黃永明

　　摘要：再生水回用作為解決水資源危機(jī)的有效途徑，當(dāng)前已成為一熱門研究課題。本文總結(jié)了再生水回用于循環(huán)水場運(yùn)行情況，提出再生水環(huán)節(jié)中再生水進(jìn)水水源、再生水回用指標(biāo)以及循環(huán)水場水質(zhì)指標(biāo)的具體范圍，為再生水回用于循環(huán)水場提供了具體可參考數(shù)據(jù)。
　　關(guān)鍵字： 再生水　 回用 水質(zhì)指標(biāo)

　　水是一種有價(jià)值的資源，而且通常被認(rèn)為是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的限制因素之一。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增加，水資源供需矛盾日益尖銳，特別是在干旱半干旱的缺水地區(qū)，在常規(guī)水資源越來越不能滿足人類對水的需求的時(shí)候，人們逐漸關(guān)注一些非常規(guī)的水資源，如污廢水資源.。北京屬嚴(yán)重缺水地區(qū)，其生活生產(chǎn)用水大部分是通過遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié)工程來供應(yīng)，造成制水用水成本很高，節(jié)水成為北京市對企業(yè)考核的一重要指標(biāo)。為了企業(yè)的生存與可持續(xù)發(fā)展，北京燕山石化合成橡膠廠就再生水回用于循環(huán)水場作了大量調(diào)研分析，開展了再生水回用工業(yè)化運(yùn)行。目前各循環(huán)水場運(yùn)轉(zhuǎn)正常，管網(wǎng)以及換熱器狀況良好。在實(shí)際運(yùn)行過程中，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際對某些指標(biāo)項(xiàng)目作了適當(dāng)調(diào)整，運(yùn)行兩年來，節(jié)省大量寶貴水資源。
　　所謂再生水是指污水經(jīng)適當(dāng)再生處理后供作回用的水，再生處理一般指二級處理和深度處理。燕山石化再生水回用工程運(yùn)行至今已有二年。在合成橡膠廠，再生水回用水場有一、二、四循，其中一循采用采用燕化研究院YSW102配方，二四循采用納爾科配方。具體情況:

水場 循環(huán)量 補(bǔ)充水 補(bǔ)水比例 一循 9000 再生水、冷凝水、地下水 二循 6000 再生水、冷凝水、地下水 冷凝水30％，再生水60％ 四循 6000 再生水、地下水 再生水80％

具體補(bǔ)水水質(zhì)指標(biāo)：（2004年全年平均數(shù)）

地下水水質(zhì)數(shù)據(jù)（表一）

項(xiàng)目 平均值 總硬度 441.72 總堿度 240.5 Ca²⁺ 321.3 K⁺ 4.28 Cl^- 126.11 SO₄^2- 148 TDS 713.3 電導(dǎo)率 851.4 pH 7.44 濁度 0.65 總鐵 0.09

2004年再生水補(bǔ)水水質(zhì)（表二）

項(xiàng)目 平均值 總硬度 342.14 總堿度 94.01 Ca²⁺ 246.08 Cl^- 221.51 SO₄^2- 362.06 懸浮物 3.18 電導(dǎo)率 1475 pH 7.55 異養(yǎng)菌 6125 總鐵 0.21

　　目前，再生水回用作為一項(xiàng)節(jié)水工程，已經(jīng)得到國家以及企業(yè)的重視并提出了相應(yīng)的回用標(biāo)準(zhǔn)。

再生水用作冷卻用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（表三）　

項(xiàng)　目 直流冷卻水 循環(huán)冷卻補(bǔ)充水 pH值 6.0~9.0 6.5~9.0 濁度(度) - 5 BOD5(mg/L) 30 10 CODcr(mg/L) - 60 鐵(mg/L) - 0.3 錳(mg/L) - 0.2 氯化物(mg/L) 250 250 總硬度(以CaCO3計(jì)mg/L) 850 450 總堿度(以CaCO3計(jì)mg/L) 500 350 氨氮(mg/L) - 10* 總磷(以P計(jì))(mg/L) - 1 溶解性總固體(mg/L) 1000 1000 游離余氯(mg/L) 末端0.1-0.2 末端0.1-0.2 糞大腸菌群(個(gè)/L) 2000 2000

　　表中衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)只考慮再生水對環(huán)境影響而定,在循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的殺菌要求,由用戶自行解決。該標(biāo)準(zhǔn)能夠保證用水設(shè)備在常用濃縮倍數(shù)情況下不產(chǎn)生腐蝕、結(jié)垢和微生物粘泥等障礙。針對此指標(biāo)，結(jié)合污水廠現(xiàn)有處理工藝決定污水處理流程及出水水質(zhì)指標(biāo)處理流程：二次沉淀池--曝氣生物濾池--混凝沉淀池--纖維過濾器--活性炭過濾器--回用

燕山石化回用水水質(zhì)指標(biāo)（表四）

單位 回用污水 1 pH值 7～8.5 2 濁度 mg/l 3 總硬度 mg/l 250 4 總堿度 mg/l 250 5 總鐵 mg/l 0.3 6 Ca²⁺ mg/l 150 7 Cl^— mg/l 8 COD mg/l 50 9 BOD5 mg/l 5 10 電導(dǎo)率 mg/l 11 懸浮物 mg/l 5 12 氨氮 mg/l 1 13 石油類 mg/l 0.5 14 SO₄^2— mg/l 15 游離氯 mg/l 0.5～0.8 16 Mn²⁺ mg/l 0.2 17 異 養(yǎng) 菌 個(gè)/ml 300

　　對比可知，燕化回用指標(biāo)比行業(yè)指標(biāo)更嚴(yán)格，但由于處理工藝方面的原因，回用水中離子濃度以及異養(yǎng)菌量均出現(xiàn)大量超標(biāo)。這對回用產(chǎn)生了一定影響，下面是2004年二循、四循運(yùn)行狀況分析數(shù)據(jù)。2004年系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況，列出二循、四循全年運(yùn)行狀況。主要為循環(huán)水水質(zhì)分析數(shù)據(jù)。(二循——表五，四循——表六)

2004年二循水質(zhì)情況（表五） 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 最高值 最低值 平均值 總硬度 1276.1 1294.4 1730.1 1464 1403.5 1178.4 903.2 884.55 1053 817 1075 1261.4 1730.1 817 1195.1 總堿度 152.69 126.1 121.11 88.5 76.2 109.2 120.5 130.52 70.3 90.4 156.1 148.1 156.1 70.3 115.81 Ca²⁺ 882.13 834.2 1070.8 979.5 1062.8 1001.8 630.7 621.88 702.1 563.3 656.1 754.7 1070.8 563.3 813.34 K⁺ 18.63 18.6 18.8 19.3 20.4 15.3 14.3 11.65 14.2 10.8 13.1 14.6 20.4 10.8 15.807 Cl^- 787.77 682.5 827 859.4 1109.5 1026.5 739.6 534.36 642.4 568.5 639.4 803 1109.5 534.36 768.33 濃縮倍數(shù) 5.29 5.4 5.3 5 7.76 6.3 7 4.76 6.44 4 3.9 3.6 7.76 3.6 5.3958 TDS 3993.5 3298.5 4426.7 4502.5 5159.7 4040.8 3612.1 2445.8 3185.9 2685.8 3259.4 3685 5159.7 2445.8 3691.3 SO₄^2- 1320.3 1214.4 1511.8 1320.6 1213.3 1218 1000.7 682.48 904.7 759.8 1045.4 1232.5 1511.8 682.48 1118.7 電導(dǎo)率 3976.7 3587.5 4533.3 5075 5809.1 4957.1 4500 3280 3725 2816.7 3460 4025 5809.1 2816.7 4145.5 pH 8.09 7.94 7.94 7.95 7.77 8.01 8.17 8.42 8.01 7.85 8.2 8.27 8.42 7.77 8.0517 濁度 7.9 8.09 6.91 10.04 9.4 11.4 13.5 10.75 11.91 19.87 21.73 20.33 21.73 6.91 12.653 異養(yǎng)菌 150000 34005 110000 180008 48300 843003 135305 35375 73138 148333 44550 233500 843003 34005 169626 總鐵 0.71 0.49 0.54 0.63 0.66 0.6 0.49 0.55 0.42 0.59 0.65 0.3 0.71 0.3 0.5525

2004年四循水質(zhì)情況（表六） 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 最高值 最低值 平均值 總硬度 1271.4 1267 1506.5 1576.1 1665.2 1471.5 1364.2 1656.3 1663.3 1777.5 1443.1 1431.1 1777.5 1231.1 1474.4 總堿度 91.6 72.2 88.3 82.2 161 819.1 145 140.8 116.1 77 98.9 109.9 819.1 72.2 166.84 Ca²⁺ 958.8 949.3 805.2 1242.6 1291.4 947.4 1016.1 1283.2 1315.4 1325.2 973 848.7 1325.2 805.2 1079.7 K⁺ 19.7 23.6 19.3 25.4 26.4 19.6 21.2 24.4 25.5 25.1 19.7 17.8 26.4 17.8 22.308 Cl^- 821.5 911.7 809.6 1152.1 1320.4 1263.2 815.6 892.4 886.4 1123.3 777.9 847.5 1320.4 777.9 968.47 濃縮倍數(shù) 5.7 6.7 5.2 5.2 5.7 4.9 4.4 4.7 4.6 4.8 4.4 4.4 6.7 4.4 5.0583 TDS 4593.5 4771.8 5031.3 6032 6961.5 5744 4779.9 5066.5 5217.5 5823.2 4770 4151.8 6961.5 4151.8 5245.3 SO₄^2- 1499.3 1357.1 1471.9 1414.4 1323.3 1289 1292.7 1309.3 1257.5 1128.2 1303.5 1257.5 1499.3 1128.2 1325.3 電導(dǎo)率 4712.5 4937.5 5125 5275 6871.4 6359.5 5780 5625 5850 5566.7 4620 4325 6871.4 4325 5420.6 pH 7.8 7.7 7.71 7.8 7.7 8 8.1 8.1 8 7.7 8 7.98 8.1 7.7 7.8825 濁度 6.1 6.2 7.7 6.9 7.9 6.5 7.3 6.83 5.8 7.3 8.2 11.5 11.5 5.8 7.3525 異養(yǎng)菌 15300 17550 32707 15775 28533 395500 68250 123001 201500 143667 50975 78625 395500 15300 97615 總鐵 0.55 0.48 0.61 0.51 0.62 0.69 0.52 0.45 0.29 0.49 0.42 0.35 0.69 0.29 0.4983

　　根據(jù)每月掛片分析數(shù)據(jù)碳鋼平均腐蝕速率0.007mm/a、不銹鋼腐蝕速率0.001mm/a、銅腐蝕速率0.004mm/a，這些均低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，特別是碳鋼的緩蝕效果明顯，從這點(diǎn)可知，再生水回用對管網(wǎng)系統(tǒng)的損害是可以控制在適當(dāng)?shù)姆秶?。?dāng)然這也跟選擇優(yōu)良的水處理配方是有很大關(guān)系的。
　　工業(yè)用水是城市回用中的大戶,特別是循環(huán)冷卻補(bǔ)充水。冷卻水與鍋爐用水、工藝用水相比較,水質(zhì)要求不高。日本、美國污水回用三十年,至今經(jīng)久不衰。這次是在總結(jié)國家“七五”“八五”科技攻關(guān)經(jīng)驗(yàn),參照國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)則對原規(guī)范進(jìn)行修訂。增加了氮磷指標(biāo),對循環(huán)冷卻水系統(tǒng)有利,考慮我國二級出水水質(zhì)已普遍提高,該二項(xiàng)指標(biāo)城市再生水廠可以達(dá)到。

再生水作為循環(huán)冷卻補(bǔ)充水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)（表七）

項(xiàng)　目 美國國家科學(xué)院 日本東京工業(yè)水道 大連示范工程 天津大學(xué)試驗(yàn) 中石化研究院生產(chǎn)試驗(yàn) 燕山石化研究院試驗(yàn) 清華大學(xué)試驗(yàn) 生活飲用水標(biāo)準(zhǔn) pH - 6.4~7.0 7~8 6~9 7.5 6.6-8.5 6-8 6.5-8.5 濁度(度) SS100 1~15 3 5-20 _ 1 10 3 BOD5(mg/L) - - 5 _ _ 5 _ _ CODcr(mg/L) 75 - 60 40-60 50.6 20-56 80 _ 鐵(mg/L) 0.5 0.13~0.67 0.1 _ 0.4 _ _ 0.3 錳 (mg/L) 0.5 - 0.1 _ _ _ _ 0.1 氯化物(mg/L) 500 96~960 220 300 108.1 58-116 200 250 總硬度(以CaCO計(jì)mg/L) 650 131~344 280 200-350 74 152-227 150 450 總堿度(以CaCO計(jì)mg/L) 350 - 260 150-350 115.8 90-360 _ _ 氨氮(mg/L) _ _ _ 1-5 15 0.1-28 _ _ 總磷 (mg/L) _ _ _ _ 0.8 0.1-1.3 _ _ 總固體(mg/L) 溶解固體500 名古屋930 903 _ 461 423-1155 溶解固體800 溶解固體1000

　　再生水作為水場補(bǔ)水經(jīng)過工業(yè)化實(shí)際運(yùn)行，已經(jīng)被行業(yè)認(rèn)可，同時(shí)也是企業(yè)解決水資源危機(jī)的有效途徑。就再生水回用而言，其各個(gè)環(huán)節(jié)均直接影響回用系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，各項(xiàng)具體指標(biāo)如下：
　　再生水水源水質(zhì)必須符合《污水排入下道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》、《生物處理構(gòu)筑物進(jìn)水中有害物質(zhì)允許濃度》和《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。
　　排污單位排出口污水濃度超過下列指標(biāo)時(shí),該排出口污水不宜作為再生水水源：
　　--氯化物　　　500mg/L
　　--色　度　　　100度
　　--氨　氮　　　100mg/L
　　--總?cè)芙夤腆w　1500mg/L
　　再生水回用于水場其水質(zhì)必須符合回用標(biāo)準(zhǔn)，具體見表三。
　　表中各項(xiàng)指標(biāo)有一定寬容度，可以在適當(dāng)范圍內(nèi)浮動(dòng)。由于污水處理廠出水水質(zhì)受處理工藝及人員管理水平的影響較大，其中異養(yǎng)菌、總?cè)芙夤腆w以及游離余氯均可以超越指標(biāo)限制，但總鐵因?qū)ο到y(tǒng)腐蝕產(chǎn)生較大影響則不應(yīng)超過指標(biāo)。
　　以再生水作為補(bǔ)水的循環(huán)水場，其正常運(yùn)行應(yīng)添加高效水處理藥劑，同時(shí)水場運(yùn)行各項(xiàng)水質(zhì)也應(yīng)在適當(dāng)范圍。根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)情況，結(jié)合實(shí)際，具體范圍如下：

項(xiàng)目 指標(biāo)范圍 總硬度（以CaCO₃）mg/l 1100～1500 總堿度（以CaCO₃）mg/l 100～120 Ca²⁺（以CaCO₃）mg/l 750～850 Cl^-(mg/L) 750～1000 SO₄^2-(mg/L) 1200 TDS(mg/L) 3500～4500 電導(dǎo)率（us/cm） 3000～4000 pH 7.3～8.3 異養(yǎng)菌（個(gè)/ml） 10⁵～5×10⁵ 總鐵(mg/l) 0.6

　　所列指標(biāo)中總硬度、總堿度、鈣硫酸根、電導(dǎo)率以及異養(yǎng)菌均指合適范圍，常年運(yùn)行對系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生明顯不利影響，可在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)；總鐵則因?qū)ο到y(tǒng)腐蝕影響較大，不應(yīng)超過指標(biāo)；pH值跟水處理配方有較大關(guān)系，根據(jù)配方進(jìn)行調(diào)節(jié)。
　　系統(tǒng)運(yùn)行中其它指標(biāo)：
　　濃縮倍數(shù)　　　　　　　 4～5
　　補(bǔ)水中再生水比例　　　　 80％以下
　　濁度　　　　　　　　　　 ≤ 15
　　以上是筆者就再生水回用水場實(shí)際運(yùn)行情況所做歸納性總結(jié)，限于實(shí)際運(yùn)行年限以及數(shù)據(jù)積累情況，指標(biāo)中不盡正確之處望同行指正。

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