童锡臻 张强 娄国臣
山东蓝想环境科技股份有限公司 山东潍坊 262100
摘要： 冷却塔是一种将循环介质所携带的热量传给大气的工艺装置，在工业使用中，循环介质大部分为水，而循环水在循环过程中因蒸发、风吹、渗漏及排污等过程损失部分水量【1】。由于水量蒸发，盐分留在循环水系统中，造成盐含量增加，因此为使循环水含盐量达到动态平衡，需要不断排除一部分污水，补充新鲜水。若通过水处理技术将排除的这部分污水中的大部分盐分去掉，然后回用于循环水补水中，由于此部分水含盐量比原新鲜补水的含盐量低的多，则循环水场浓缩倍数会相应增大，强排污水量会大大减少。去除循环水含盐量采用膜技术，经前处理去除硬度的强排水首先经过超滤膜组件除去悬浮物、微生物等杂质，再经过反渗透除盐，反渗透出水回用于循环水补水。
关键词：循环水；强排水；膜技术；含盐量；回用水
1 前言
《关于调整排污费征收标准等有关问题的通知》称将排污费征收标准提高一倍，迫使排污企业，把环境污染的社会成本转化到生产成本和市场价格中去，通过经济手段，迫使排污企业自动减少排污，降低成本，从而达到保护环境的目的。据统计，我国工业用水的重复利用率为30%~40%，实际可能更低，而发达国家为75%~85%【2】。我国工业领域内水资源浪费多，水资源利用率较国际先进水平低，可见，研究工业节水问题，开发新的节水技术，提高水的循环利用率，降低工业用水量，具有重要的现实意义。工业加工过程中会产生大量的热，循环水场就是将这些热介质所带走的热量传递给大气，从而使得热介质降温的场所，由于循环过程中水分蒸发，而盐分留在水中，致使水中含盐量不断增大，为保证水量及盐分动态平衡，需要不断的排除一部分污水，补充新鲜水。以往排除的污水大都进污水处理厂处理后排放或直排，增加污水处理厂及环境负担。将循环水强排水经膜法除盐处理后回用于补水，可大大提高循环水场浓缩倍数，降低排污量，减少环境排放负担。
整体工艺为：强排水-前处理除硬-多介质过滤器-超滤系统-反渗透系统-出水回用于循环水补水。
2 超滤系统
超滤系统可降低水中悬浮物、微生物及浊度等，有效地保护了后续反渗透设备，使其能长期稳定运行【3】。
该系统包括原水泵、精密过滤器、超滤膜组件、超滤水箱。将经前处理除硬后的水由泵送至精密过滤器初步过滤，出水进超滤膜组件。超滤膜组件为超滤系统的核心部件，废水流经膜表面，比膜孔大的溶质被截留，出水进超滤水箱。超滤流程如下图所示：
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3 反渗透系统
反渗透的原理是当对水施以比自然渗透压力更大的压力时，渗透向相反方向进行，把水中的水分子压到膜的另一边，变成洁净的水【4】。反渗透膜组件为反渗透系统的核心部件，反渗透膜的膜孔径仅为10?左右，能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。反渗透系统除盐率达90%以上，水回收率达75%左右。
反渗透系统包括低压泵、保安过滤器、高压泵、反渗透膜组件、反渗透进水箱，主要工艺流程如下图：
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而循环水经过双膜处理后，出水电导率为49.8，整体除盐率在95%以上。补水含盐量小，则循环水场浓缩倍数大大提高，在新的动态平衡下，排污量较之前大大减小。
膜处理浓水
5 浓水的流向
反渗透膜组件水回收率在75%左右，循环水深度净化设备外排的高盐水电导率约2~4万μS/cm，如此高的含盐量若直接排至污水处理厂，会大大降低微生物活性。建议将高盐水用于燃煤锅炉的冲灰和熄焦，该方案既不附加其他设备，又可节约水源。
6 结束语
中水是国际公认的“城市第二水源”，中水回用不仅可以解决污水对城市环境的影响，还可以提高水资源可用总量，是城市重要开源节流节水措施。同时据分析，随着供水价格的逐步调整、趋于合理，中水作为“城市第二水源”的价值优势进一步凸显。从国家政策及一系列标准出台来看，目前我国环境保护管理正由污染控制向环境质量改善转型，而实现环境质量改善的前提，必须以环境技术为基础、环境服务行业为核心、高度发展的环保产业为支撑。
全国每年的循环水强排水量相当巨大，为污水处理厂带来不小冲击，采用膜处理技术去除强排水中的盐类，之后回用于补水中，可大大提高工业水利用率及减轻环境排放负担。
参考文献：
[1]张玉先、张晓健，给水工程. 中国建筑工业出版社（第三版-2018）.
[2]王社平、高俊发，污水处理厂工艺设计手册第二版本.北京：化学工业出版社，2011.
[3]陈季华、奚旦立、杨大通，废水处理工艺设计及实例分析.北京：高等教育出版社，1988.