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中水回用与循环水处理
中水回用概述
中水回用是指将城市污水或工业废水经处理后，回用于农业灌溉、工业冷却、城市杂用等非饮用用途。
| 回用用途 | 水质要求 | COD 要求 | 催化臭氧角色 |
|---|---|---|---|
| 工业冷却水 | 较低 | < 60 mg/L | 去除有机物防生物粘泥 |
| 锅炉补水 | 很高 | < 10 mg/L | 深度净化 + 反渗透预处理 |
| 景观用水 | 中等 | < 50 mg/L | 脱色、除臭 |
| 城市杂用 | 中等 | < 50 mg/L | 保障卫生安全 |
| 农业灌溉 | 较低 | < 100 mg/L | 去除有毒有机物 |
典型中水回用工艺流程
城市污水再生利用
二级出水 → 混凝沉淀 → 臭氧催化氧化 → 砂滤 → 消毒 → 回用| 工艺段 | 作用 |
|---|---|
| 混凝沉淀 | 去除 SS 和部分胶体有机物 |
| 臭氧催化氧化 | 核心：降解难降解有机物、脱色、消毒 |
| 砂滤 | 去除残余 SS |
| 消毒 | 保证微生物安全性 |
工业废水再生回用
工业废水 → 预处理 + 生化 → 超滤（UF）→ 臭氧催化氧化 → 反渗透（RO）→ 回用臭氧催化氧化在此工艺中的作用：
- 保护 RO 膜：氧化去除有机物，减少膜污染
- 提高回收率：降低 RO 进水 COD，提高产水率
- 延长膜寿命：减少膜清洗频率
工业循环水处理
问题背景
工业循环冷却水系统长期运行后面临：
- 有机物累积
- 微生物滋生（产生生物粘泥）
- 腐蚀和结垢
臭氧催化氧化在循环水中的作用
| 作用 | 效果 |
|---|---|
| 降解有机物 | 防止有机物富集 |
| 杀菌消毒 | 替代或减少氯系杀菌剂 |
| 缓蚀阻垢 | 辅助传统阻垢剂 |
| 改善水质 | 提高浓缩倍数，减少排污 |
运行成本对比
| 处理方式 | 药剂成本（元/m³） | 废水排放 | 浓缩倍数 |
|---|---|---|---|
| 传统化学处理 | 0.3-0.5 | 多 | 2-3 |
| 催化臭氧处理 | 0.15-0.3 | 少 | 4-6 |
优势
催化臭氧处理后，循环水浓缩倍数可从 2-3 倍提升至 4-6 倍，节水效果显著。
关键设计参数
| 项目 | 中水回用 | 工业循环水 |
|---|---|---|
| O₃ 投加量 | 5-20 mg/L | 3-10 mg/L |
| 接触时间 | 10-20 min | 5-10 min |
| 催化剂型式 | 固定床 | 固定床/旁流处理 |
| 处理比例 | 全流量 | 旁流 5%-10% |