淺談中水回用對循環水的影響與對策

　　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將二級處理過的部分污水回用于循環水系統,此后又有多家企業逐漸采用中水做系統補水,但由于受污水系統處理效果影響,中水水質不穩定,影響了中水回用的實際應用效果。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補水使用,回用量根據生產需要,控制在50~90t/h,回用率30%~60%。

　　1、中水回用對循環水系統產生的影響

　　中水作為補充水回用循環水系統時,需要控制各項指標合格,才能減小對循環水系統的水質影響,但在實際使用過程中,由于污水處理過程中不可控因素較多,中水回用時水質易頻繁波動,短期內對循環水系統影響較小,若持續時間較長,則會引起循環水控制指標異常,給循環水的運行管理造成困難。回用控制指標如表 。

　　1.1 氨氮的影響

　　筆者所在廠一般直接運用合格污水做中水處理水源,但當污水處理廠遭到外部來水沖擊時,氨氮處理作用將會遭到影響,終究體現在中水處理環節時,就會引起中水氨氮超支。氨氮超支時,將會對循環水水質及加藥操控等多方面發作影響。

　　(1)引起循環水pH偏低。氨氮會在細菌的作用下發作硝化反響,發作H+,造成循環水pH反常動搖。計算2013年9月份回用中水氨氮含量與循環水pH數據如圖 2所示。

　　由圖2可見,循環水pH隨著中水氨氮質量濃度的升高而下降,當氨氮質量濃度到達最高值21.70mg/L時,pH到達最低7.80,當氨氮值從9月18日開端緩慢下降后,循環水pH逐步上升。從全體趨勢來看,9月份中水氨氮平均質量濃度為3.79mg/L,而循環水pH均值為8.15,挨近于操控下限8.0運轉,闡明9月份pH受中水氨氮含量偏高影響較大,全體運轉偏低,若不及時調整,會大大添加體系腐蝕危險。

　　(2)添加循環水異養菌操控難度。氮、磷本身即為菌藻類成長的必需營養元素,氨氮含量較高時,可認為細菌供給足夠的營養物質,若在其習慣的溫度環境下,會很多繁殖,簡單添加體系管道內生物黏泥量,這些生物黏泥附著在設備外表,不只影響換熱作用,還會促進垢下腐蝕現象的發作。

　　(3)添加循環水滅菌劑耗量。循環水場現在運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,中水氨氮與循環水余氯質量濃度改變趨勢如圖 3所示。

　　可見,整個9月份循環水余氯平均質量濃度保持在0.13mg/L左右,而正常夏季出產余氯值需保持在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成本,并且水體中氯根過高,也會加重設備腐蝕速率。

　　1.2 堿硬度的影響

　　鈣硬度和甲基橙堿度之和稱為循環水容忍度,是循環水結垢危險凹凸的一項重要判別指標,一般依照《工業循環水運轉辦理規定》要求,建議最習慣的操控規模應小于1100 mg/L。在實踐出產過程中,根據一循運轉多年的經驗,最習慣的操控規模應小于900mg/L,若超越這個操控邊界,將會導致體系結垢危險加重,一起也會引起循環水pH等指標反常。中水回用后,引起了循環水堿度和硬度改變,發作了一些問題。

　　(1)添加結垢危險。中水水質指標正常時,容忍度基本保持在800 mg/L左右運轉,而中水自身堿度偏高時,則會引起循環水容忍度上升。2013年4月中水堿度超支時,循環水總堿度全月運轉在500mg/L以上,容忍度也超越900 mg/L,且接連超支嚴峻。

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

　　2HCO3-→H2O+CO2+CO32-

　　當pH過高時,CO32-濃度增高,由于CaCO3的溶度積較小,勢必會添加體系的結垢危險。2013年4月中水堿度不合格時,引起循環水pH偏高,全月pH均值到達9.1左右,挨近工藝操控上限運轉。