污水处理技术按照处理程度可以划分为3级，第1级主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物，多采用物理处理法，生物化学需氧量(BOD)—般可去除30%左右。第2级主要去除呈胶体和溶解状态的BOD、化学需氧量(COD)等物质，去除率在90%以上。第3级处理主要采用生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、离子交换、电渗分析法等去除有机物及氮、磷等无机物。
一、项目建设背景
目前，河北新启元能源技术开发股份有限公司全厂地下水用水量约为230m3/h，为节约用水，计划引入地表水。公司可回收利用的地表水主要为污水产水和三法净水产水，但是这两部分水电导率偏高，无法直接回用。为此公司新建1套300m3/h的地表水预处理系统与超滤系统、1套60m3/h的污水回用超滤与反渗透系统。
二、工艺流程
新增地表水处理系统后的供水工艺流程示意图见图1
2.1 工艺方案说明
2.1.1 预处理部分
(1)主工艺流程：原水来水→5000m3罐→原水泵→混合器→多介质过滤器。
(2)地表水来水首先进入现有的5000m3罐，然后通过原水泵输送至混合器与絮凝剂混合后到多介质过滤器，多介质设计通过量300m3/h，共设置8台(直径93200mm)，每台流量40m3/h.滤速8m/h，其中6台利旧现有的，2台新增，利旧的过滤器需要将DN80的反洗管线改造为DN200，并且将原有的使用时间较长的滤料以及活性炭全部更换为新的多介质滤料。当过滤器进出水压差大于1kg/cm2时，则需要过滤器进行反洗，单台过滤器反洗水量为200m3/h，反洗水进三水集水罐。每台过滤器设置流量计，以便于对单台流量进行监控。
2.1.2 多介质原理及处理水质
多介质过滤是具有孔隙的物料层截留水中杂质从而使水得到澄清的工艺过程。过滤不仅可以去除水中细小悬浮颗粒杂质，而且细菌病毒及有机物也会随浊度降低而被去除。未经多介质过滤的地表水水质见表1。多介质过滤的地表水水质可达到浊度<20NTU。
2.1.3 超滤部分A
超滤部分A以地表水为进水，处理系统的能力为150m3/h。
(1)工艺流程
多介质过滤器→自清洗过滤器→超滤装置→超滤水箱→反渗透给水泵→反渗透系统。
(2)自清洗过滤器
本项目采用或使用自清洗过滤器设置一台，流量150m3/h，水由进水口进入过滤器，首先经过粗滤芯组件滤掉较大颗粒的杂质，然后到达细滤网，通过细滤网滤除细小颗粒的杂质后，清水由出水口排出。其作用是过滤掉多介质过滤器中偶尔漏过来的大颗粒物质，从而保护后续的超滤系统。
(3)超滤系统A(地表水处理系统)
本项目设置地表水处理系统超滤设施2套.单套流量75m3/h，产水率99%，产水进入超滤水箱(新增)，通过反渗透给水泵(新增)供到现有的反渗透装置。
超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一。以大分子与小分子分离为目的，膜孔径在20〜1000A。在超滤过程中，水溶液在压力推动下，流经膜表面，小于膜孔的溶剂(水)及小分子溶质透水膜，成为净化液(滤清液)，比膜孔大的溶质及溶质集团被截留，随水流排岀，成为浓缩液，超滤过程为动态过滤，分离是在流动状态下完成的，溶质仅在膜表面有限沉积，超滤速率衰减到一定程度而趋于平衡，且通过清洗可以恢复。地表水经超滤处理后的水质见表2。
2.1.4 超滤部分B
超滤部分B以污水为进水，处理系统的能力为60m3/h。
(1)工艺流程
循环水厂排水、多介质过滤器反洗水〜三水产水、污水产水-自清洗过滤器-超滤B-产水箱浓水反渗透。
本套系统主要是处理多介质过滤器的反洗水、三水装置产水以及污水产水，将这些利用率不高或者排掉的废水进行回收处理，产水达到补到循环水厂的要求，从而节约地表水的使用量，降低公司成本。
(2)处理效果
超滤部分B处理的多介质过滤器反洗水水质、三水产水水质和污水水质分别见表3、表4和表5。经过超滤部分B处理后的产水水质见表6。
2.1.5 浓水反渗透
本系统增上一套新的浓水反渗透膜，进水量为60m3/h，产水率为50%，专门用来处理超滤B产出的水。产出的净水补充到循环水厂，浓盐水外排。浓水反渗透处理后的产水水质见表7。
三、项目标定
3.1 标定内容及标定方法
主要对地表水处理系统产水水质以及污水回用产水水质进行标定，标定方法采取化验数据与设计参数对照标定。产水水质的标定内容见表8。
3.2 标定过程
标定前各设备调试运行正常，漏点处理完成，多介质过滤器与超滤设施均正常运行。装置连续运行120h，连续监测产水水质以及设备运行状态
3.3 标定结果
在稳定工况48h时，物料平衡的标定结果见表9，产水质量标定结果见表10。
四、结论
4.1 效益核算
(1)地表水价格为3.5元/m3，超滤反渗透加工成本为0.4元/m3;S按此核算，年地表水使用及加工成本费用为3.9X24X230X365=785.77万元。
(2)地下水价格为2.4元/m3，按此计算，年地下水使用费用为2.4X24X230X365=483.55万元。
(3)污水回用单元可节约地表水使用量，节约量约30m3/h，年节约30X24X365=262800m3，按3.9元/m3折算，年节省地表水费用为102.5万元。
4.2 产水质量达标
通过标定，可以确定地表水处理装置在处理量以及产水质量等指标，均达到使用要求。(来源：河北新启元能源技术开发股份有限公司)
