工業(yè)中水回用：開(kāi)啟水資源循環(huán)利用新征程

一、工業(yè)中水回用的概念與重要性

中水，是日常生活和生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水污水，經(jīng)處理后達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用水，其水質(zhì)介于污水和飲用水之間。工業(yè)中水回用，就是將經(jīng)過(guò)處理的中水應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中。

中國(guó)是水資源十分短缺的國(guó)家，600多個(gè)城市中有400多個(gè)城市缺水。在這樣的背景下，工業(yè)中水回用具有極其重要的意義。工業(yè)用水在城市用水中占比較大，通過(guò)中水回用，可有效緩解水資源供需矛盾。例如，2022年我國(guó)再生水等非常規(guī)水源利用量達(dá)到175.8億立方米，但全國(guó)污水排放量是625.8億立方，仍有近440億立方的水沒(méi)有進(jìn)行再生利用。若能提高這部分水的再生利用率，將對(duì)解決我國(guó)很多地方的缺水問(wèn)題有很大幫助。而且，再生水相對(duì)來(lái)說(shuō)不需要從外地調(diào)水，也不會(huì)受天氣影響變化，跟常規(guī)的水源可以起到很好的互補(bǔ)作用。

二、工業(yè)中水回用的發(fā)展歷程

中水回用的理念并非一蹴而就，而是經(jīng)歷了較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展。早在1962年，日本就展開(kāi)了中水回用的研究，從20世紀(jì)80年代起大力提倡使用中水；同年，美國(guó)加州MontebelloForebay進(jìn)行了再生水間接飲用（IPR）。到了2020年，美國(guó)環(huán)保署（EPA）對(duì)外發(fā)布了全國(guó)水回用行動(dòng)計(jì)劃。

隨著全球水資源短缺問(wèn)題日益突出，各國(guó)對(duì)工業(yè)中水回用的重視程度不斷提高。我國(guó)也在積極推進(jìn)中水回用工作，盡管目前取得了一定的成果，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在技術(shù)水平、回用規(guī)模等方面仍存在一定差距，不過(guò)也擁有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

三、工業(yè)中水回用的技術(shù)方法

中水處理是二級(jí)處理之后進(jìn)行的深度處理，主要處理技術(shù)包括生物、物理和化學(xué)處理技術(shù)，通常需要多種處理技術(shù)的合理組合。

生物處理技術(shù)

1. 好氧處理：有機(jī)物被微生物攝食之后，通過(guò)代謝活動(dòng)，有機(jī)物一方面被分解、穩(wěn)定，并提供微生物生命活動(dòng)所需的能量；另一方面被轉(zhuǎn)化、合成為新的原生質(zhì)(或稱細(xì)胞質(zhì))的組成部分，即微生物自身繁殖生長(zhǎng)，這就是污水生物處理中的活性污泥或生物膜的增長(zhǎng)部分。好氧處理出水水質(zhì)較好，主要應(yīng)用于中低濃度廢水的處理或者用于厭氧處理的后續(xù)處理。
2. 厭氧處理：厭氧處理通過(guò)水解發(fā)酵階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段、產(chǎn)甲烷階段三個(gè)階段后對(duì)污水進(jìn)行處理，從而使污水達(dá)到可再次利用的標(biāo)準(zhǔn)。厭氧處理技術(shù)越來(lái)越被看做環(huán)境保護(hù)、資源利用的核心方法，與其他合適的方法相結(jié)合，它為發(fā)展中國(guó)家提供了可持續(xù)的適用污水處理系統(tǒng)。但是，厭氧生物處理反應(yīng)速度較慢，故反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，反應(yīng)器容積較大。

物理處理技術(shù)

超濾 (UF) 是一種壓力驅(qū)動(dòng)的凈化過(guò)程，它利用超細(xì)膜將顆粒物質(zhì)與可溶性化合物分離。超濾是脫鹽預(yù)處理、反滲透預(yù)處理和廢水回收以及生產(chǎn)飲用水的優(yōu)良分離技術(shù)。該技術(shù)歷史悠久，產(chǎn)品組合能實(shí)現(xiàn)出色的膜分離、極高的生產(chǎn)率和效率以及**的可靠性。

化學(xué)處理技術(shù)

化學(xué)處理技術(shù)通常包括混凝、沉淀、消毒等過(guò)程?；炷窍蛩型都踊炷齽?，使水中的膠體和細(xì)小懸浮物凝聚成較大的顆粒，以便于后續(xù)的沉淀分離；沉淀則是讓凝聚后的顆粒在重力作用下沉淀到水底；消毒是殺滅水中的致病微生物，保證中水的衛(wèi)生安全。

四、工業(yè)中水回用的成功案例

南通林洋太陽(yáng)能項(xiàng)目

2023年4月30日，南通經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)開(kāi)始鋪設(shè)一條連接南通能達(dá)水務(wù)有限公司和江蘇林洋太陽(yáng)能公司的中水管。林洋太陽(yáng)能項(xiàng)目中水總需求量為每日2萬(wàn)噸，其中項(xiàng)目一期計(jì)劃6月底投產(chǎn)，每日需要中水約1.2萬(wàn)噸；項(xiàng)目二期計(jì)劃11月投產(chǎn)，每日需要中水約0.8萬(wàn)噸。南通能達(dá)水務(wù)公司采用“預(yù)處理 + 膜集成處理 + 蒸發(fā)結(jié)晶”相結(jié)合的工藝，工業(yè)廢水經(jīng)過(guò)深度處理后“變身”高純度中水，水中部分指標(biāo)如硬度、電導(dǎo)率等均優(yōu)于自來(lái)水國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。該工程建成后，從能達(dá)水務(wù)公司經(jīng)過(guò)凈化后的中水將通過(guò)中水管源源不斷地流入林洋太陽(yáng)能公司，供其設(shè)備調(diào)試及正式投產(chǎn)使用，有效降低企業(yè)制水及水溫調(diào)節(jié)成本的同時(shí)，進(jìn)一步提高城市再生水利用水平，實(shí)現(xiàn)區(qū)域水環(huán)境生態(tài)的良性循環(huán)。

宜昌市體育中心

宜昌市體育中心一方面收集足球場(chǎng)露天看臺(tái)上的雨水，沉淀過(guò)濾后進(jìn)入清水池儲(chǔ)存；另一方面，收集相鄰游泳池的排水進(jìn)行深度處理，處理后的再生水用來(lái)澆灌足球場(chǎng)草坪。年均用水量下降了3.6萬(wàn)噸，每年可節(jié)約水費(fèi)10萬(wàn)余元。這一案例充分展示了工業(yè)中水回用在降低成本和節(jié)約水資源方面的顯著成效。

五、工業(yè)中水回用面臨的挑戰(zhàn)

技術(shù)成本問(wèn)題

中水處理需要采用多種技術(shù)，這些技術(shù)的設(shè)備購(gòu)置、運(yùn)行維護(hù)等都需要較高的成本。對(duì)于一些中小企業(yè)來(lái)說(shuō)，難以承擔(dān)如此高昂的費(fèi)用，從而限制了工業(yè)中水回用的推廣。例如，超濾設(shè)備的價(jià)格相對(duì)較高，而且膜組件需要定期更換，增加了運(yùn)行成本。

水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題

不同的工業(yè)生產(chǎn)對(duì)水質(zhì)的要求不同，要使中水達(dá)到各種工業(yè)生產(chǎn)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)存在一定難度。如果中水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，可能會(huì)影響工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量，甚至損壞生產(chǎn)設(shè)備。目前，我國(guó)對(duì)于工業(yè)中水回用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)還不夠完善，缺乏統(tǒng)一的規(guī)范，導(dǎo)致企業(yè)在實(shí)際操作中存在困惑。

觀念意識(shí)問(wèn)題

部分企業(yè)和公眾對(duì)中水回用的認(rèn)識(shí)不足，存在顧慮和偏見(jiàn)。企業(yè)可能更傾向于使用傳統(tǒng)的自來(lái)水，認(rèn)為中水的質(zhì)量不可靠；公眾對(duì)中水的接受度也較低，擔(dān)心使用中水會(huì)對(duì)環(huán)境和健康造成影響。這種觀念意識(shí)上的障礙，不利于工業(yè)中水回用的廣泛推廣。

六、工業(yè)中水回用的未來(lái)發(fā)展方向

技術(shù)創(chuàng)新與優(yōu)化

未來(lái)，需要不斷研發(fā)和創(chuàng)新中水處理技術(shù)，提高處理效率，降低處理成本。例如，開(kāi)發(fā)新型的膜材料，提高超濾膜的性能和使用壽命；探索更高效的生物處理技術(shù)，縮短反應(yīng)時(shí)間，減小反應(yīng)器容積。同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)化組合，根據(jù)不同的水質(zhì)和工業(yè)需求，選擇最合適的處理工藝。

政策支持與引導(dǎo)

政府應(yīng)出臺(tái)更多的優(yōu)惠政策，鼓勵(lì)企業(yè)開(kāi)展工業(yè)中水回用。例如，給予企業(yè)資金補(bǔ)貼、稅收減免等優(yōu)惠措施，降低企業(yè)的回用成本；制定嚴(yán)格的水資源管理制度，限制企業(yè)的取水量，促使企業(yè)提高中水回用率。此外，還要加強(qiáng)對(duì)工業(yè)中水回用的監(jiān)管，確保中水水質(zhì)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

公眾教育與宣傳

通過(guò)開(kāi)展各種形式的宣傳活動(dòng)，提高企業(yè)和公眾對(duì)中水回用的認(rèn)識(shí)和接受度?？梢岳秒娨?、報(bào)紙、網(wǎng)絡(luò)等媒體，宣傳中水回用的重要意義和成功案例；在學(xué)校、社區(qū)等場(chǎng)所開(kāi)展節(jié)水科普教育活動(dòng)，普及中水回用知識(shí)。只有讓更多的人了解和認(rèn)可中水回用，才能為其推廣創(chuàng)造良好的社會(huì)環(huán)境。

工業(yè)中水回用是解決水資源短缺問(wèn)題的重要途徑，雖然目前面臨著一些挑戰(zhàn)，但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步、政策的支持和公眾意識(shí)的提高，工業(yè)中水回用必將迎來(lái)更加廣闊的發(fā)展前景，為實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的綠色發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。