廢水深度處理與回用是解決我國水資源短缺的一種有效方法，尤其針對用水量較大的石化企業，反滲透（RO） 技術產水水質高和執行穩定等優點已成為廢水回用的主流技術。
但是 RO 必然會產生濃水，其汙染物濃度是進水的幾倍， 其中含有大量鹽分和難降解有機物， 已成為 RO 技術發展所面臨的瓶頸和難題。
RO 濃水的排放造成了水資源的極大浪費，因此 RO 濃水的回收利用具有極大的經濟效益和社會效益，可以代替原水用於其他生產系統〔1〕，不僅提高廢水重複利用率， 還起到了節約水資源和環境保護的目的。
本研究針對山東某石化廠經過生化處理後的汙水，該汙水已經過了深度處理，其流程為雙介質過濾器+超濾+一級 RO，濃水再利用臭氧高階氧化+ RO 工藝進行處理，處理後的產水回用至超濾產水箱，達到迴圈、節約用水的目的。
連續執行一段時間後，考察處理效果，並分析了系統執行的穩定性和執行成本。
1 濃水處理工藝的可行性
1。1 RO 濃水水質
山東省某石化廠生化出水深度處理工藝為生化出水→雙介質過濾器→UF→一級 RO。
該公司一級
RO 濃水水質：
pH 為 8。30， 鹼度為 11。05 mmol/L， 總
硬度為 325 mg/L， 濁度為 1。6 NTU， 氯離子為 1 300
mg/L，電導率為 5 660 μS/cm，COD 為 86 mg/L。
該 RO濃水具有電導率高、COD 高的特點， 濃水再利用需要進行脫鹽處理，現階段脫鹽主流工藝為 RO 工藝，但濃水的 COD 較高，若直接利用 RO 處理必然會使
RO 膜迅速汙堵，難以連續穩定執行，臭氧氧化可以將難降解的大分子汙染物進行開環斷鏈， 而且臭氧還能直接將一些有機物氧化為 H O 與 CO ， 從而起到降解有機物的作用， 將濃水 COD 降低， 使 RO 系統連續執行，保證臭氧+RO 處理濃水工藝順利進行。
2 處理工藝
工藝流程
2。1
原水為山東某石化廠 RO 濃水，處理規模為 75m3/h，工藝流程見圖 1。
由表 1 可知，現有RO 濃水經過臭氧氧化後，再經過濃水 RO 處理，其產水匯入現有 RO 產水箱，再經過現有 RO 處理後進行回用，RO 濃水進行回收，達到水資源迴圈利用、節水的目的。
2。2 臭氧氧化
臭氧氧化單元使用青島國林臭氧裝置， 功率為8~10 kW·h/kg，臭氧產量為 15 kg/h（質量濃度≥100
mg/L）， 臭氧系統的投加控制根據接觸池水流量和預先設定的臭氧投加率自動調節臭氧投加量，調節範圍在 10%～100%。
臭氧接觸池的接觸時間控制為 180 min，保證臭氧與汙水的充分接觸。
系統採用微孔曝氣盤投加臭氧，曝氣盤安裝在接觸池池底但高於導流牆的最低位置以避免氣泡被引流到反應池中，在接觸室中，被處理水由上向下流，而臭氧氣體則由下向上反向流以達到最好的接觸效果。
反應後的臭氧尾氣透過加熱破壞。
臭氧氧化後出水 COD＜50 mg/L。
2。3 濃水反滲透裝置
設定 1 套處理水量為 75 m3/h 的 RO 膜，由於進水 COD 高， 選用陶氏品牌的寬流道抗汙染反滲透膜，設計回收率為 50%，膜平均通量≤11。5 L/（m2·h）。
每套反滲透配置 90 根膜元件， 放置在 15 根 6 芯壓力容器內，按一級一段並聯排列。
高壓泵前設定 5 μm保安過濾器，在進水中新增強化阻垢劑（投加量為5mg/L）、非氧化殺菌劑、鹽酸（pH 調節為 6。5~6。8）、還原劑（NaHSO3， 防止反滲透膜氧化）， 分別抑制無機鹽結垢、微生物汙染、中和濃水中鹼度、中和臭氧緩衝池中未完全釋放的臭氧，進一步抑制結垢傾向，保護反滲透膜。
3 處理效果
3。1 各單元的處理效果
濃水經過臭氧氧化+RO 處理後，水質情況見表 1。
由表 1 可知，臭氧氧化對有機物去除效果明顯，
COD 去除率為 53。5%，RO 產水對離子去除效果和有機物去除效果均極為顯著， 電導率去除率為 96。2%、硬度去除率為 93。5%、氯離子去除率為 86。3%、COD去除率為 98。0%、 氨氮和濁度基本完全去除，RO 產水指標完全滿足 RO 進水要求。
3。2 有機物的去除效果
系統主要透過臭氧氧化和 RO 系統進行有機物的去除，由於濃水水質較為複雜，定量定性分析較為困難，為了考察系統對有機物的去除效果，將濃水、臭氧氧化產水、濃水 RO 產水進行了 GC-MS 色譜分析，結果見圖 2。
由圖 2 可知，濃水色譜圖峰面積大、單峰峰值高，表明有機物含量高，臭氧處理後，COD 從 86 mg/L 降到 40 mg/L， 色譜圖峰面積降低， 峰值減弱， 因為臭氧氧化作用，可以將有機物斷鏈，故臭氧處理後濃水的色譜圖中夾雜一些雜峰， 而 RO 出水 COD 為 0。8mg/L，其色譜圖與背景離子流色譜圖無明顯差異，表明RO 產水中有機物含量很低， 可見 RO 膜對 COD具有很好的截留效果。
3。3 執行穩定性分析
3。3。1 RO 穩定性分析
RO 進水壓力和濃水壓力見圖 3。
由圖 3 可知，RO 系統連續執行，為了維持一定的產水量，RO 進水壓力和濃水壓力都有所增長，進水壓力從 1。05 MPa 上升到 1。25 MPa， 濃水壓力從0。96 MPa 上升到 1。14 MPa。
但進水壓力和濃水壓力的壓差基本穩定在 0。1 MPa 左右， 說明未出現結垢現象， 造成壓力上升的原因可能是因為水中有機物含量稍高造成的，但尚在允許範圍內，不影響裝置連續執行，當進水壓力持續上升至 1。5 MPa 後，考慮化學清洗，以恢復膜通量。
3。3。2 經濟性分析
該工程處理濃水量為 75 m3/h，臭氧發生器功率為 150 kW，RO 系統所用水泵功率為 105 kW， 故電耗為 255 kW·h， 保安過濾器用大通量濾芯按 0。5 a使用壽命計算，則 1 a 使用 6 只，RO 膜元件按 5 a 使用壽命計算，折舊按 5 a 計算。
處理濃水的執行成本見表 2。
由表2 可見，濃水處理成本約 3。09 元/t，其中電費及膜更換費用佔比例較大，由此可見，保持良好、穩定的執行環境， 降低膜的汙染程度以及延長膜的使用壽命可以進一步降低成本。
4 結論
透過規模化連續執行表明：
針對石化廢水經過一級 RO 處理後的濃水，利用臭氧+濃水 RO 處理工藝，系統執行穩定，濃水 RO 對離子去除效果和有機物去除效果均極為顯著，電導率去除率為 96。2%、硬度去除率為 93。5%、氯離子去除率為 86。3%、COD 去除率為 98。0%、氨氮和濁度基本完全去除，反滲透產水注入現有處理工藝中的超濾產水箱， 整套系統執行費用為 3。09 元/t。
達到了水資源迴圈利用的目的。