1、中水回用对循环水系统的影响
中水作为循环水系统的补充水源,若要有效减少对水质的影响,需要确保其各项水质指标符合标准。在实际使用过程中,由于污水处理过程中的不确定性,中水的水质往往会出现波动,短期内可能对循环水系统影响不大,但若持续时间过长,可能会引发一系列问题,甚至影响到循环水的运行管理。具体的回用控制指标可参考表1。
1.1、氨氮对循环水系统的影响
氨氮是污水处理中的常见污染物,当污水厂受到外界水源冲击时,氨氮的去除效果可能会受到影响,导致中水中氨氮超标。这种情况不仅会影响水质,还可能对循环水的管理带来诸多挑战。
引起pH值偏低:氨氮在细菌的作用下会发生硝化反应,生成氢离子(H+),导致循环水的pH值异常波动。若中水中氨氮含量较高,pH值会下降,长期不调整将增加系统腐蚀的风险。
增加异养菌的繁殖:氨氮作为氮源,为微生物的生长提供了充足的营养,特别是在适宜的温度下,细菌会大量繁殖,形成生物黏泥,这不仅会增加管道内污垢,还会影响换热效果,进而加速垢下腐蚀。
加大杀菌剂的投加量:氨氮与氧化性杀菌剂中的氯反应生成氯胺,降低了游离氯浓度,影响杀菌效果。为了维持足够的杀菌剂浓度,需要增加杀菌剂的投加量,这会提高运行成本,同时高浓度的氯根也会加剧设备的腐蚀。
1.2、碱硬度对循环水的影响
循环水的钙硬度和甲基橙碱度总和被称为“容忍度”,是衡量水质结垢风险的重要指标。根据《工业循环水运行管理规定》,最佳控制范围应低于1100mg/L。在实际操作中,根据多年的经验,控制范围应控制在900mg/L以下,否则会加剧结垢的风险,并可能导致pH等指标异常。中水回用后,可能会引起碱度和硬度的变化,从而引发一些问题。
增加结垢风险:若中水的碱度偏高,将导致循环水容忍度上升,从而加大系统结垢的可能性。
引起pH值偏高:中水中的OH-、HCO3-和CO32-等离子会影响循环水的碱度和pH值。当碱度增加时,pH值往往也会升高。过高的pH值会提高CO32-的浓度,而CO32-与Ca2+结合后容易形成CaCO3沉淀,进一步增加结垢的风险。
1.3、电导率的变化
电导率反映了水中溶解盐类的浓度。中水的引入通常会导致电导率显著上升,因为中水的盐类含量通常比新鲜水高出2到3倍。若中水的电导率超过1200μS/cm的上限,循环水的电导率也会迅速攀升。过高的电导率不仅会加剧腐蚀风险,还需要频繁排污换水,不仅浪费了新鲜水,还增加了剂的投放成本。
1.4、余氯的不稳定性
中水在送至循环水系统前需要进行杀菌处理,常用的杀菌剂为强氯精。在使用过程中,由于中水的余氯含量可能波动,加上操作人员的采样分析不规律,导致余氯值的监测不准确。这种不稳定性可能会影响中水的质量,造成余氯浓度波动,从而影响到循环水的杀菌效果。
1.5、COD的影响
中水作为经过处理的污水,其化学需氧量(COD)是一个非常重要的水质指标。当COD值超标时,可能会对循环水水质产生不利影响。
增加杀菌剂的使用量:中水中的有机物会与氧化性杀菌剂反应,降低杀菌剂的效果。为了保持杀菌效果,需要增加杀菌剂的投加量,这无疑增加了运营成本。
促进微生物滋生:中水中的有机物是微生物的良好营养源,尤其在适宜的温度条件下,微生物会大量繁殖,导致系统内黏泥增加,影响换热效率,同时也容易引发生物腐蚀。
2、加强中水回用管理的措施
随着水资源的日益紧张,节水和减排已成为企业发展的重要方向。为了有效控制中水回用带来的各种问题,必须通过优化管理措施和工艺操作,减少中水对循环水系统的负面影响。
2.1、强化水源控制
各水处理设施应加强清污分流管理,污水处理厂需要对水质进行实时监控,一旦发现水质异常,应立即增加清净废水的稀释量,以确保出水水质合格。
2.2、强化水质监控
每日密切关注中水中氨氮、COD等重要指标的变化,一旦发现相关指标超标或异常,应及时调整回用计划。如若连续超标,应暂停使用中水,避免对循环水系统造成冲击。
2.3、制定合理的剂投加方案
剂投加对于维持循环水质的稳定至关重要。在使用中水后,应及时监控水质变化,尤其是当中水相关指标偏高时,应提前调整缓蚀阻垢剂和杀菌剂的投加量。还应定期评估现有剂配方的适用性,并逐步优化配方,提高剂性能,减少腐蚀和结垢的风险。
2.4、加强循环水系统日常管理
提高水过滤效率:根据水质变化情况,适时增加反洗频次和反洗时间,确保滤池的最佳反洗周期。
定期清洗系统管道:针对中水中盐分含量高、容易结垢的特性,建议每季度定期进行黏泥剥离清洗,并加强过程监控,确保清洗效果。
维持循环水的浓缩倍数稳定:通过适量的连续换水控制循环水浓缩倍数,避免浓缩倍数上升过快,导致水质恶化。
2.5、分阶段增加中水回用量
中水回用量的增加应根据循环水系统的管理和水质承受能力逐步进行,不可盲目扩大回用比例。应采用分阶段回用的方式,每个阶段都要重点监控水质、微生物、腐蚀率等指标的变化,为未来提升回用比例积累经验。
随着水资源紧张,中水回用将成为未来社会发展的趋势,也是企业实现节水减排的关键措施。通过多年的生产实践证明,回用符合标准的中水,不仅能有效提升循环水水质,还能大幅减少新鲜水的消耗,从而带来显著的经济和社会效益。