典型工业园区再生水回用工艺技术研究

李爱英，田 雨

（1.新疆环境工程评估中心，新疆乌鲁木齐 830016；2.乌鲁木齐市污染控制中心，新疆乌鲁木齐 830016）

1 概述

某煤炭开采与深加工园区地处典型的极端干旱区域，生活和生产用水主要来源与其相距几百公里，长距离输水，使水资源变得更加宝贵。鉴于当地水资源紧缺，且处理后的中水没有受纳地，需要对中水进行资源化利用。

目前，待处理废水包括园区集中污水处理厂排水及新城提升泵站高盐水，体现为高盐、高硬度、高CODCr，且氯离子浓度高，腐蚀性强，为典型高难处理废水，对当地生态环境造成极大的压力，排放量约6000m3/d。因此，对以上中水进行再生回用，既解决了生态环境潜在风险问题，又节约了水资源，促进了园区绿色可持续发展。

2 废水水质及处理工艺选择

2.1 废水水质

本工程处理的废水可分为两部分，采样分析，进水水质，如表1所示。

表1 原水水质表

按照表1所示，原水盐含量及硬度较高，通过膜技术处理，技术难度较大，经济成本也较高，需要优化工艺路线以降低成本。按照现有条件，回用水水质执行《城市污水再生利用 城市杂用水水质》（GBT 18920—2002）标准中 城市绿化灌溉用水水质标准，主要指标如表2所示。

表2 回用水水质要求

2.2 原水水质的特点

本项目处理废水包括两部分，其水质特点如下。

（1）新城提升泵站出水：高盐、高硬度、高CODCr；氯离子浓度高，腐蚀性强；水质成分复杂，悬浮物较多；考虑到经济性，处理难度较高。

（2）污水厂出水：污染物含量较低，处理难度相对较低。

2.3 废水处理工艺的选择

根据园区对整体工艺的要求，结合进水水质特点，推荐采用如下工艺。

2.3.1 污水处理厂出口排放水

混凝沉淀+多介质过滤器+超滤+卷式反渗透+宽通道抗污染型反渗透（DTLRO），最终回收产品水约2 820t/d，浓水180t/d去杂盐暂存池（结合太阳能蒸发器）。

2.3.2 新城污水提升泵站排水

混凝沉淀+宽通道抗污染型反渗透（DTLNF）+宽通道抗污染型反渗透（DTLRO）+碟管式反渗透（DTRO），最终回收产品水约1 800t/d，浓水600t/d去杂盐暂存池（结合太阳能蒸发器），浓水600t/d去氯化钠浓缩池，达到一定浓度后，可以作为就近氯碱厂的原料。

3 工艺方案的确定

3.1 工艺流程及水量平衡图

根据现有水质数据，建议工艺流程如图1~图2所示。

图1 园区污水处理厂中水回用工艺流程图

图2 园区高盐废水中水回用工艺流程图

3.2 工艺流程说明

根据该项目的特点，改造后的处理工艺流程如下：

（1）对于污水处理厂污水出水，处理难度较小，污水处理厂出水先进过高密池、砂滤器预处理后，进入超滤+反渗透系统，按照75%回收率设计，产水进入回用水池，浓水经DTLRO处理后进入回用水池，产水杂盐进入固废填埋场。

（2）对于提升泵站排水，COD为1 650mg/L、硬度5 710mg/L、TDS为32 824mg/L，实质上为高盐、高硬度难处理水，处理难度较大，设计通过混凝沉淀、砂滤预处理后，通过DTLNF+ DTLRO+DTRO处理后，产水达到绿化用水要求，产水杂盐进入固废填埋场，产生NaCl作为就近氯碱厂的原料。

通过本系统，可以达到以下处理效果：①产品水192.5m3/h，回收水率77%，满足绿化用水要求；②氯化钠浓水25m3/h，含固率约10%，可以作为就近氯碱厂的原料。

3.3 水质预测结果

水质预测结果见表3~表4。

表3 污水处理厂中水回用水质预测表

表4 高盐废水中水回用水质预测表

4 运行费用估算

运行费用估算见表5。

表5 运行费用估算表

续表

续表

5 总结与展望

对于园区典型高盐高硬度外排水，利用先进的大通道卷式膜集成技术进行回用处理技术上可行；同时大通道卷式膜技术在对于高盐外排水回收利用上可做到接近80%的回收率，且可耐受一定程度的硬度，产水水质可以达到绿化用水标准，产生出来高浓高纯氯化钠溶液可直接作为就近氯碱厂原料。

以6 000m3/d的再生水回用工程为例，吨水处理成本为4.0元，但是该园区水价为8-12元/吨。因此，再生水回用不仅可以解决园区环境污染及水资源紧缺问题，还可以为当地政府节约一定的财政支出。