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1用排水现状
1.1工业废水排放特点
汽车各类涂装废水通过管网排放至厂区废水处理站进行集中处理。废水处理采用物化与生化联合处理工艺，物化处理单元采用混凝沉淀工艺，物化出水与生活污水混合后进入生化处理单元，生化处理工艺采用生物接触氧化法，生化出水达标排放，平均排放量约2250t/d。
1.2回收利用分析
工业冷却水对水质要求较低，水量需求巨大，主要用于补充冷却水蒸发与排污的水量消耗，是工业废水处理尾水回用的理想对象。当然，尾水作为中水回用于冷却水时应考虑可能对冷却水系统造成的不良影响，并应采取相应的防治措施。通过对厂区废水排放量的调查，废水站排放废水水量能够满足冷却水补水需求。排放废水的水质满足GB8978—1996《污水综合排放标准》中的二级排放标准，虽然未满足中水回用要求，但仅COD、浊度等个别指标略有差距，经过深度处理后作为冷却水系统水源具有很大的潜力。
2中水处理方案
2.1回用工艺选择
再生水的细菌总数与悬浮物是相对于自来水有较大差异的2个指标，悬浮物指标虽未在回用标准中予以规定，但考虑到悬浮物的累积对循环水系统的稳定运行可能会产生较大影响，也应在工艺设计时予以重点考虑。因此，回用工艺宜选择采用物理分离的工艺模式。
2.2工艺流程
超滤技术具有操作简单、流程短、分离效果好，处理效率高、能耗低等特点，在废水处理中得到了广泛地应用，也比较适宜于作为废水处理尾水的深度处理。中水回用处理工艺采用预处理+超滤的多级过滤工艺流程。
2.3工艺介绍
（1）预处理
预处理由砂滤器、活性炭过滤器、保安过滤器组成。砂过滤器与活性炭过滤器均为2组并联运行，作用是预先去除水中部分的污染物质，减轻超滤设备的负荷，延长超滤膜的寿命。排放废水进入砂滤器前通过计量泵向水中投加PAC絮凝剂，使水中的悬浮物形成较大的絮体，经过砂滤器时被其中的石英砂截留，从水中去除。砂滤器出水进入活性炭过滤器，利用活性碳的吸附能力降低水中有机物等污染物的浓度。2组活性炭过滤器的出水合流进入保安过滤器，保安过滤器滤芯孔径50μm，主要作用是去除水中的较大颗粒物，保护超滤膜不受损伤。
（2）超滤
保安过滤器的出水进入超滤系统，超滤系统由16支超滤膜组件及配套的气动阀门、流量计等设备组成。超滤主要应用于将溶液中的颗粒物、胶体和大分子与溶剂等小分子物质分离，分离过程主要有：在膜表面及微孔内吸附（一次吸附）；在孔中停留而被去除（阻塞）；在膜面的机械截留（筛分）。利用超滤膜的上述分离能力可进一步降低处理废水中的悬浮颗粒、胶体、微生物的含量。
（3）供水
向超滤膜出水中投加次氯酸钠，保持水中余氯含量，防止细菌、藻类滋生，最终进入回用水池，通过回用水泵升压后回用于冷却水系统。
（4）处理工艺特点
本处理工艺采用全自动控制方式，占地面积小，操作简单，可靠性强。利用滤料层的截留与超滤膜的分离机理，对细小悬浮固体颗粒与微生物具有较高的去除率。
2.4工艺及设备参数
中水处理设备设计产水能力为60m3/h。超滤膜组件为东丽（TORAY）HFU-2020外压式聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维膜，截留分子量150000g/mol，有效膜面积72m2，最大进水流量12m3/h。
2.5设备运行说明
（1）砂碳滤
砂滤器、活性炭过滤器运行时，水流自上而下流经滤层，进水流量为55～60m3/h，进水压力为0.08～0.1MPa。为保证持续良好的过滤效果，每48h进行一次清洗，按先反冲洗后正冲洗的步骤进行。砂滤器反洗前先以25m3/h进行5min空气擦洗，使附着在滤料表面的污染物脱落，提高反冲洗效果。反冲洗时冲洗水自下而上流经滤层，带出污染物，反洗流量为120m3/h，冲洗时间为10min。
（2）超滤
超滤机组进膜压力为0.05~0.1MPa，中水回收率达90%以上。超滤膜组件连续产水运行过程中，污染物会使超滤膜产水量发生不可逆的变化，为确保超滤膜连续稳定运行，需定期反洗恢复超滤膜产水量。为此，超滤膜每隔30min执行一次物理清洗，包括反洗与空气冲刷。运行表明，反洗时间1.5min，流量60m3/h，空气擦洗时间1min，可以使超滤产水量达到较为稳定的状态。除了物理清洗，超滤膜组件每24h进行一次维护性清洗。维护性清洗是为了确保膜的最适宜寿命及透过水产量。维护性清洗时，将带有次氯酸钠的反洗水注入超滤膜组件并浸泡20分钟。化学清洗用于去除附着在膜表面或积蓄在膜孔内的污染物质，当过膜压差上升或膜过滤性能下降时实施化学清洗。化学清洗通常使用柠檬酸与次氯酸钠进行酸碱组合清洗以获得最佳的清洗效果。清洗时，配制质量分数3%的柠檬酸与质量浓度为3000mg/L的次氯酸钠以50L/min的循环流量别循环1~3h后排放。一般2～3月实施一次化学清洗。
3回用可行性分析
3.1中水处理效果
中水回用处理设备经过调试运行，运行情况良好，产水水质稳定。具体水质指标（2014年3，4月的数据平均值）与回用标准。
3.2经济与环境效益分析
中水回用工业冷却水系统具有良好的经济效益与环境效益。中水回用后，每年可以节约新鲜自来水量并减少排污量约14.4万t，按工业用水费用3.4元/t，废水COD平均质量浓度为60mg/L计算，每年直接经济效益约48.96万元，减少向环境排放污染物8.64t。
4结论
（1）汽车工业废水具有水质变化大
成份复杂等特点，经处理后排放的尾水采用预处理+超滤工艺可以克服传统中水处理工艺对进水水质条件要求苛刻的问题，经过深度处理后的再生水，出水满足回用标准，回用于循环冷却水系统是完全可行的。
（2）汽车工业废水经过物化与生化处理后
排放的尾水采用多级过滤技术进行深度处理，中水回用至循环冷却水，既减少了污染物的排放又节约了水资源，经济效益与环境效益显著，具有一定的推广应用价值。
作者：陆宁 郭牧 李璐 王春冬 单位：同济大学环境科学与工程学院 上海依科绿色工程有限公司 上海市闸北区环境监测站 长江勘测规划设计研究有限责任公司上海分公司 中芯国际集成电路制造上海有限公司
