1,、技術(shù)關(guān)鍵

　　設(shè)計一整套低費用水處理方案，降低循環(huán)水的濁度和總?cè)芙夤腆w,，減少系統(tǒng)補水量，提高濃縮倍數(shù),，改善整體循環(huán)水的狀況,，降低處理費用，后實現(xiàn)“趨零”排放和不使用化學(xué)藥劑,。

　　提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù),，可降低補充水的用量，節(jié)約水資源,，同時可降低排污水量,，從而減少其對環(huán)境的污染，進而降低循環(huán)水處理成本,。為了更好的說明這一問題,，假設(shè)一循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，循環(huán)水量為10000m3/h,，冷卻塔進出口水溫分別為42℃和32℃,，風(fēng)吹損失占循環(huán)水量的0.1%，在不同濃縮倍數(shù)下該系統(tǒng)的運行參數(shù) 計算 值見下表,。

　　目前 我國的循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)一般為1.5—2.5,。

　　2、技術(shù)路線

　　將原有循環(huán)水系統(tǒng)的排污水、生活污水,、污水處理廠出水,、工藝過程的假定凈水進行處理，去除水的濁度,，降低水的硬度和鹽含量,，并使處理出水的硬度低于新鮮水(天然水)的硬度，二者混合后作為進入冷卻水池的補充水,。運行一段時間后,，循環(huán)水總體的鹽含量和硬度降低，系統(tǒng)濃縮倍數(shù)可逐步提高,，循環(huán)水水質(zhì)逐漸變好,，新鮮水用量和排污水量不斷減少，形成系統(tǒng)的良性循環(huán),。

　　在石油,、化工、電力,、鋼鐵等行業(yè) 企業(yè) 中,，既有生產(chǎn)用水，也有生活用水,，生產(chǎn)用水又分直接一次性用水和循環(huán)水,。而循環(huán)水根據(jù)以上所述，是要有一定濃水排放,，還有蒸發(fā)損失,、風(fēng)吹損失等，所以,，對循環(huán)水系統(tǒng)要有補充水?，F(xiàn)在多數(shù)企業(yè)的循環(huán)水是用新鮮水補充，生活污水和循環(huán)水濃水以及污水處理廠出水都按排污水排放了,。如果把生活污水,、循環(huán)水濃水、污水處理廠出水,、工藝過程排放的假定凈水進行處理后,，用做循環(huán)水的補充水，從而節(jié)約新鮮水,，在技術(shù)上是可行的,， 經(jīng)濟 上也是有效益的。

　　在電廠中,，由于被循環(huán)水冷卻的介質(zhì)是低溫蒸汽,，溫度只有50℃左右,，一般來說，在循環(huán)水系統(tǒng)中不會出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象,，在實際運行中,，出現(xiàn)較多的問題是含鹽量增多、細(xì)菌滋生,、灰塵等,，只要將循環(huán)水排放的濃水進行脫鹽處理，生活污水進行生化處理和過濾,，再混入部分新鮮水作為循環(huán)水的補充水就可以了,。我們的技術(shù)方案主要的一條是：循環(huán)水濃水經(jīng)過脫鹽處理后，可以全部脫去硬度,，含鹽量低于新鮮水,，濁度小于新鮮水，處理運行費用低于當(dāng)?shù)氐男迈r水價格,。生活污水生化處理和過濾后作為循環(huán)水補充水的運行費用也低于當(dāng)?shù)氐男迈r水價格,，從而在循環(huán)水系統(tǒng)中，按我們的方案處理能為企業(yè)取得一定的經(jīng)濟效益,，而且隨著國家對水資源價格和污水排放的控制,，經(jīng)濟效益會越來越顯著。

　　在煉油,、化工企業(yè)中,，由于被冷卻的介質(zhì)品種較多，有的介質(zhì)溫度高達(dá)200℃以上,，加之循環(huán)水在換熱系統(tǒng)中流量分配上,，不可能設(shè)計得十分合理，造成部分換熱器循環(huán)水溫度過高,，在換熱器內(nèi)結(jié)垢情況嚴(yán)重，系統(tǒng)運行中,、后期,，往往由于嚴(yán)重結(jié)垢而 影響 換熱效果，造成部分產(chǎn)品溫度降不下來,，影響正常生產(chǎn),。在石油化工生產(chǎn)中，循環(huán)水突出的問題是在部分換熱器中結(jié)垢嚴(yán)重,，另外也存在運行中含鹽量增高,，細(xì)菌滋生等問題。所以在石油化工生產(chǎn)中,，我們的技術(shù)路線是：循環(huán)水系統(tǒng)的濃水,、生活污水生化處理和污水處理場達(dá)標(biāo)排放廢水過濾脫鹽后回用,，對補充的部分新鮮水也進行脫鹽、除硬度后使用,，使整個循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)大大提高,，并且由于循環(huán)水的硬度較低，可大大降低換熱器的結(jié)垢速率,。在回用水的處理中,，一次性1100元-1500元/噸污水(污水處理場達(dá)標(biāo)廢水)，噸水運行費用0.5-0.8元/噸,，噸水運行成本約1.2-1.5元/噸(包括設(shè)備折舊費,、材料消耗費、大修基金等所有取費),，但基本解決了結(jié)垢以及提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)這個大問題,，保證生產(chǎn)的正常性和長周期運行，其間接效益是很大的,，何況在濃水,、污水回用方面也有一定的經(jīng)濟效益。

　　3,、技術(shù) 分析

　　污水回用項目,，關(guān)鍵在于流程的可靠性、出水的穩(wěn)定性以及制水成本,。就目前我國污水回用技術(shù)實際情況而言,，對于上述污水進行深度處理以達(dá)到回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，有多種處理 方法 可拱選擇,，包括離子交換,、電滲析法、反滲透法,、納濾,、超濾和微濾、過濾以及絮凝,、氧化等,。

　　離子交換法主要用于去除水中離子化的物質(zhì)，而生化處理出水COD值相對較高,，且大部分為非離子型有機物,污水中的有機物與樹脂活性基團的固定離子結(jié)合力很大,，一旦結(jié)合就很難進行再生，嚴(yán)重影響再生效率和交換能力;另外,，樹脂抗Cl2,、O2等氧化劑氧化性很差，因而不宜采用,。

　　電滲析法以離子交換膜為介質(zhì),，靠離子的選擇透過性來分離水溶液中的某些物質(zhì),。它是在離子交換技術(shù)的基礎(chǔ)上 發(fā)展 起來的一項新技術(shù)，它去除的也是一些電解質(zhì)物質(zhì),，但回用率很低(50-60%)且運行成本很高,，因此，電滲析法也不宜采用,。

　　反滲透法是近20年來發(fā)展起來的膜技術(shù),，現(xiàn)己被廣泛地用于水質(zhì)除鹽和污水治理等方面。該法專門用以分離水中的分子態(tài)和離子態(tài)溶解物質(zhì),，其實質(zhì)是向水溶液中施加巨大的壓力,，使溶劑水透過反滲透膜成為淡水，而溶質(zhì)被阻留成為濃水,，由此可達(dá)到兩個目的,，一是從含鹽水中制取淡水;二是濃縮污水中的溶解態(tài)污染物質(zhì)，處理后的污水或直接排放或重復(fù)利用,。反滲透裝置是以分子擴散膜為介質(zhì),。以靜壓差為推動力來分離水溶液中的物質(zhì)，與電滲析法相比,，在經(jīng)濟上具有顯著的優(yōu)越性,，電能效率較高、能耗低,，相同進水條件下,，反滲透法生產(chǎn)一噸淡水的能耗為電滲析法的五分之一至十分之一。

　　超濾和微濾亦屬于壓力推動的膜工藝系列,，就分離范圍而言,，它補充了反滲透、納濾和普通過濾之間的空隙,。超過濾是對料液施加一定壓力后,，高分子物質(zhì)、膠體,、蛋白質(zhì),、微粒等被半透膜所截留，而溶劑和低分子物質(zhì)則透過膜,。超過濾的分離機理主要是膜表面孔徑篩分機理、膜孔阻塞的阻滯機理和膜面以及膜孔對粒子的一次吸附機理,。一般來說,，超濾操作的跨膜壓差為0.2-0.7MPa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于反滲透等膜法裝置,。但超濾裝置不能脫鹽,，實現(xiàn)不了我們污水深度處理的目的,。(分類范圍見下圖)

　　壓力推動的膜工藝分類圖(縱：壓差Δp，橫：微粒大小dp)

　　納濾技術(shù)是近幾年來發(fā)展起來的膜技術(shù),，采用ESNA系列高性能納濾膜,，膜材質(zhì)為芳香族聚酰胺，可脫除污水中的有機物,、細(xì)菌,、病毒、鹽類,，操作壓力0.3-1.0MPa,。

　　具體工藝流程如下：

　　4、經(jīng)濟效益,、環(huán)境效益和 社會 效益分析

　　該系統(tǒng)建設(shè)費用為1100-1500元/噸水·日,，運行費用在0.5-0.8元/噸水之間，節(jié)省新鮮水和減少排污水可創(chuàng)造價值為1.5-2.5元/噸水,。同時循環(huán)水系統(tǒng)總體水質(zhì)逐步好轉(zhuǎn),，殺菌劑、阻垢劑的用量,、設(shè)備的清洗和腐蝕折舊費用大大減少,，經(jīng)濟效益顯著。

　　由于循環(huán)冷卻水占 工業(yè) 用水的比例很大,，如某些化工企業(yè)的冷卻水占總用水量的(90-95%),，所以節(jié)約循環(huán)冷卻水的新鮮水用量，可極大地緩解我國水資源短缺的矛盾,，減少污水排放,，可減輕周邊環(huán)境的水體污染狀況，這對保證環(huán)境經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,，促進生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán),，改善少數(shù)地區(qū)的人居環(huán)境狀況有著重要的意義。

　　工業(yè)用水和污水排放量的減少,，可緩解企業(yè)與企業(yè),、企業(yè)與居民之間對水資源的爭奪矛盾和消除企業(yè)排污對農(nóng)作物、居民飲水的不良影響造成的社會矛盾,，這對維護社會的安定團結(jié),，促進經(jīng)濟發(fā)展和居民生活質(zhì)量的提高，改善人居環(huán)境狀況有舉足輕重的作用,。

　　5,、技術(shù) 應(yīng)用 前景

　　該技術(shù)在石油、化工,、電力和冶金等循環(huán)水用量較大的行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用前景,。對某些石化企業(yè),，被冷卻介質(zhì)的溫度較高，換熱設(shè)備結(jié)垢現(xiàn)象嚴(yán)重,，是束縛和困擾企業(yè)生產(chǎn)正常發(fā)展的一大障礙,，應(yīng)用此項技術(shù)的優(yōu)勢十分明顯。

　　在我國北方大部分地區(qū),，用水水源主要是地下水,，原水濁度低但含鹽量較高，給生活和生產(chǎn)用水都帶來很不利的影響,。針對使用含鹽量較高的地下水的一些工廠企業(yè),，若能利用該技術(shù)，首先對原水進行脫鹽凈化,，供給生活用水,，產(chǎn)生的生活污水再經(jīng)處理后補給循環(huán)水系統(tǒng)，可大限度地節(jié)約水資源,，并提高水的利用價值,，給企業(yè)帶來極大的經(jīng)濟效益。