閉路循環用水系統

以一個工段，或一個車間、一個工廠乃至一個區域組成一個用水排水閉路系統，把系統內生產過程中所產生的廢水，經過適當處理全部回到原來的生產過程或其他生產過程中重新使用,不補充或只補充少量潔淨水,而不排放廢水，這個系統稱為閉路循環用水系統或廢水回用閉路循環用水系統。

措施

　生產用水必須按工藝要求，合理安排。潔淨水只用於污染程度最低或對水質要求最高的生產過程，然後依次用於污染程度較高或對水質要求較低

圖

的生產過程。這樣既減少了廢水量，又為實現廢水回用閉路循環系統創造了條件。按這個原則，某些單一的生產工藝就比較容易實現閉路循環。如電鍍鍍件清洗，潔淨水只加在鍍件最後一次漂洗槽內，然後逆鍍件的移動方向依次流向第一漂洗槽（見圖）。對第一漂洗槽中流出的被嚴重污染的廢水，則用離子交換法或薄膜蒸發法進行處理。處理後的濃液經純化處理，去除有害雜質後可作為電鍍母液回用。 一個工廠,尤其是一個工廠區域,由於各個生產過程對水質的要求不同，排放的廢水受污染的程度也各不相同，因此要實現水處理系統的閉路循環就複雜得多。以中國黑色冶金工業使用的典型煤氣發生站為例，煤氣發生爐的出口煤氣含有大量粉塵和煤焦油，須在豎管式冷卻器內用水噴淋，除去大部分粉塵和焦油，然後經洗滌塔進一步淨化。豎管內噴淋不要求潔淨水，而排出的廢水污染程度卻很高。豎管內的水大量被蒸發而由煤氣帶走，因此，廢水量小於用水量，是虧水系統；而在洗滌塔內,煤氣中的大量水蒸汽凝結，排出水多於使用水,是盈水系統。脫焦油機系統用水與煤氣輸送管道中的凝結水可併入洗滌塔循環水系統。根據豎管系統和洗滌塔系統對水質要求的不同，可設計成兩個相對獨立的循環系統，用洗滌塔循環水補充豎管循環水，而用潔淨水或部分酸洗廢水補充洗滌塔循環水。為了改善洗滌塔循環水水質，可抽出一部分循環水進行淨化處理，然後再送回循環水系統。

實現閉路循環的條件

應滿足下列兩個條件：
①廢水量Q廢要小於或等於用水量Q用，即：Q廢≤Q用。要滿足這個條件，首先要做到清濁分流，把未被污染的水（如間接冷卻用水）和污染的水(如直接冷卻用水)嚴格分開；第二,要使生產用水和非生產用水嚴格分開;第三，要控制自然降水進入循環水系統，這在多雨地區尤為必要。部分虧水可根據對水質的要求和實際情況，用潔淨水或處理過的廢水補充。
由於原料和工藝過程的不同，所產生的廢水量也不同。如原料的結晶水多,產品的結晶水少,則為盈水系統；反之，則為虧水系統。用煙煤作原料的煤氣發生站，由於原煤含水量低，理論上應是虧水系統。如用褐煤、泥煤、無煙煤作原料，由於它們的含水量高，廢水就可能多於用水。多餘的水經處理後，可以作為其他部門的生產用水，因此需要在一個工廠或一個工業區域內實行廢水回用閉路循環系統。
②水質要滿足生產工藝要求，不致影響產品質量和生產的順利進行。工業用水大致可分為冷卻用水、生產工藝用水（包括直接冷卻用水）和生產蒸汽的鍋爐用水三部分。間接冷卻用水不同原料和產品直接接觸，只是水溫升高，因此，降溫後可循環使用。不過由於冷卻過程中的蒸發，水中含鹽量相對增加，硬度增高，應進行除鹽處理，並防止結垢和藻類等生物的繁殖。
生產工藝用水同原料或產品直接接觸，排出的廢水中所含的污染物種類繁雜，往往要根據生產工藝對水質的要求並針對污染物種類進行適當處理才能實現閉路循環。這種處理只要求水質能滿足生產要求，不影響產品質量即可,而且廢水也不一定要全部處理。如以Q表示循環水流量，q為處理水流量,C1為循環水允許的污染物濃度,C2為循環一次後污染物的濃度,C3為循環水經處理後的污染物濃度，則循環一次所增加的污染物量C為：
C ＝(C2-C1)Q每次處理所除去的污染物量C′為：
C′=(C2-C3)q經過處理所除去的污染物量只有等於每循環一次水中污染物的增加量，才能保持水質穩定，所以

可見，處理程度愈高，處理水量愈小；但是，處理程度愈高，處理技術也愈複雜，處理費用也就愈高，因此需要進行經濟、技術比較，確定最優方案。
　

　發展趨勢

　按當前的生產工藝和人類控制水污染的水平，有人估計到公元2000年，為保持世界上水體的清潔，需要用於稀釋的河水流量，約相當於世界河流的實際穩定流量的3.3倍。不論這種估計的準確程度如何,但卻反映了水污染將會引起水資源危機的嚴重性。許多國家都在研究改革生產工藝，減少用水量，提高重複用水率，用循環水系統代替直流水（一次用水）系統，逐步實現閉路循環。日本計畫工業用水的重複使用率從1970年的51.7％提高到1985年的70％。蘇聯1971年工業用水重複使用率為54％，要求到1990年達到70～80％。不斷提高水的重複使用率是今後的必然趨勢。