石油和化工行业循环经济系列报道（5）
膜法水处理技术在石化污水回用处理中大有可为
□ 蓝星水处理技术有限公司 郭嘉
企业达标排放水中所含污染杂质较多，为使其满足工业、市政等各方面对回用水质的要求，需针对不同的回用
方向采用不同的处理方式。工业企业用水主要有4类：①工艺过程及锅炉用脱盐水及软化水，水质要求较高；②循
环水系统补充水，用水量较大；③生产辅助设施用水，一般达到工业新水水质要求；④生活用水及其他杂用水。针
对不同的回用方向，需根据水质、水量、技术工艺、成本等因素综合考虑，采取最佳处理方案，确保处理系统高效、
稳定、可靠运行，以取得最大的经济效益。
石化企业的污水处理多采用生化降解、混凝沉淀、气浮、过滤等传统技术。因工业废水成分复杂，经传统工艺
处理后仍无法满足回用水质要求，若将膜分离技术与传统处理工艺结合则能很好的解决回用水的深处理问题，拓展
污水回用的深度和广度，实现水资源的循环利用。
蓝星水处理公司承担的石化厂污水深度处理回用项目包括可行性研究、中试、设计、设备制造、系统安装、调
试和技术服务等内容。
1.环环相扣，膜技术处理优势凸显
工程设计水源为石化厂综合排放废水，水质指标见表1。工程产水分两部分：一部分达到中压锅炉用水要求；
一部分采用反渗透脱盐水与净化后水勾兑作为循环水补水。
◆曝气生物滤池(BAF) 由于原水COD、BOD等指标较高，且波动较大，故首先采用曝气生物滤池处理净化工艺
降低原水中的氨氮、有机物、悬浮物等（见图1）。曝气生物滤池是最近开发的一种污水生物处理技术，集生物降
解、固液分离于一体的污水处理设备，对有机物、氨氮、油有较好的去除效果，并有较高的氧利用率和生物量(25%)。
该系统能耗低、生化反应速度快，并具有集成化、模块化设计、易于自动控制、占地面积小等特点。工艺中使用孔
隙率高、比表面积大的填料，在氧化池中形成固、液、气三相共存体系，溶解氧丰富，传质速度快，适于微生物的
生长。生物膜中混合生物相丰富，适用于耗氧、缺氧、厌氧环境中的各种微生物共存，形成稳定生态系统和多级生
物链，处理效果更为彻底。
◆杀菌、沉淀 原水水质中悬浮物及生物菌群量高、且波动大，故工艺选择采用沉淀、杀菌处理。
◆过滤系统 经前段处理后，水中仍会残余部分油及悬浮物，为进一步去除水中的悬浮物、颗粒物，选择采用
一级初级过滤。
◆超滤系统 超滤(UF)是一种新型的膜处理技术，一般制成中空纤维式的超滤膜，可去除水中Φ0.005～0.1mm、
分子量在5000～100000范围内的杂质颗粒。待分离液体在一定外力作用下以一定的流速沿着超滤膜表面流动，溶
液中溶解性物质和比膜孔径小的物质从高压侧透过滤膜进入低压侧，不能透过滤膜的物质浓缩于排放液中。
超滤能有效降低反渗透膜污染的速度，减少反渗透膜的化学清洗频度，提高膜的使用寿命。该技术与常规处理
工艺相比，具有更高的可靠性，且运行费用较低，同时由于进水质量较好，反渗透系统可在最佳状态下运行，从而
降低了总的制水成本。超滤还对水中的悬浮物、金属氧化物、胶体、有机物、细菌等均有较好的去除效果，可满足
反渗透系统进水水质的要求。悬浮物去除率可达100%，胶体铁的去除率为99%，微生物的去除率为99.999%，出水
浊度小于0.1NTU。
采用超滤工艺作为反渗透的预处理有如下特点：出水水质稳定，基本不受原水水质波动的影响，出水水质在
0.1NTU以下，SDI小于3。由于超滤反冲洗的停用时间短，且装置可频繁反洗，因此可来保持稳定的产水；可延长
反渗透膜的使用寿命，降低清洗的频率，增大反渗透膜的通透率。超滤装置采用错流过滤，系统回收率高，能耗低，
操作简单，运行费用低，占地面积小，易实现自动控制。
◆反渗透系统 反渗透脱盐技术具有先进、高效和节能特性。由于反渗透技术具有常规分离方法所没有的许多
突出优点，近年来在水处理、化工、钢铁、电力、食品、医药、市政、环保等领域得到了迅速的发展。随着地球上
淡水资源的短缺，海水淡化、河水应用及污水回用都得到了广泛的应用。
2.低耗高效，膜技术应用前景广阔
双膜法工艺初级脱盐水(即反渗透出水)系统运行费用在2.0～2.5元/t，达到循环水补水要求的系统运行费用
在0.5～1元/t（含电耗、药剂消耗、膜及滤材更换、人工、折旧、维护等费用）。双膜法污水处理回用工艺可以生
产出高质量的工业用水，杂质去除率较高（详见表2），且运行费用低于城市供水费用。实践证明膜技术在化工污
水回用领域具有处理效率高、运行成本低、操作维护简便的优势，为高污染、高含盐量污水回用创造了解决之道。
表1 石化污水双膜法处理工艺设计水源主要指标 mg/l
项目 指标 项目 指标
色度 1～20 pH值 7.98～8.38
COD 37～100 电导率/μS·cm-1 2420～2730
BOD 7.05～20.8 总碱度 734～1008
浊度 5～22 总硬度 151～272
氨氮 1.45～6.26 铁 0.76～2.22
磷 0.79～8.35 氯离子 126～129
油类 2.1～3.89 硫酸盐 300～450
表2 石化污水双膜法处理工艺各环节杂质去除率 %
处理单元指标 CODcr 悬浮物 油 铁 含盐量
曝气生物滤池 30～40 70～90 — — —
沉淀、杀菌 20～30 80～90 60～70 70～80 —
初级过滤 10～15 80～90 40～50 80～90 —
超滤 20～40 >99 30～40 — —
反渗透 >85 >99 >99 >99 >96