1 工艺流程?
目前，水资源短缺已成为经济发展的瓶颈，而废水回用是解决水资源紧缺最方便、有效的方法之一。在总结以往试验结果的基础上，天津石化公司建成了以纤维束过滤器为核心工艺的废水回用水质深度处理装置，其流程见图1。
该系统的原水为化工、化纤等厂的生产废水和生活污水的二级处理(主体工艺为UNOX纯氧曝气活性污泥法)出水，其COD为40～100mg/L，浊度为5～30NTU。
过滤器把出水浊度和水头损失作为控制指标，同时测定COD。该系统的出水一部分用于冲厕或浇灌绿地，一部分用作循环冷却补水(COD＜40mg/L，浊度＜5NTU，pH=6～9)。
针对二沉池出水水质存在一定波动性的情况选取了有代表性的25个完整的过滤周期，按照浊度＜10NTU、10～15NTU、＞15NTU分低、中、高三个档次分别进行讨论。
2 结果及分析
①低浊度时?
运行结果表明(共6个周期)，在二沉池出水浊度较低的情况下，不投加絮凝剂而直接用过滤器过滤即可使出水水质达到回用要求，如当二沉池出水的平均浊度为8.6NTU时，直接过滤出水的平均浊度为2.0NTU，过滤周期可达24h(过滤周期终点的出水浊度为3.7NTU)；当二沉池出水浊度＜5NTU时，在保证出水浊度(＜2NTU)低于回用标准的条件下过滤器可连续运行48h以上并仍有明显的去浊效果，且水头损失仍未达到0.08MPa的极限值。
在二沉池出水浊度较低的情况下还进行了投加或不投加絮凝剂两种运行状况的对比。当二沉池出水水质相近时，周期1(投加絮凝剂9.6mg/L，以Al2O3计，下同)和周期2(未投加絮凝剂)的出水水质无显著差异，但周期3(絮凝剂投量为4.8mg/L)的出水水质有明显改善，这说明当二沉池出水浊度较低时须严格控制投药量，投药量过多不仅增加了运行费用，还可能因絮凝剂自身再吸附而影响出水水质。
为了比较低浊度情况下系统对COD的去除效果，在周期1和周期2的运行过程中还对COD进行了检测。结果表明，因二沉池出水的COD值一般较低，所以无论投药与否滤后水的COD值均能达到回用要求，但投加絮凝剂可使整个处理系统对COD的去除率比不投加絮凝剂的提高5%。
②中浊度时
在生产厂排污相对稳定、污水处理装置基本满负荷运行时，二沉池出水处于中浊度的情况较多，此时二沉池出水的浊度为10～15 NTU，COD为40～80mg/L。在此条件下进行了不投药(4个周期)、低投药量(7个周期)和高投药量(3个周期)的试验。结果表明，不投药时的平均浊度去除率为71.0%，比总平均浊度去除率低8.2%，过滤出水的平均浊度为3.3NTU(比总平均值高0.8NTU)；投药时对浊度的平均去除率为81.8%，过滤出水的浊度平均值只有2.2NTU，这说明适当投加絮凝剂有助于去除水中的悬浮物而降低其浊度。
投药量在5.0～10.0mg/L之间的7个运行周期的出水浊度平均值为1.7NTU，总平均浊度去除率达到了86.6%；而投药量＞10.0mg/L的3个运行周期的出水浊度平均值为3.4NTU，总平均浊度去除率只有68.2%，这说明投药量过大反而产生负效应，所以在二沉池出水为中浊度的情况下一定要严格控制絮凝剂的投量。从过滤周期来看，14个周期的平均运行时间为22.5h，其中不投药时的平均运行时间为21h，投药量＜10.0mg/L时的平均运行时间为24h，投药量＞10.0mg/L时的平均运行时间为20.8h。可见，适量投加絮凝剂有助于延长过滤器的运行时间。
运行中发现，投加絮凝剂时浊度的去除主要由沉淀池承担，即总去除率(81.8%)中的59.5%由沉淀池承担，过滤器只去除其余的22.3%；不投加絮凝剂时，浊度的去除主要由过滤器承担，即总去除率(71.0%)中的18.4%由沉淀池承担，过滤则去除其余的52.6%。产生上述现象的原因是二沉池出水为中浊度时，其悬浮物较多且含有大量胶体状物质，若不投加絮凝剂则在水流经沉淀池时只有少量大颗粒悬浮物被去除，大部分需要在过滤器中被去除。
尽管过滤器可有效地吸附截留水中的悬浮物，但稳定在水中的较小的胶体颗粒随着水流会向纤维滤料深层转移，直至穿透。因此，虽然直接过滤对浊度的去除率不算低，但出水浊度仍较高且过滤周期偏短。在运行时适量投加絮凝剂后，二沉池出水中的大部分胶体及其他悬浮杂质会在絮凝剂的作用下形成大颗粒矾花在沉淀池中去除，这就减轻了过滤器的负担，从而既保证了出水浊度较低，又延长了过滤周期。
为了解整个系统对COD的去除规律，笔者对其中五个周期的COD进行了检测，结果表明经混凝、沉淀、过滤处理后，整个工艺对?COD的总平均去除率达48.2%，其中沉淀池对COD的平均去除率为33.2%，过滤器对COD的平均去除率为15.0%。二沉池出水COD的平均值为60.8mg/L，经混凝沉淀后其值降至40.3mg/L，最终过滤出水COD的平均值为31.2mg/L，满足回用要求。同时还可知，在加药运行时COD的去除同样主要由沉淀池承担，这是由于水中的COD大部分以非溶解状态存在，投加絮凝剂后其随着絮凝体在沉淀池中沉淀而被去除，从而减轻了过滤器的负担，在过滤周期较长的情况下还能保证出水COD达标。