开发区再生水厂将分两期建设: 一期工程已建 设一 座规模 2 万 m3 / d 的再生 水厂及厂 外配套管 网; 二期工程规模将扩大到 4 万 m3/ d。其中一期建 设中已预留二期设备的安装位置。在工程二期建设 后, 其生产的再生水总量可满足替换开发区工业企 业 60% 生产用水水源的要求。 3. 3 进出水水质
电子企业 B
0. 7
工艺用水
T O C、SiO 2、金 属 离 子、固体颗粒
电子企业 C
0. 6
工艺用水
T O C、SiO 2、金 属 离
子、固体颗粒
热电企业
锅炉补水
1. 5
冷却水
高尔夫球场
0. 4
喷灌草坪
对比国家城市污水再生利用方面的系列标准, 开发区再生水水质如仅达到国家标准, 是无法满足 本工程主要再生水用户要求的, 特别是上述系列标 准中的#城市污水再生利用 工业用水水质∃ ( GB/ T 19923 2005) 也不能满足开发区内电子类企业用水 的水质要求。
关键词 污水再生利用 微滤 反渗透 经济技术开发区
Application of the microfiltration reverse osmosis process in high quality reclaimed wastewater recycling project
Yang Jingsheng, M eng Ruim ing
( 2) 用户需水量调查。在开发区内开展的用户 用水调查中, 共发放调查样本 41 份, 回收有效样本 33 份。不同性质企业的再生水需求调查结果显示, 电子企业用水 量占总用水量的 59. 4% 。调查还显 示, 企业主要将再生水应用于工艺水、冷却水、杂用 水三方 面, 分 别 占 总 需 求 量 的 68. 5% 、28. 7% 、 2. 8% 。在这三方面用途中, 冷却水、杂用水可采用 传统再生水处理工艺处理后的产水, 其水量之和仅 占总需求量的 31. 5% , 而占 68. 5% 的工艺用水需求 量仅通过传统处理并不能满足用户的用水要求。
( 1) 用水量分析。开发区水务部门对 105 家用
给水排水 Vol 34 No 12 2008 9
水单位进行了用水量分析, 结果显示主要用水单位为 工业企业, 占地面积 226. 2 hm2, 占总面积的 72. 7% ; 工业企业建筑面积为 125. 7 hm2, 占 总建筑面积的 67. 6% 。同时工业企业用水在总用水量中占 93. 7% 。
开发区污水处理厂设计处理规模 5 万 m3/ d, 采 用 C T ECH 生物处理工艺, 其有机物去除率高, 并 具有一定脱氮除磷效果, 设计出水水质执行北京市 #水污染物排放标准∃ ( DB 11/ 307 2005) 二级排放 标准。2007 年底, 污水处理厂实际进水量已经超过 4 万 m3/ d, 出水主要水质指标均优于设计标准, 本 工程将其作为再生水厂生产的进水水源。 3. 2 水量
( 1. 0
( 0. 5
( 0. 3
( 0. 3
( 0. 3
( 0. 1
( 0. 1
无不快感
无
)2. 0
不得检出 不得检出 不得检出
游离性余氯 / mg/ L
管网末 管网末 管网末 端 )0. 2 端 )0. 2 端 )0. 05
总 硬度 ( 以碳 酸 钙计) / mg/ L
< 60
( 450
总 碱度 ( 以碳 酸 钙计) / mg/ L
2. 2 再生水水质要求 本次调查除对再生水需求量进行了调查外, 同
时也对主要的大用户进行了再生水水质要求的重点
调查, 其结果见表 1。
表 1 再生水重点用户水质要求调查结果
用户
需水量 / 万 m3 / d
用途
主要污染物去除要求
汽车企业
清漆表面
5. 0
循环水
电子企业 A
1. 1
工艺用水
T O C、SiO 2、金 属 离 子、固体颗粒
城镇给排水
微滤 反渗透工艺在高品质再生水回用工程中的应用
杨京生 孟瑞明
( 北京市市政工程设计研究总院, 北京 100082)
摘要 北京经济技术开发区再生水工程一期规模为 2 万 m3 / d, 采用微滤- 反渗透双膜法工艺。 介绍了工程的设计运行情况, 包括前期的需水量与水质要求调查、再生水生产工艺的比选与确定、工 程设计参数以及工艺的技术经济分析。分析结果表明, 开发区再生水回用重点应考虑工业企业生产 用水, 双膜法工艺应用于高品质再生水的回用工程, 技术可靠, 经济可行。
( Beij ing General Muni ci p al Engineer i ng Desig n & Resear ch I nst i tute, Beij ing 100082 , Chi na)
Abstract: T he double menbrance process o f m icrof iltr at ion and rev erse o sm osis w as employ ed in the first stage co nst ruct io n of reclaimed w ast ew at er plant in Beijing Econo mic T echnolog ical Developm ent Area and the project scale w as 20 000 m3/ d. T his paper int roduced t he design and operat ion co ndition o f t his project , including t he primary w ater quant it y and quaity requirement invest igat ion, t he decision and com parison and chosen of recy cling pr ocess and project design paramet ers, the eco no mic analysis of process. T he result s show ed t hat t he emphasis of reclaimed w ast ew at er recy cling pro ject in t his area should be f ocused on the industr ial w at er supply and t he application of t his double m em brane pro cess on high qualit y reclaimed w ast ew at er recy cling project is f easible in economy and stable in t echno logy .
Keywords: Wast ew at er recycling; M icrof ilt ratio n; Reverse osmosis; Eco no mic technolog ical development area
1 工程概况 北京经济技术开发区再生水工程, 已建成规模
2 万 m3/ d 的再生水厂一座以及约 17 km 的配套管 网。再生水厂以 开发区污 水处理 厂二级出 水为水 源, 经! 微滤 反渗透∀双膜法工艺深度处理后, 出水 水质达到高品质工业用再生水要求, 通过管网向开 发区内工业企业提供生产用水水源, 替代原生产使 用的自来水水源。该项目的建设节约了大量工业用 水, 缓解了开发区用水紧张的现状, 对推动北京市污 水资源化利用有着重要的意义。
< 45
其中, 反渗透( RO) 是以外加压力克服滤液渗透 压的一种膜分离技术。反渗透技术对无机物和有机 物都有良好的分离性能, 无机离子的去除率随价数 增高而增加。对于同价无机离子, 水化离子半径越 大, 去除率将越高。对于相对分子质量在 100~ 200 的有机物, 能够 被去除一部分; 相对分子 质量超过 200 的有机物, 基本上能够全部被去 除。反渗透工 艺对于溶解性有机物质、溶解盐类、金属离子、微生 物病毒、胶体物等均具有很强的去除能力, 其出水指 标可以达到很高的标准, 再辅以消毒等配套措施, 可 满足本工程再生水水质的要求。
CO DC r/ m g/ L BO D5 / mg/ L
SS / mg/ L NH3 N ( 以 N
计) / mg/ L
( 100 ( 10 ( 30
(5
< 15 <3 <1
< 2. 5
(6 ( 10
( 3( CO D Mn )
(5
总氮 ( 以 N 计 )
/ mg/ L
( 15
<5
( 15
总磷( 以 P 计)
根据开发区污水处理厂设计出水水质及实测指 标确定再生水厂的进水设计指标。根据用户调查结 果, 综合平衡主要生产企业工艺用水水质要求及工 业企业厂内现有深度处理设施的情况, 参考国内外 其他类似工程的经验, 确定本工程的设计出水指标。 具体的进出水水质指标及其与相关标准、自来水水 质的比较见表 2。 3. 4 生产工艺选择
本文结合北京经济技 术开发区再生 水工程实 践, 分析工业开发区的再生水需求特点及工程设计 的对应解决方案, 以期为国内类似工业开发区的再 生水回用工程提供经验和决策参考。 2 工业开发区再生水需求特点 2. 1 再生水需求调查
工业开发区用水及再生水需求不同于一般的城 市建设区域, 为此, 本工程在前期开展了以水量平衡 测试及用户用水调查为基础的研究工作。
由表 2 可见, 再生水生产工艺 应以去除 T DS、 SS 为主。常规处理方法就可去除 SS, 因此, 研究的 重点为 T DS 的去除。理论上去除 T DS 可采用蒸馏 法、离子交换法、电渗析法、反渗透法等处理方法。