淺談中水回用對循環(huán)水的影響與對策

　　153中水回用在中國已有近30年歷史,早在1973年東方紅煉油廠就已經(jīng)將二級(jí)處理過的部分污水回用于循環(huán)水系統(tǒng),此后又有多家企業(yè)逐漸采用中水做系統(tǒng)補(bǔ)水,但由于受污水系統(tǒng)處理效果影響,中水水質(zhì)不穩(wěn)定,影響了中水回用的實(shí)際應(yīng)用效果。筆者所在廠于2009年在排水車間增加一套200t/h的污水回用處理裝置,主要工藝流程如圖 1所示。

　　中水回用工藝流程

　　受中水水源及處理量等因素影響,2012年以來,中水主要作為一循系統(tǒng)補(bǔ)水使用,回用量根據(jù)生產(chǎn)需要,控制在50~90t/h,回用率30%~60%。

　　1、中水回用對循環(huán)水系統(tǒng)產(chǎn)生的影響

　　中水作為補(bǔ)充水回用循環(huán)水系統(tǒng)時(shí),需要控制各項(xiàng)指標(biāo)合格,才能減小對循環(huán)水系統(tǒng)的水質(zhì)影響,但在實(shí)際使用過程中,由于污水處理過程中不可控因素較多,中水回用時(shí)水質(zhì)易頻繁波動(dòng),短期內(nèi)對循環(huán)水系統(tǒng)影響較小,若持續(xù)時(shí)間較長,則會(huì)引起循環(huán)水控制指標(biāo)異常,給循環(huán)水的運(yùn)行管理造成困難。回用控制指標(biāo)如表 。

　　1.1 氨氮的影響

　　筆者所在廠一般直接運(yùn)用合格污水做中水處理水源,但當(dāng)污水處理廠遭到外部來水沖擊時(shí),氨氮處理作用將會(huì)遭到影響,終究體現(xiàn)在中水處理環(huán)節(jié)時(shí),就會(huì)引起中水氨氮超支。氨氮超支時(shí),將會(huì)對循環(huán)水水質(zhì)及加藥操控等多方面發(fā)作影響。

　　(1)引起循環(huán)水pH偏低。氨氮會(huì)在細(xì)菌的作用下發(fā)作硝化反響,發(fā)作H+,造成循環(huán)水pH反常動(dòng)搖。計(jì)算2013年9月份回用中水氨氮含量與循環(huán)水pH數(shù)據(jù)如圖 2所示。

　　由圖2可見,循環(huán)水pH隨著中水氨氮質(zhì)量濃度的升高而下降,當(dāng)氨氮質(zhì)量濃度到達(dá)最高值21.70mg/L時(shí),pH到達(dá)最低7.80,當(dāng)氨氮值從9月18日開端緩慢下降后,循環(huán)水pH逐步上升。從全體趨勢來看,9月份中水氨氮平均質(zhì)量濃度為3.79mg/L,而循環(huán)水pH均值為8.15,挨近于操控下限8.0運(yùn)轉(zhuǎn),闡明9月份pH受中水氨氮含量偏高影響較大,全體運(yùn)轉(zhuǎn)偏低,若不及時(shí)調(diào)整,會(huì)大大添加體系腐蝕危險(xiǎn)。

　　(2)添加循環(huán)水異養(yǎng)菌操控難度。氮、磷本身即為菌藻類成長的必需營養(yǎng)元素,氨氮含量較高時(shí),可認(rèn)為細(xì)菌供給足夠的營養(yǎng)物質(zhì),若在其習(xí)慣的溫度環(huán)境下,會(huì)很多繁殖,簡單添加體系管道內(nèi)生物黏泥量,這些生物黏泥附著在設(shè)備外表,不只影響換熱作用,還會(huì)促進(jìn)垢下腐蝕現(xiàn)象的發(fā)作。

　　(3)添加循環(huán)水滅菌劑耗量。循環(huán)水場現(xiàn)在運(yùn)用的滅菌劑首要為氧化性活性氯滅菌劑,而氨氮能與活性氯發(fā)作氧化還原反響,生成氯胺,從而使水體中直接起到滅菌作用的游離氯濃度下降,中水氨氮與循環(huán)水余氯質(zhì)量濃度改變趨勢如圖 3所示。

　　可見,整個(gè)9月份循環(huán)水余氯平均質(zhì)量濃度保持在0.13mg/L左右,而正常夏季出產(chǎn)余氯值需保持在0.2mg/L左右才能較好地確保滅菌作用。另一方面,為了確保滅菌作用,保持循環(huán)水中必定濃度的余氯濃度就必須加大滅菌劑的投加量,這樣不只添加了出產(chǎn)成本,并且水體中氯根過高,也會(huì)加重設(shè)備腐蝕速率。

　　1.2 堿硬度的影響

　　鈣硬度和甲基橙堿度之和稱為循環(huán)水容忍度,是循環(huán)水結(jié)垢危險(xiǎn)凹凸的一項(xiàng)重要判別指標(biāo),一般依照《工業(yè)循環(huán)水運(yùn)轉(zhuǎn)辦理規(guī)定》要求,建議最習(xí)慣的操控規(guī)模應(yīng)小于1100 mg/L。在實(shí)踐出產(chǎn)過程中,根據(jù)一循運(yùn)轉(zhuǎn)多年的經(jīng)驗(yàn),最習(xí)慣的操控規(guī)模應(yīng)小于900mg/L,若超越這個(gè)操控邊界,將會(huì)導(dǎo)致體系結(jié)垢危險(xiǎn)加重,一起也會(huì)引起循環(huán)水pH等指標(biāo)反常。中水回用后,引起了循環(huán)水堿度和硬度改變,發(fā)作了一些問題。

　　(1)添加結(jié)垢危險(xiǎn)。中水水質(zhì)指標(biāo)正常時(shí),容忍度基本保持在800 mg/L左右運(yùn)轉(zhuǎn),而中水自身堿度偏高時(shí),則會(huì)引起循環(huán)水容忍度上升。2013年4月中水堿度超支時(shí),循環(huán)水總堿度全月運(yùn)轉(zhuǎn)在500mg/L以上,容忍度也超越900 mg/L,且接連超支嚴(yán)峻。

　　(2)引起pH偏高。循環(huán)水pH首要受中水OH-、HCO3-和CO32-含量的影響,在同一個(gè)水體系中堿度的巨細(xì)也直接反映pH的凹凸,即堿度高時(shí),pH相對較大;堿度低時(shí),pH相對較小。正常情況下,水體中的pH受OH-、HCO3-和CO32-三者制約,會(huì)到達(dá)必定的平衡狀態(tài)：

　　2HCO3-→H2O+CO2+CO32-

　　當(dāng)pH過高時(shí),CO32-濃度增高,由于CaCO3的溶度積較小,勢必會(huì)添加體系的結(jié)垢危險(xiǎn)。2013年4月中水堿度不合格時(shí),引起循環(huán)水pH偏高,全月pH均值到達(dá)9.1左右,挨近工藝操控上限運(yùn)轉(zhuǎn)。