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1用排水現狀
1.1工業廢水排放特點
汽車各類涂裝廢水通過管網排放至廠區廢水處理站進行集中處理。廢水處理采用物化與生化聯合處理工藝，物化處理單元采用混凝沉淀工藝，物化出水與生活污水混合后進入生化處理單元，生化處理工藝采用生物接觸氧化法，生化出水達標排放，平均排放量約2250t/d。
1.2回收利用分析
工業冷卻水對水質要求較低，水量需求巨大，主要用于補充冷卻水蒸發與排污的水量消耗，是工業廢水處理尾水回用的理想對象。當然，尾水作為中水回用于冷卻水時應考慮可能對冷卻水系統造成的不良影響，并應采取相應的防治措施。通過對廠區廢水排放量的調查，廢水站排放廢水水量能夠滿足冷卻水補水需求。排放廢水的水質滿足GB8978—1996《污水綜合排放標準》中的二級排放標準，雖然未滿足中水回用要求，但僅COD、濁度等個別指標略有差距，經過深度處理后作為冷卻水系統水源具有很大的潛力。
2中水處理方案
2.1回用工藝選擇
再生水的細菌總數與懸浮物是相對于自來水有較大差異的2個指標，懸浮物指標雖未在回用標準中予以規定，但考慮到懸浮物的累積對循環水系統的穩定運行可能會產生較大影響，也應在工藝設計時予以重點考慮。因此，回用工藝宜選擇采用物理分離的工藝模式。
2.2工藝流程
超濾技術具有操作簡單、流程短、分離效果好，處理效率高、能耗低等特點，在廢水處理中得到了廣泛地應用，也比較適宜于作為廢水處理尾水的深度處理。中水回用處理工藝采用預處理+超濾的多級過濾工藝流程。
2.3工藝介紹
（1）預處理
預處理由砂濾器、活性炭過濾器、保安過濾器組成。砂過濾器與活性炭過濾器均為2組并聯運行，作用是預先去除水中部分的污染物質，減輕超濾設備的負荷，延長超濾膜的壽命。排放廢水進入砂濾器前通過計量泵向水中投加PAC絮凝劑，使水中的懸浮物形成較大的絮體，經過砂濾器時被其中的石英砂截留，從水中去除。砂濾器出水進入活性炭過濾器，利用活性碳的吸附能力降低水中有機物等污染物的濃度。2組活性炭過濾器的出水合流進入保安過濾器，保安過濾器濾芯孔徑50μm，主要作用是去除水中的較大顆粒物，保護超濾膜不受損傷。
（2）超濾
保安過濾器的出水進入超濾系統，超濾系統由16支超濾膜組件及配套的氣動閥門、流量計等設備組成。超濾主要應用于將溶液中的顆粒物、膠體和大分子與溶劑等小分子物質分離，分離過程主要有：在膜表面及微孔內吸附（一次吸附）；在孔中停留而被去除（阻塞）；在膜面的機械截留（篩分）。利用超濾膜的上述分離能力可進一步降低處理廢水中的懸浮顆粒、膠體、微生物的含量。
（3）供水
向超濾膜出水中投加次氯酸鈉，保持水中余氯含量，防止細菌、藻類滋生，最終進入回用水池，通過回用水泵升壓后回用于冷卻水系統。
（4）處理工藝特點
本處理工藝采用全自動控制方式，占地面積小，操作簡單，可靠性強。利用濾料層的截留與超濾膜的分離機理，對細小懸浮固體顆粒與微生物具有較高的去除率。
2.4工藝及設備參數
中水處理設備設計產水能力為60m3/h。超濾膜組件為東麗（TORAY）HFU-2020外壓式聚偏氟乙烯（PVDF）中空纖維膜，截留分子量150000g/mol，有效膜面積72m2，最大進水流量12m3/h。
2.5設備運行說明
（1）砂碳濾
砂濾器、活性炭過濾器運行時，水流自上而下流經濾層，進水流量為55～60m3/h，進水壓力為0.08～0.1MPa。為保證持續良好的過濾效果，每48h進行一次清洗，按先反沖洗后正沖洗的步驟進行。砂濾器反洗前先以25m3/h進行5min空氣擦洗，使附著在濾料表面的污染物脫落，提高反沖洗效果。反沖洗時沖洗水自下而上流經濾層，帶出污染物，反洗流量為120m3/h，沖洗時間為10min。
（2）超濾
超濾機組進膜壓力為0.05~0.1MPa，中水回收率達90%以上。超濾膜組件連續產水運行過程中，污染物會使超濾膜產水量發生不可逆的變化，為確保超濾膜連續穩定運行，需定期反洗恢復超濾膜產水量。為此，超濾膜每隔30min執行一次物理清洗，包括反洗與空氣沖刷。運行表明，反洗時間1.5min，流量60m3/h，空氣擦洗時間1min，可以使超濾產水量達到較為穩定的狀態。除了物理清洗，超濾膜組件每24h進行一次維護性清洗。維護性清洗是為了確保膜的最適宜壽命及透過水產量。維護性清洗時，將帶有次氯酸鈉的反洗水注入超濾膜組件并浸泡20分鐘?；瘜W清洗用于去除附著在膜表面或積蓄在膜孔內的污染物質，當過膜壓差上升或膜過濾性能下降時實施化學清洗?；瘜W清洗通常使用檸檬酸與次氯酸鈉進行酸堿組合清洗以獲得最佳的清洗效果。清洗時，配制質量分數3%的檸檬酸與質量濃度為3000mg/L的次氯酸鈉以50L/min的循環流量別循環1~3h后排放。一般2～3月實施一次化學清洗。
3回用可行性分析
3.1中水處理效果
中水回用處理設備經過調試運行，運行情況良好，產水水質穩定。具體水質指標（2014年3，4月的數據平均值）與回用標準。
3.2經濟與環境效益分析
中水回用工業冷卻水系統具有良好的經濟效益與環境效益。中水回用后，每年可以節約新鮮自來水量并減少排污量約14.4萬t，按工業用水費用3.4元/t，廢水COD平均質量濃度為60mg/L計算，每年直接經濟效益約48.96萬元，減少向環境排放污染物8.64t。
4結論
（1）汽車工業廢水具有水質變化大
成份復雜等特點，經處理后排放的尾水采用預處理+超濾工藝可以克服傳統中水處理工藝對進水水質條件要求苛刻的問題，經過深度處理后的再生水，出水滿足回用標準，回用于循環冷卻水系統是完全可行的。
（2）汽車工業廢水經過物化與生化處理后
排放的尾水采用多級過濾技術進行深度處理，中水回用至循環冷卻水，既減少了污染物的排放又節約了水資源，經濟效益與環境效益顯著，具有一定的推廣應用價值。
作者：陸寧 郭牧 李璐 王春冬 單位：同濟大學環境科學與工程學院 上海依科綠色工程有限公司 上海市閘北區環境監測站 長江勘測規劃設計研究有限責任公司上海分公司 中芯國際集成電路制造上海有限公司
