南通市印染废水再生处理回用的可行性浅析

张云

南通市印染废水再生处理回用的可行性浅析

张云

一、前言

南通市位于长江三角洲东部，长江入海口的北岸，滨江临海，地理位置优越，隔江与上海市相望。南通有着悠久的纺织历史，是我国纺织印染特色产业基地之一，规模以上的印染企业有100多家。2013年印染行业废水年排放量1870万t/a，占全市工业废水排放总量的11.6%。

印染行业废水产排量大、有机污染物含量高，已经成为水环境污染严重的产业之一。实行最严格的水资源管理制度，落实用水总量、用水效率、纳污总量三条红线管理，均要求对印染行业废水进行再生处理回用。

江苏省政府《关于加快节水型社会建设的意见》明确要求对印染行业进行节水技改、鼓励采用“零”排放技术，对印染废水进行再生处理回用是南通建设资源节约型和环境友好型社会的必经之路。

二、南通市印染废水再生处理回用的紧迫性

南通是中国纺织工业的摇篮，纺织印染行业是纺织工业中用水量较大的行业。据2009年统计，南通市规模以上的纺织印染企业用水2078.571 万m3，均为纺纱、制造过程中空调用水。生产过程中棉纺印染产品、丝绸印染产品和麻纺印染产品水的重复利用率为5%，毛纺染整产品水的重复利用率为10%，无法满足国家对印染行业废水回用率达到30%以上的要求。

随着江苏省沿海开发及南通市“沿海开发、江海联动”战略的实施，南通市社会经济的发展对水资源的可持续利用将提出更高的要求。但在南通市的水资源开发利用过程中，在水污染日益严重、水生态环境严峻问题的同时，还存在水资源时空分布不均、水工程利用效率低等问题。因此，需要在加强水利工程供水能力、合理配置水资源的同时，通过加强再生水回用技术，不断提高水资源利用效率，缓解水资源供需矛盾，为南通市经济社会的可持续发展提供水资源保障。

三、南通市印染废水再生处理回用的必要性

南通大城市圈的定位和纺织印染业生产基地的现实，对水资源的需求有很大的增加，开展印染废水再生回用可以帮助解决经济和城市建设面临的难题，实施印染废水再生处理回用工程显得尤为必要。

1.实施印染废水再生处理回用是缓解水资源供需矛盾的客观需要

南通市紧邻长江，水资源总量相对丰富，但仍具有年际降水量分布不均、地区水资源分布不平衡、城市水供需矛盾日益凸显等问题。2005～2009年南通市水资源公报数据显示，南通市5年内水资源总量总体呈下降趋势，而总用水量却以平均每年10%的速度增长。水资源的供需矛盾，严重阻碍南通市水资源的可持续发展。废水再生处理水回用可以减少新鲜水的用量，提高水资源的利用率，从而有效缓解这一矛盾。

2.实施印染废水再生处理回用是改善水环境质量的内在要求

生活及工业废水的大量排放威胁着南通的水环境安全，水土流失、水环境污染等水环境问题，使部分自来水取水口受到较严重污染，“水质型缺水”困扰南通。因此，南通市政府每年投入大量资金用于水环境的专项整治工作。印染废水的资源化利用可以大幅度减少污水的排放，从源头上治污，真正实现“资源—产品—再生资源”的闭路循环运行模式，并有利于回收污水中的氮磷等营养素，有效缓解水体富营养化危机，改善水环境质量，从而节省大量的整治经费，具有可观的经济效益和环境效益。

3.实施印染废水再生处理回用是建设生态城市和节约型社会的必然选择

2008年南通市市委、市政府在“创模”成功的基础上提出了建设生态城市的战略目标。推进污水处理及再生利用，鼓励再生水优先用于市政、环卫、绿化等是建设生态城市的战略目标之一。在建设生态城市和节约型社会的号召下，南通市印染废水再生处理回用工程的启动势在必行。

南通市发展印染废水再生处理回用事业，不仅有可观的经济效益，也符合循环经济理念，能够为南通市社会和经济可持续发展做出很大贡献。同时，印染废水再生处理回用不仅是一个重大的节水措施或劣质水资源化的措施，它还是南通城市河道水质达标、水环境综合整治、城市生态环境和可持续发展能力建设的一个重要方面，是一个积极的措施。

表1 CMF产水、RO产水、自来水水质对比

四、印染废水再生处理回用的技术经济可行性

1.印染废水再生处理回用的技术可行性

印染废水处理主要采用以生物法为核心主体的常规工艺，然而生物法处理效率有限，且易受环境气候及废水的水质和水量变化等因素影响，其系统抗负荷冲击能力较差、出水水质不稳定。因生物处理出水水质的波动对后续处理工艺的影响较大，工艺出水部分指标很难达到回用的水质标准要求，单纯使用传统的处理工艺难以使出水符合回用的要求。

膜分离技术以其处理效率高、抗负荷能力强、自动化程度高等特点使印染废水的回用成为了可能。膜分离法是利用特殊的薄膜对液体中某些成分有选择性透过而得到分离的方法。目前在印染废水回用上应用较多的膜分离技术有：反渗透（RO）、纳滤（NF）、微滤（MF）和超滤（UF）。这些膜分离过程都是以压差为驱动力，废水流经膜面的时候，废水中的污染物被截留，而水透过膜，实现了对废水的处理。微滤膜孔径范围为0.02～0.1μm，操作压力为0.0l～0.3MPa，微滤分离粒子的直径范围为0.1～1μm，微滤对废水起到一个简单的澄清作用，能去除印染废水中来自于耗尽染料的和漂洗副产物的胶状染料。RO法是近20年发展起来的膜技术，现已被广泛地用于水质除盐和污水治理方面。RO膜分离粒子的直径范围为0.0001～0.005μm，是以分子扩散膜为介质，以静压差为推动力来分离水溶液中的物质，具有非常优秀的脱盐能力。

采用连续微滤（CMF）+反渗透技术（RO）深度处理印染废水，出水水质稳定，通过CMF+RO系统深度处理后的出水水质均高于生产用水标准，各项水质指标满足印染工艺用水的要求。

将自来水、预处理水、连续微滤系统产水、反渗透系统产水的水质进行比较，比较结果见表1。

从表中可以看出，反渗透对于水中的大部分污染物均具有很高的去除率，对于常见的SO42-、Cl-、Ca2+、Mg2+等常见离子，去除率均大于99%。产水的色度、浊度、COD等指标无法检测出，产水水质优于自来水的水质，完全满足回用的要求。因此，采用CMF+RO膜处理技术对印染废水再生处理回用在技术上是可靠的。

2.印染废水再生处理回用的经济可行性

以建立处理规模为1.25万t/d的印染废水再生处理回用系统为例，投资2000万元，采用经济分析方法进行费用效益分析，工程年净效益为977.7438万元，静态投资回收期为2.05年（不考虑折旧），远小于给排水项目经济评价中的基准投资回收期15～20年，效益—费用比为1.85，大于1。考虑设备折旧费，当膜处理系统规模达到1万吨/d时，其经营成本低于自来水经营成本。

因此，建设印染废水再生处理回用工程，回收期短，效益高于投资，在经济上是可行的，且规模效益显著，具有较好的经济推广前景。

五、总结与建议

印染废水已对水环境造成严重威胁，随着人们环保意识的增强，印染废水深度处理和回用的问题逐渐受到世界各国政府的重视。采用膜处理技术进行印染废水再生处理回用，技术上可靠，经济上可行，且规模效益显著，具有较好的推广前景。建议加强对印染废水再生处理回用的宣传，提高节水意识。政府有关部门研究制定相关奖励政策，通过减免税金、提供融资和补助金等手段大力加以推广，投资建设一批“样板工程”，促成实践上的示范效应和技术上的溢出效应，推广印染废水的再生处理回用

（作者单位：江苏省水文水资源勘测局南通分局 226006）