我国的平均年水资源总过为2.812 x 104亿m3，占全球储量的2.69%，居世界第6位。但人均水资源量约为2300 m3，仅为世界平均水平的1/4,美闲的1/5，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。面对水资源严重匮乏，水质污染严重的情况，废水回用的必然性越来越凸显。
与发达国家相比，我国将污水处理回用技术应用于城市生活和工业生产的起步较晚。20世纪80年代末.随着大部分城市水资源紧缺的加剧和污水回用技术的日趋成熟，污水回用的研究与实践才得以加速发展。我国城市污水年排放量已经达到400亿m3. 2010年城市污水排放量将达到600亿m3，按照建设部规划，全国污水回用率平均达到10%，按我国正常年份全国城市缺水60亿m3，计，污水回用量基本可以满足全国城市的缺水需求。
1工艺流程设计
某工程实例为总承包建设某不锈钢管厂废水处理系统，主要分预处理系统、深度处理系统、污泥处理系统3个部分，主要内容还包括供配电自动化、仪表、检(化)验、电讯、采暖通风、热力、燃气、K域给排水、土建工程、总图运输等相关配套设施。
预处理系统包括格栅、旋流沉砂池、调节池、高效沉淀池、生化池、滤池;深度处理系统采用超滤+反渗透+钠离子交换器工艺，其中反渗透+钠离子交换器产水供给软水用户。反渗透浓水采用浓水反渗透进一步处理，浓水反渗透产水进入回用水池和超滤水池，剩余浓水外供冲渣。污泥处理系统采用板框压滤技术，主要单元为加药间和污泥脱水问。其中预处理核心工艺采用某国外先进工艺技术-高效沉淀池(带石灰、碳酸钠软化系统)+生化池+滤池。
1.1预处理
因不锈钢管厂废水的主要污染物是COD、SS及硬度。为了达到处理出水要求.选择了高效沉淀池、生化池、滤池作为预处理水厂的核心工艺，其核心处理流程列述如下:
混合废水通过进水渠和旋流沉砂池，进入调节池，污水进水渠上需设粗细格栅，截流水中杂物，保护下游处理构筑物。不锈钢管厂污水通过粗细格栅后进入调节池，然后由调节池内潜水提升泵送至混凝池单元，经高效混凝沉淀处理后重力流入生物处理单元生化池，滤池处理后回用。高效沉淀池产生的污泥进入污泥处理系统处理后单独处置。
预处理出水主要指标为COD的质量浓度不大于30 mg/L， SS的质量浓度不大于5 mg/L，浊度不大于3NTU。
1.2深度处理
深度处理采用超滤+反渗透+钠离子交换器工艺，其中反渗透+钠离子交换器产水供给软水用户。反渗透浓水采用浓水反渗透进一步处理，浓水反渗透产水进入回用水池和超滤水池，剩余浓水外供高炉冲渣。
滤池出水通过中间水泵加压送至清洗过滤器后.再至超滤过滤，经超滤后SDI值不大于3，再用泵加压送入反渗透装置去除水中大部分盐分，产品水经钠离子交换器进一步去除钙硬度后进入软化水池，软化水池后设置7组水泵，外送软化水用户;反渗透浓水再经浓水反渗透脱盐后进入超滤水池和回用水池，以提高水的回收率。
自清洗过滤器、超滤反洗排污水自流入生产废水调节池，反渗透浓水送高炉冲渣。钠离子交换器的再生水排至反渗透浓水池。
在进入超滤系统前，设置强制湍流换热器，在冬季的时候利用蒸汽换热，将废水温度提升到20℃以上。设置旁路运行管路。换热器系统采用恒温调节系统，根据出口在线温度仪的信号自动调节蒸汽量，换热器疏水回收至反渗透产水池。软水出水水质指标为总硬度不大于0.03 mmol/L。
13污泥处理系统
污泥处理系统主要单元为污泥脱水问和加药问，通过加药系统的加药，污泥在高效沉淀池沉淀。通过排泥泵将浮渣池中的浮渣及沉淀池排泥排入污泥存储池中。污泥存储池中的污泥用计量泵加压送至板框脱水机进行脱水。脱水机滤液自流入生产废水调节池中。生产废水污泥处理系统设3台板框污泥脱水机。污泥处理系统按照日处理干泥量65t设计。
2运行情况
2.1预处理系统
预处理系统投运以来，各项指标良好。浊度、COD,硬度处理情况分别如图2,图3、4所示。
从图2可以看出，在试验期内，浊度处理效果越来越好.经过沉淀池后浊度大幅降低.不锈钢管厂滤池出水最低浊度为0.503 NTU。
从图3可以看出，COD平均去除率达70%以上，最高达89%o COD的去除主要集中在沉淀池，滤池也去除了小部分COD。
从图4可以看出，硬度平均去除率为23%左右.它主要在沉淀池中通过化学反应和物理沉降得以去除，过滤对硬度的去除无甚帮助。从图中还能看出经过滤池后有硬度上升的情况出现，主要原因为生化池的污泥驯化还未完成。
2.2深度处理系统
深度处理采用超滤+反渗透+钠离子交换器工艺.处理效果良好。软水硬度如图5所示。从图5可以看出，软水经过钠离子交换器后的出水硬度不超过0.02 mmol/L，平均出水硬度不超过0.01mmol/L。
23污泥系统
本工程设计污泥产量为384 m3/d,污泥脱水问设置3台400 m2板框压滤机，每日运行1班。Cheu认为泥饼含水率小于80%时污泥脱水性能良好。本上程投产后压滤机运行情况良好，污泥含固率不低于65%.压滤后的泥饼。
3经济效益
本工程设计废水hi为2 500 m3/h。回用水产水能力1301 m3/h，软化水产水能1000m3/h。其中，深度处理进水规模按1600 m3/h设计，预留500 m3/h设备位置。
3.1成本计算结果
全年成本费用约3 000万元，回用水单位成本约为0.8元/m3，软化水单位成本约为3.4元/m3。
3.2主要测算条件
(1)在测算中采用的动力价格均不含增值税。
(2)根据设计指标确定各种消耗量。
(3)原水是不锈钢管厂工业废水，水费不再计算。
3.3经济效益
项目实施前，每天需要购买60 000 t工业新水，按照购买价为1.5元/t计算，每天大约水费为90 000元，一年的水费为2 700万元。排污费按照当地污染当量计算每年的排污费在800万元左右。项目建成后，按照处理量为60 000 t/d计算，一年的运行费用约为3000万元。从以上计算可知，每年节省费用500万元左右，经济效益可观。
4结论
不锈钢管厂全厂废水利用本工艺流程处理后，既通过预处理系统达到了废水处理的目的，又通过深度处理系统达到了回用的效果，在不锈钢管行业废水处理上有极大的推广意义。同时，本废水处理厂兼顾了污水厂和给水厂的职能，回用水成本低，体现了工艺水平先进、设备配置高端合理等优势。此外，工程建设考虑到环境景观和谐共处，按照花园式工厂规划建设，项目绿化用地率大于20%，且建设有近万平米人工湖等景观工程。在经济效益、社会效益、环境效益方面都体现出了良好、可观和不可估量的潜能。