本文作者：崔春衛、林會杰、侯書芳 單位：青島海諾水務科技股份有限公司

我國是個嚴重缺水的國家，而且隨著社會經濟的發展，城市規模的迅速擴大，水資源短缺的局面將日趨嚴峻。節水降耗，提高水的綜合利用率，，己成為國家發展循環經濟的主脈搏。相應的，國家已經制定了相關的法規和計劃來鼓勵或約束水資源的使用。2008年8月全國人民代表大會常務委員會通過《中華人民共和國循環經濟促進法》，2010年8月，發改委確定在5省8市開展低碳產業建設試點工作。

冶金工業耗水量巨大，據統計僅鋼鐵工業廢水量就約占工業廢水量的10%，而且水質復雜多變，污染物種類多，懸浮物、油、重金屬、酚、氰、COD等污染因子超標，是污染環境的主要廢水之一。按廢水來源和特點分類，冶金工業廢水主要有:循環冷卻水排污水、酸洗廢水、除塵和煤氣、煙氣洗滌廢水、沖渣廢水以及由生產工藝中凝結、分離或溢出的廢水等。應用膜技術綜合回用冶金工業廢水，既可解決水體污染，又能實現水資源的循環利用，是冶金工業廢水綜合利用的重點發展方向之一。

冶金工業廢水回用首先利用常規處理工藝，在達到排放標準的基礎上，進一步深度處理并制成工業新水、軟化水及脫鹽水等用于生產。膜技術作為一種新型流體分離技術，具有高效率、無相變、低能耗、使用化學藥劑少、設備緊湊、操作運行簡單方便等優點，近幾十年來取得了令人矚目的發展。

以超濾和反滲透為主的膜分離技術在廢水回用方面得到日益廣泛的應用，冶金工業領域相繼實施了一大批具有示范效應的膜技術廢水回用工程案例。如國內知名的邯鋼、太鋼、承鋼、寶鋼和祥光銅業等冶金工業廢水回用系統，均以膜法水處理工藝為主體，根據廢水水質特點，選擇合適的預處理工藝，配合加藥系統，確保系統總體運轉良好。

1廢水回用深度

根據廢水回用的不同用途，對回用的水質要求存在巨大差異，而且一般情況下，從處理工藝的角度來講，回用水質要求越高，系統設計中存在的風險越大，運行維護越復雜。目前，冶金工業廢水回用主要有以下技術特點。

1.1預處理工藝一滿足簡單的回用需求

簡單的回用工藝一般采用混凝、沉淀、過濾處理。在硬度較高的情況下，需配合石灰軟化工藝，達到初步回用的用途。邯鄲鋼鐵冶金工業廢水預處理工藝，將粉末活性炭和石灰乳聯合投加在預處理澄清池中，去除了冶金工業廢水中90%的懸浮物質和膠體物質、40%”50%有機物和油類、50%以上的堿度，去除部分暫時硬度及其他易形成難溶沉淀的離子，有效防止反滲透設備產生各種無機鹽垢，降低了阻垢劑的加藥量，同時保護了反滲透膜。承鋼綜合廢水處理廠一期工程為去除永久硬度，在投加石灰進行軟化的基礎上增設碳酸鈉投加系統，預處理產水可用于鋼鐵系統的循環水補充、深度脫鹽、城市綠化，道路澆水等。同時受后續用水條件的限制，預處理系統出水投加一定濃度的酸，調低PH值，。寶鋼僅在澄清池中投加了熟石灰，基本達到同樣的效果。同時，在中間水池中投加一定濃度的酸液，降低pH值川。

1.2軟化水

(l)承鋼一期工程核心工藝采用高密度沉淀池和V型濾池;二期采用二代高密度沉淀池、姍BR、TGV型濾池。設計原水主要為廠區各循環系統的工業廢水、少量生活污水及雨水，廢水主要污染物為懸浮物、堿度、暫時硬度、COD、少量浮油及金屬離子等，處理后的出水作為生產用水補水和膜法脫鹽處理用水。經雙膜法(UF+二級RO)處理后的產水，系統脫鹽率)95%，回收率)80%，產水電導毛10林S/cm，完全能夠滿足軟化用水水質需求。其中超濾膜采用東麗HFS一2020和旭化成的UNA一620A，材質:PVDF;回收率)90%;產水水質前三年SDI續3;濁度蕊0.ZNTU;過濾周期)30min(運行三年);化學增強反洗(CEB)周期)24h;化學清洗周期)30天。反滲透采用陶氏BW30一40OFR，脫鹽率99.5%，設計通量17.47L/了•h，電導<10ps/em，硬度蕊0.03mmol/L，C02<sppm。承鋼一期污水處理廠35000噸/天，二期工作能力將達到60000噸/天，達到所有工業廢水零排放，并有效處理生活污水，滿足國家和省政府節能減排的要求，實現可持續發展。

(2)寶鋼在回收率為75%、進水電導率為900一1800ps/cIn條件下，反滲透系統脫鹽率在98%以上，產水電導率在30ps/cm以下，達到寶鋼軟化用水水質要求，系統運行穩定，產水率高，化學清洗周期較長。通過對受污染膜的切片電鏡掃描、原子顯微鏡、X射線熒光光譜與紅外光譜4種方法的分析，結果表明反滲透膜表面主要存在以Ca2+、M廣為主的無機鹽垢，沒有明顯的微生物污染與有機物。人工濕地、紫外線、微濾、反滲透組合工藝回用技術方案為是寶鋼圍廠河水資源化利用的較優化方案[2〕。

(3)陽谷祥光銅業40萬噸陰極銅項目純水站以生化處理后的工業廢水和深井水的勾兌水為水源，混摻比例為1:1。經雙膜法處理后的產水，作為全廠工業循環冷卻水系統補充水水源之一。其中超濾膜采用海諾自制X一GREEN系列PVDF中空纖維超濾膜，投入運行一年以來，跨膜壓差始終低于0.07MPa，產水濁度完全保證在0.INTU以下，水回收率在90%“95%之間，SDI小于2，清洗周期大于3個月。反滲透膜采用海德能PRoc10，設計通量21.07L/m2•h，PH值8~8.5(加堿調節后，用于循環冷卻水系統)，氨氮蕊lmg/L，回收率)85%，脫鹽率)98%。

1.3鍋爐補給水

(1)承鋼三期采用將軟化水經過EDI電除鹽裝置進行深度脫鹽，深度除鹽水用于干息焦發電及熱力發電補給水。EDI裝置選用美國Electr叩ure產品，單套產水量55m3/h，計劃系統水回收率)95%，出水硬度七opmol/L，二氧化硅毛2叩g/1，電導率簇0.Zps/cm，pH:6.8一7.2。目前該系統正處于調試階段。

(2)陽谷祥光銅業廢水回用系統中反滲透處理后的軟化水選擇經過二級混床進行深度脫鹽，利用陰、陽離子交換樹脂的交換作用，進一步去除反滲透產水中的陰、陽離子，經過混床的精處理，其產水水質可達到硬度勺0mg/L，5102簇20目g/L，電導率蕊lps/cIn，以達到鍋爐給水水質要求。混床一期原有二臺，二期增加一臺。正常運行時二臺混床并聯使用，一臺串聯使用。

2廢水回用的過程問題

(1)反滲透污堵問題

反滲透由于有機物造成的故障占全部系統故障的60、80%，主要是由于進入脫鹽系統的原水含有油及一定的COD。因此在采用膜法水處理工藝時，應對原水加以選擇和分離，在反滲透允許的濃度范圍內，根據整體水量來調控含油廢水是否納入整個工業廢水深度處理回用系統。或者在預處理過程中設置降低油和COD含量的措施，如在氣浮法或生化法除油后增加活性炭過濾器設備，但是活性炭再生困難，運行成本高，且若其運行不當會成為細菌滋生的溫床。

(2)污泥脫水問題

目前市面上主要有四種脫水機:疊螺脫水機、帶式脫水機、板框式脫水機和離心式脫水機。脫水機的選型應綜合考慮投資成本、運行成本、對污水性質的適應能力、處理效果及安裝、操作、工作環境、維修及占地面積等因素。如選擇不當，可能會造成工程造價高、達不到預期效果、自動化程度低等一系列問題。

(3)濃鹽水的處置和利用

二級反滲透濃水，水質一般優于原水水質，可直接回流至超濾產水箱，以提高反滲透系統的回收率。一級反滲透濃水量較大，溶解氧含量低，且偏酸性，直接排放會對環境產生不利影響。目前對于一級反滲透濃水常用的處置方法有:①用于燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼等工藝單元的直流噴渣或是澆灑地坪等;②將濃水與其它水或廢水進行混合后排放;③將反滲透濃水回用沖洗多介質過濾器后排放;④增設專門的廢水處理裝置。在進行水系統設計時，應在廠區范圍進行統籌考慮如何使用在反滲透脫鹽系統中所產生的濃鹽水。在企業內部建立獨立的濃鹽水串級管網，將濃鹽水用于全廠。

3結論

1)根據不同回用水水質選擇合適的工藝，采用膜法處理冶金工業廢水回用在技術上己經成熟，國內外己有不少成功的案例。2)冶金工業廢水進行回收再利用，既減少廢水排放量，又使廢水資源化，是我國實現水資源可持續利用的有效途徑之一。膜技術的持續發展為冶金工業廢水回用提供了巨大的技術支撐，膜產品的逐步國產化進一步擴展了膜技術的應用空間。3)冶金企業、膜制造商、工程公司的積極參與及國家政策的積極扶持，使膜技術成功應用于冶金工業廢水回用，必將成為冶金工業廢水深度回用的主要技術之一。