河水水庫水處理為工業用水的相關說明介紹
河水與水庫水是工業用水的重要來源,但因其水質受季節、氣候、周邊環境影響較大,需通過針對性處理工藝,才能滿足不同工業生產對水質的嚴苛要求。從預處理去除懸浮物、微生物,到深度處理降低離子含量、有機物濃度,整個處理過程需結合工業用水標準精準把控。
一、河水與水庫水水質特點及處理挑戰
河水與水庫水水質復雜多變,受流域內自然環境和人類活動影響顯著。枯水期河水流量小,污染物濃度相對升高,泥沙、有機物含量增加;豐水期則可能攜帶大量泥沙、枯枝落葉等懸浮物,濁度可高達 100 – 500NTU 。水庫水相對穩定,但夏季易出現藻類大量繁殖,導致水中有機物、色度和嗅味問題突出。此外,兩類水源均可能存在細菌、病毒等微生物,以及氮、磷等營養物質,部分區域還可能存在重金屬污染。
工業生產對水質要求差異極大,如電子芯片制造需超純水,要求水中離子含量極低;紡織印染行業則對水的硬度、pH 值和色度要求嚴格;而火力發電的冷卻用水,重點關注懸浮物、微生物和結垢傾向。因此,將河水、水庫水處理為工業用水,需克服水質波動大、處理標準多樣化等挑戰。
二、核心處理工藝流程
(一)預處理階段
格柵與沉砂:原水首先通過粗格柵和細格柵,攔截樹枝、塑料等較大漂浮物及粒徑大于 1mm 的固體顆粒;隨后進入沉砂池,利用重力沉降原理去除砂粒等無機雜質,降低水中懸浮物含量。
混凝沉淀:在反應池中投加聚合氯化鋁(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)等混凝劑,使水中微小懸浮顆粒和膠體物質凝聚成大顆粒絮體;進入沉淀池后,依靠重力實現固液分離,去除大部分懸浮物和部分有機物,使出水濁度降至 10NTU 以下。
過濾:采用石英砂濾池、活性炭濾池或纖維束濾池等,進一步截留水中殘余懸浮物、有機物和部分微生物。活性炭濾池還可吸附水中的異色、異味及部分重金屬離子,提升水質的感官性狀。
(二)深度處理階段
軟化處理:對于對硬度要求嚴格的工業用水,如鍋爐用水,采用離子交換樹脂或石灰軟化法去除水中的鈣、鎂離子。離子交換樹脂通過與鈣、鎂離子進行交換反應,將其去除;石灰軟化法則通過投加石灰和純堿,使鈣、鎂離子生成沉淀析出,將水的硬度降低至 50mg/L(以碳酸鈣計)以下。
脫鹽處理:當工業用水對鹽分要求較高時,如電子工業、制藥行業,采用反滲透(RO)、電滲析(ED)等膜分離技術進行脫鹽。反滲透膜可截留幾乎所有的離子、有機物和微生物,使出水電導率降至 10μS/cm 以下,滿足高純度用水需求。
消毒殺菌:為防止微生物在后續管道和設備中滋生繁殖,采用紫外線消毒、二氧化氯消毒或臭氧消毒等方式。紫外線消毒通過破壞微生物的 DNA 結構實現殺菌;二氧化氯和臭氧則利用強氧化性殺滅細菌、病毒和藻類,確保水中細菌總數<10CFU/mL。
(三)特殊處理(根據需求)
若原水存在特殊污染物,如重金屬超標,可增加離子交換、化學沉淀或吸附等處理單元;若水中氨氮含量較高,可采用生物硝化反硝化或折點加氯法進行去除,確保水質全面符合工業用水標準。
三、不同工業用水處理要求差異
(一)電子工業
電子芯片制造對水質要求極高,需將水中的顆粒物、離子、有機物和微生物降至極低水平。除常規處理工藝外,需采用多級反滲透、連續電除鹽(EDI)、超濾等工藝,使出水電阻率達到 18.2MΩ?cm,顆粒粒徑<0.1μm,滿足芯片清洗、蝕刻等精密生產環節的用水需求。
(二)紡織印染
紡織印染行業用水要求水質清澈、硬度低、pH 值穩定,且需有效去除水中的鐵、錳等離子,防止織物染色不均或出現色斑。處理后的水硬度需控制在 50 – 80mg/L(以碳酸鈣計),pH 值維持在 7 – 8 之間,同時通過活性炭吸附和氧化處理降低水中有機物含量,避免影響染色效果。
(三)電力行業
火力發電的冷卻用水主要關注懸浮物、微生物和結垢傾向。通過預處理去除懸浮物,使濁度<5NTU;采用循環水加藥處理,投加阻垢劑、緩蝕劑和殺生劑,防止管道結垢、腐蝕和微生物滋生,確保冷卻系統長期穩定運行。
四、典型案例分析
某工業園區以水庫水為水源,為園內電子、紡織和機械加工企業供水。建設了一套日處理量 5 萬噸的水處理系統,原水經過格柵、沉砂、混凝沉淀、超濾等預處理后,根據不同企業需求進行分流:電子企業用水通過兩級反滲透和 EDI 系統深度處理,水質達到電子級超純水標準;紡織企業用水經過軟化、活性炭吸附和消毒處理,滿足染色工藝要求;機械加工企業用水則經過簡單過濾和消毒,用于設備冷卻和清洗。該系統運行三年來,出水水質穩定達標,有效保障了園區企業的生產需求。