[00018485]污水处理与再生回用的先进技术——电吸附

　　工业污水、城市生活污水达标排放，意义一般；工业污水、城市生活污水再生回用，意义重大！！将给石化、钢铁、焦化、化工、电力、制药、纺织、造纸、矿山、市政污水众多高耗水行业用户，以及生态工业园、循环产业园建设带来节能减排和环境保护的双统一。

　　污水回用的关键在于：除盐。

　　传统除盐技术（电渗析、离子交换等）存在其运行费用高、管理不便、易污堵饱和、造成二次污染等自身无法克服的缺点，正逐步被新兴除盐技术所替代。新兴除盐技术工艺简单、运行维护方便、环境友好，主要方法有“电吸附”技术和“双膜”技术（超滤+反渗透），但电吸附更具有现实意义。

　　电吸附除盐技术具有运行可靠、出水稳定、能耗低、操作方便、对进水水质要求不高、产水率较高、运行成本较低等特点，因此，广泛应用在工业污（废）水再生利用的各个领域，如造纸、纺织、印染、电力、化工、冶金等需大量净水作为工艺用水以及核工业废水的治理等方面。

　　中国环境保护产业协会《国家重点环境保护实用技术公示名录（2012）》

　　工业和信息化部《产业关键共性技术发展指南（2013）》

　　工信部、环保部、科技部《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录（2014）》

　　中国纺织印染联合会 《第八批中国印染行业节能减排先进技术推荐目录》

　　浙江省工业和信息化委员会 浙江省工业节水工艺、技术和装备推广导向目录（2014）

　　安徽省工业和信息化委员会 安徽省2015年100种节能环保装备产品目录

　　电吸附技术和双膜技术比较

　　由于在原理上实现了重大创新，使电吸附具有很多反渗透无法比拟的优势：电吸附核心元件可稳定运行7年以上，而反渗透往往一年左右就必须更换滤膜；除盐率电吸附可根据要求在0-95%的区间内连续调节，而擅长制作纯水的反渗透除盐率很高但不可调；对水的预处理和进水要求、水温要求，电吸附比反渗透要低很多；电吸附具有较低的能耗、更长的清洗周期，盐分在电极上富集后不会造成通量衰减，制水过程无需添加药剂，而反渗透因污堵每年通量衰减7-15%，制水过程需添加大量药剂，浓水有二次污染物；对浓水的回收，电吸附只需采用相同模块，反渗透则需采用高性能膜。

　　对电吸附技术与双膜技术进行比较，其依据是市政达标污水400m3 /h（一级A 标准，电导率3 800μS /cm）、产水水质达到《城市污水再生利用工业用水水质（GB /T 19923—2005）》循环冷却水标准。比较的内容包括工艺流程、工艺进水要求、工艺产水效果、投资费用、占地面积、运行管理等项目。

　　1 工艺流程比较

　　1）电吸附技术流程简单

　　市政达标污水经过滤后再经电吸附模块除盐处理即可直接回用。电吸附工艺除了采用硫酸作模块酸洗再生用药剂外，无需投加其他药剂。电吸附再生时排放的浓盐水由于有机物浓度（COD）达到排放标准，因此可以直接排放。图2 为电吸附技术流程简图，图中数字为小时水量，产水率按75%计。

　　2）双膜技术工艺流程复杂

　　双膜技术前需设置预处理进一步降低污染物，预处理可以采用曝气生物滤池等工艺，以确保污水达到双膜技术的需求，如采用曝气生物滤池工艺还需为之配套设置曝气风机系统、污泥处置系统等附加设施。反渗透产生的浓盐水（COD 值100～200 mg /L）需经过化学氧化工艺处理后方可排放。

　　比较可见，电吸附技术流程比双膜技术工艺流程简单。

　　2 投资费用

　　处理规模为400m3 /h 的装置，电吸附技术产水300 m3 /h，项目总投资为2 400 万元，双膜技术产水280m3 /h，项目总投资为2 103 万元。电吸附技术与双膜技术投资费用比较见表1。

　　表1 电吸附技术与双膜技术投资费用比较（万元）

注：1）总投资包含工艺设备、土建设施、电气设备、自控设备以及供水设备费用，不包括供水管网投资费用；2）双膜技术除盐工艺中的超滤膜和反渗透膜的设计规模已按照前文所述产水混兑方案选取。

在除盐本身投资费用方面，双膜技术比电吸附技术低，但是相应的配套处理设施方面双膜技术比电吸附工艺投资大。

　　3　综合比较

表3 电吸附技术和双膜技术综合比较

　　电吸附技术运行成本低（比双膜法技术低约1.62 元/t），年运行成本可节约388万元。

　　4 运行成本

　　电吸附技术与双膜技术均已实现完全计算机程序控制，操作简单，操作工人一般情况下仅需值守即可。

　　电吸附技术与双膜技术运行成本比较（年处理规模320万吨，产水规模240万吨）

在运行管理方面，电吸附技术与双膜技术均可实现计算机程控，操作简便。

　　5 进水要求

　　电吸附技术进水较低

　　电吸附技术对污水中有机物含量（以化学需氧量COD 计量）要求较低，进入电吸附模块的污水COD 一般低于60 mg/L 即可；电吸附技术对污水浊度要求较低。由于电吸附除盐装置采用通道式结构（通道宽度为毫米级），因此不易堵塞，进入电吸附模块的污水的浊度一般小于51 mg /L。电吸附除盐装置采用特殊的惰性材料，还可抗一定程度的油类污染。

　　双膜技术进水要求较高

　　双膜技术要求有严格的预处理，需要保证污水COD 低于30 mg /L、污染指数小于3、大肠菌群小于3 个/L 等要求、清洗周期不小于3 个月等。

　　6 工艺产水效果

　　电吸附技术和双膜技术产水水质均能达到循环冷却水补充水要求。通常，电吸附技术产水电导率在600～1 000μS /cm（TDS低于400 mg /L），而双膜技术产水电导率在50～200μS /cm（TDS低于150 mg /L）。

　　7 占地面积

　　电吸附技术除盐工艺的占地面积比较小，约为2 400m2；双膜技术除盐工艺占地面积约为3 200m2，双膜技术占地面积中未考虑深度处理设施和浓盐水处理设施，在占地面积方面电吸附技术比双膜技术小一些。