透产水注入现有处理工艺中的超滤产水箱， 整套系统运行费用为 3.09 元/t。 达到了水资源循环利用的目的。
作者：徐海波，翟书宝，王 斌
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