河水水库水处理为工业用水的相关说明介绍
河水与水库水是工业用水的重要来源,但因其水质受季节、气候、周边环境影响较大,需通过针对性处理工艺,才能满足不同工业生产对水质的严苛要求。从预处理去除悬浮物、微生物,到深度处理降低离子含量、有机物浓度,整个处理过程需结合工业用水标准精准把控。
一、河水与水库水水质特点及处理挑战
河水与水库水水质复杂多变,受流域内自然环境和人类活动影响显著。枯水期河水流量小,污染物浓度相对升高,泥沙、有机物含量增加;丰水期则可能携带大量泥沙、枯枝落叶等悬浮物,浊度可高达 100 – 500NTU 。水库水相对稳定,但夏季易出现藻类大量繁殖,导致水中有机物、色度和嗅味问题突出。此外,两类水源均可能存在细菌、病毒等微生物,以及氮、磷等营养物质,部分区域还可能存在重金属污染。
工业生产对水质要求差异极大,如电子芯片制造需超纯水,要求水中离子含量极低;纺织印染行业则对水的硬度、pH 值和色度要求严格;而火力发电的冷却用水,重点关注悬浮物、微生物和结垢倾向。因此,将河水、水库水处理为工业用水,需克服水质波动大、处理标准多样化等挑战。
二、核心处理工艺流程
(一)预处理阶段
格栅与沉砂:原水首先通过粗格栅和细格栅,拦截树枝、塑料等较大漂浮物及粒径大于 1mm 的固体颗粒;随后进入沉砂池,利用重力沉降原理去除砂粒等无机杂质,降低水中悬浮物含量。
混凝沉淀:在反应池中投加聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)等混凝剂,使水中微小悬浮颗粒和胶体物质凝聚成大颗粒絮体;进入沉淀池后,依靠重力实现固液分离,去除大部分悬浮物和部分有机物,使出水浊度降至 10NTU 以下。
过滤:采用石英砂滤池、活性炭滤池或纤维束滤池等,进一步截留水中残余悬浮物、有机物和部分微生物。活性炭滤池还可吸附水中的异色、异味及部分重金属离子,提升水质的感官性状。
(二)深度处理阶段
软化处理:对于对硬度要求严格的工业用水,如锅炉用水,采用离子交换树脂或石灰软化法去除水中的钙、镁离子。离子交换树脂通过与钙、镁离子进行交换反应,将其去除;石灰软化法则通过投加石灰和纯碱,使钙、镁离子生成沉淀析出,将水的硬度降低至 50mg/L(以碳酸钙计)以下。
脱盐处理:当工业用水对盐分要求较高时,如电子工业、制药行业,采用反渗透(RO)、电渗析(ED)等膜分离技术进行脱盐。反渗透膜可截留几乎所有的离子、有机物和微生物,使出水电导率降至 10μS/cm 以下,满足高纯度用水需求。
消毒杀菌:为防止微生物在后续管道和设备中滋生繁殖,采用紫外线消毒、二氧化氯消毒或臭氧消毒等方式。紫外线消毒通过破坏微生物的 DNA 结构实现杀菌;二氧化氯和臭氧则利用强氧化性杀灭细菌、病毒和藻类,确保水中细菌总数<10CFU/mL。
(三)特殊处理(根据需求)
若原水存在特殊污染物,如重金属超标,可增加离子交换、化学沉淀或吸附等处理单元;若水中氨氮含量较高,可采用生物硝化反硝化或折点加氯法进行去除,确保水质全面符合工业用水标准。
三、不同工业用水处理要求差异
(一)电子工业
电子芯片制造对水质要求极高,需将水中的颗粒物、离子、有机物和微生物降至极低水平。除常规处理工艺外,需采用多级反渗透、连续电除盐(EDI)、超滤等工艺,使出水电阻率达到 18.2MΩ・cm,颗粒粒径<0.1μm,满足芯片清洗、蚀刻等精密生产环节的用水需求。
(二)纺织印染
纺织印染行业用水要求水质清澈、硬度低、pH 值稳定,且需有效去除水中的铁、锰等离子,防止织物染色不均或出现色斑。处理后的水硬度需控制在 50 – 80mg/L(以碳酸钙计),pH 值维持在 7 – 8 之间,同时通过活性炭吸附和氧化处理降低水中有机物含量,避免影响染色效果。
(三)电力行业
火力发电的冷却用水主要关注悬浮物、微生物和结垢倾向。通过预处理去除悬浮物,使浊度<5NTU;采用循环水加药处理,投加阻垢剂、缓蚀剂和杀生剂,防止管道结垢、腐蚀和微生物滋生,确保冷却系统长期稳定运行。
四、典型案例分析
某工业园区以水库水为水源,为园内电子、纺织和机械加工企业供水。建设了一套日处理量 5 万吨的水处理系统,原水经过格栅、沉砂、混凝沉淀、超滤等预处理后,根据不同企业需求进行分流:电子企业用水通过两级反渗透和 EDI 系统深度处理,水质达到电子级超纯水标准;纺织企业用水经过软化、活性炭吸附和消毒处理,满足染色工艺要求;机械加工企业用水则经过简单过滤和消毒,用于设备冷却和清洗。该系统运行三年来,出水水质稳定达标,有效保障了园区企业的生产需求。