废水资源化回收及再利用工艺

随着人口增长和经济发展，水资源的需求日益增加，而水资源的供应却日益紧张。污水资源化与再利用成为了解决这一问题的有效途径。污水资源化是指将污水处理后，将其中所含的资源进行回收和利用的过程。污水再利用是指将处理后的污水用于其他用途，如农业灌溉、工业用水等。污水资源化和再利用具有显著的环保和经济效益。

一、污水资源化的环保效益

1.减少水污染：污水资源化可以有效地减少污水对环境的污染。在污水处理过程中，通过物理、化学和生物处理等方法，去除污水中的有害物质，如重金属、有机物、氮磷等，使处理后的水质得到改善，减少对环境的污染。

2.提高水资源利用率：污水资源化可以将处理后的污水进行再利用，提高水资源的利用率。通过回收和利用废水中的资源，可以减少对新鲜水源的需求，从而节约水资源，减轻水资源的压力。

3.促进生态平衡：污水资源化可以促进生态平衡。在污水处理过程中，通过微生物等生物的作用，可以降解有机物和有害物质，促进生态系统的平衡。同时，再利用废水可以补充地下水，维持水资源的平衡。

二、污水再利用的经济效益

1.节约水资源：污水再利用可以显著节约水资源。通过将处理后的污水用于农业灌溉、工业用水等用途，可以减少对新鲜水源的需求，降低水资源成本。

2.减少污染物排放：污水再利用可以减少污染物的排放。在再利用过程中，废水中的有害物质得到进一步处理和削减，可以减少对环境的污染，同时降低了污水处理成本。

3.促进经济发展：污水再利用可以为经济发展带来一定的促进作用。在再利用过程中，废水中的资源得到回收和利用，可以为企业带来一定的经济效益。同时，污水再利用还可以带动相关产业的发展，增加就业机会。

三、废水资源化与回收技术

来自金属冶金洗涤废水、燃煤电厂脱硫废水、煤化工末端废水、高矿化度矿井水等工业废水经常含有高浓度的盐和重金属而成为主要的环境问题，在工业污水处理工程中高盐废水是一个非常头疼的问题，污水由于传统生物处理方法的处理效果受盐分影响较大，高浓度无机盐可通过升高环境渗透压破坏微生物的细胞膜和菌体内的酶，从而破坏微生物的生理活动，对废水生物处理产生毒害作用，这使污水处理站对高盐污水的处理效果大幅度降低而无法达到国家排放标准。

在排放到水环境之前，可以使用物理化学方法处理此类废水以达到标准要求。但是，大量的重金属含水污泥和杂盐固废的产生，硫酸钠、氯化钠等工业盐的提取成本高，但产品价值低且市场需求量小，对污染物的零排放处理提出了挑战。

目前研究较多的高盐废水物化处理方法主要有：蒸发、混凝沉淀、电解法及膜分离技术。

蒸发法对废水中的盐分及有机污染物均有去除作用。虽然通过利用自然条件蒸发浓缩高含盐废水，以减少污染物排放体积的方法经济可行，但对当地自然条件及废水水质有一定要求。

混凝法不能有效去除高盐废水中的溶解性盐，但可以有效去除其中的胶体COD同时降低废水浊度，常用作高盐废水预处理工艺。

电解法处理废水的原理主要是借助外加电流的作用产生一系列的物理化学反应，使废水中的有毒有害物质得以减少，废水中有机物质在阴阳两极上发生电极氧化还原反应，生成不溶于水的物质，经过沉淀(或气浮)或直接氧化还原为无害气体除去，从而降低了COD。

其中的双极膜电渗析(EDBM)已被探索为双极膜是一种新型离子交换膜，它由阴离子交换层、阳离子交换层和中间层复合而成。双极膜中间催化层的水分子自身发生水解离反应，产生H+和OH-，在双极膜两侧的反向电压驱动作用下，H+和OH-分别通过阳离子和阴离子交换层渗透进入溶液主体，中间层的水解离平衡被打破，从而双极膜水解过程持续不断的进行。

与常规电解水相比，双极膜水解离可以借助电渗析提供H+和OH-而不产生副产品H2和O2，因此降低能耗。但是进水的硬度不能满足双极膜的要求，会发生堵膜的情况，对电解装置产生较大影响。
    污水资源化和再利用具有显著的环保和经济效益。通过优化污水处理工艺、加强监管和管理、增强公众意识以及推动科技创新等措施，可以实现更好的环保与经济效益平衡。未来应进一步加大对污水资源化和再利用的投入和支持力度，推动其快速发展和应用推广。