污水處理廠出水深度處理中水用于循環(huán)冷卻的水處理方案

污水處理廠出水深度處理（中水）用于循環(huán)冷卻的水處理方案概述水是國民經(jīng)濟發(fā)展中的不可替代的重要資源，也是人類賴以生存和發(fā)展的重要資源。電廠又是耗水大戶，特別是在我國北方，以水限電、以水定電的情況相當(dāng)嚴(yán)重，水資源的緊張已逐漸成為電力發(fā)展的瓶徑，如何節(jié)約用水，提高水的利用率是電廠急需解決的問題。開展中水回用是解決這問題的重要途徑，也是大勢所趨。在電力生產(chǎn)過程中，冷卻水的消耗占電廠總耗水量的60～80％，因此，城市污水處理廠二級處理出水（中水）深度處理后作為電廠冷卻水補充水，如能成功實施，將起到良好的示范效應(yīng)，適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展需要，并為電力發(fā)展拓展空間，具有巨大的經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益。城市污水具有水量大、來源可靠、水量穩(wěn)定的特點，但水質(zhì)復(fù)雜，其中有機物、微生物和化學(xué)溶劑較多。因此，城市污水二級生化出水要作為電廠循環(huán)冷卻水，必須先進(jìn)行深度處理。使用城市污水做為冷卻水的電廠，其中多數(shù)采用石灰處理工藝，一部分采用單純過濾法，一部分采用超濾技術(shù)。石灰處理系統(tǒng)作為電廠循環(huán)冷卻水的補充水處理早在50年代就有應(yīng)用的實例。盡管石灰處理系統(tǒng)具有運行費用低，不污染自然水體等優(yōu)點，但由于勞動環(huán)境差、勞動強度大、污染、堵塞等原因影響了石灰處理技術(shù)的發(fā)展。隨著科技的發(fā)展，人們環(huán)保意識的不斷增強，通過科技人員的不斷努力，石灰處理系統(tǒng)得到了許多改進(jìn)，越來越多的電廠采用了石灰處理系統(tǒng)，積累了許多寶貴的經(jīng)驗。因此我公司擬采用石灰處理工藝對中水進(jìn)行處理，處理出水用作電廠循環(huán)冷卻水。二、石灰處理的原理、特點及分析2.1石灰處理原理石灰處理是通過投加石灰乳控制出水pH為10.3～10.5，進(jìn)行下面三個反應(yīng)，產(chǎn)生大量各種形態(tài)的CaCO3結(jié)晶，降低水中暫硬，同時生成的結(jié)晶核心還可以對其它雜質(zhì)起凝聚、吸附作用；而且石灰乳引起的pH值的升高也為氨氮和磷酸鹽的去除創(chuàng)造了條件。為了提高工藝的沉淀效果，一般在處理過程中投加適量的凝聚劑與助凝劑，通過壓縮雙電層作用使分散的懸浮物、CaCO3結(jié)晶、有機物、有機粘泥、膠體物等帶電體脫穩(wěn)，在機械混合攪拌和高分子助凝劑架橋與網(wǎng)捕作用下，顆粒物質(zhì)碰撞結(jié)合長大，使污染物容易沉降。石灰參與的軟化反應(yīng)有：CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓+H2OCa(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2OMg(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3↓+Mg(OH)2↓+2H2O理論上經(jīng)石灰軟化后，水中的硬度能降低到CaCO3和Mg(OH)2的溶解度值，但實際上鈣、鎂離子的殘留量常高于理論值，這是因為反應(yīng)所生成的沉淀中會有少量呈膠體狀懸浮于水中不能沉淀下來。所以為了盡量減少殘留的碳酸鹽硬度，同時加入了聚合硫酸鐵作為絮凝劑，這樣在去除碳酸鹽硬度的同時也去除了一部分懸浮物。石灰及聚合硫酸鐵后加入硫酸的作用為:(1)調(diào)節(jié)石灰加入造成的pH值的升高。(2)把石灰沒有去除的碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)化為溶解度較大的非碳酸鹽硬度。深度處理可以去除90%以上的堿度、磷酸鹽、濁度、銅、鋁和亞硝酸鹽，去除硅酸鹽、鐵、氨、CODCr和BOD5的能力在30%以上。2.2石灰處理系統(tǒng)技術(shù)特點該處理方式水質(zhì)適用范圍廣，基本上適用于各種城市污水，深度處理方案在技術(shù)上有許多優(yōu)越性。此外，通過近幾年來的運行經(jīng)驗看，石灰凝聚澄清過濾處理是城市污水深度處理比較成熟的技術(shù)方案。處理系統(tǒng)的特征1）使用凝聚劑、助凝劑與反應(yīng)產(chǎn)物CaCO3、Mg(OH)2及源水中污染物形成共沉淀，縮短了沉淀時間，減小了澄清池體積，減少了占地面積；2）澄清池合理的結(jié)構(gòu)和水力流動性能，充分發(fā)揮活性泥渣的絮凝作用，通過網(wǎng)捕作用提高了沉淀效率，出水濁度一般小于2.0NTU；3）不同粒徑濾料的采用，提高了濾池濾速，使濾池的處理能力大幅度增加；4）不同粒徑濾料的采用使濾池變得不易堵塞，延長了過濾周期，減少了反洗水量的消耗；5）氣水反沖洗使濾池反洗徹底，且反洗時間大大縮短。工藝優(yōu)點1）水質(zhì)適用范圍廣，運行費用低，對環(huán)境污染?。?）可以去除氮、磷；3）可以去除鈣、鎂、硅、氟的一部分，對水質(zhì)可進(jìn)一步軟化；4）可以去除重金屬及其離子；5）可以降低細(xì)菌及病毒含量；6）可以降低懸浮態(tài)無機物和有機物；7）可以大大降低出水堿度。各種污染物的去除使循環(huán)冷卻水系統(tǒng)結(jié)垢和腐蝕減弱，對循環(huán)水的使用提供了更安全的保證，提高了循環(huán)水濃縮倍率，節(jié)水效益明顯。三、中水處理工藝3.1水量及水質(zhì)水回用處理站源水來自縣污水處理廠二級出水，處理能力為20000t/d。為使城市中水回用于電廠循環(huán)冷卻水，根椐中水水質(zhì)特點和電廠循環(huán)水水質(zhì)要求，目前我國執(zhí)行的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978－1996）第二類污染物最高排放標(biāo)準(zhǔn)見表1，再生用作電廠冷卻水的標(biāo)準(zhǔn)見表2，表2為中水濃度處理用于循環(huán)補充水的參考標(biāo)準(zhǔn)。表1污水綜合排放第二類污染物排放標(biāo)準(zhǔn)序號污染物一級標(biāo)準(zhǔn)二級標(biāo)準(zhǔn)1pH6～96～92色度（稀釋倍數(shù)）50803SS20304BOD530605CODcr601206氨氮15257磷酸鹽0.51.0表2再生水用作電廠冷卻用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)序號污染物直流冷卻水循環(huán)冷卻水補充水水1pH6.0～9.06.5～8.52SS（mg/L）3013BOD5（mg//L）30104CODcr（mgg/L）－505總硬度（以CaCCO3計mg/L）4504506總堿度（以CaCCO3計mg/L）5003507氨氮（以N計mmg/L）－108總磷（以P計mmg/L）－19溶解性總固體（mmg/L）1000100010糞大腸菌群（個//L）200020002.2石灰處理系統(tǒng)流程及主要構(gòu)成石灰處理系統(tǒng)工藝流程加石灰、凝聚劑、助凝劑加石灰、凝聚劑、助凝劑污水廠來水循環(huán)水系統(tǒng)軟水池過濾池澄清池調(diào)節(jié)池污水廠來水循環(huán)水系統(tǒng)軟水池過濾池澄清池調(diào)節(jié)池加硫酸、殺菌劑加硫酸、殺菌劑石灰處理系統(tǒng)主要單元設(shè)計1）機械加速澄清池單元該機械加速澄清池是一種引進(jìn)型機械加速澄清池，澄清池是利用池中積聚的泥渣與原水中的雜質(zhì)顆粒相互接觸、吸附，以達(dá)到清水較快分離的構(gòu)筑物。原水沿切線方向進(jìn)入第一反應(yīng)室攪拌葉輪上方，攪拌葉輪旋轉(zhuǎn)時，將池底泥漿提升到第一反應(yīng)室，并與原水、石灰乳、絮凝劑、助凝劑迅速均勻混合，發(fā)生絮凝。水和初步形成的絮凝物進(jìn)入第二反應(yīng)室后，強力旋轉(zhuǎn)的水流在此處被整流，形成輕度的湍流，從而有利于微小絮凝膠粒的長大和懸浮的回流泥渣顆粒粘附。在分離區(qū)，水和泥渣顆粒分離，清水經(jīng)集水槽送至下一處理工藝，泥渣除定期排出外，大部分參加回流。澄清池內(nèi)部設(shè)置第一反應(yīng)室，第二反應(yīng)室，同時設(shè)置了機械攪拌提升裝置，這創(chuàng)造了快速混合、速度剃度遞減和調(diào)節(jié)泥渣適宜循環(huán)量的良好絮凝條件。池中設(shè)置底部刮泥機，底部坡度很小，相當(dāng)于全池刮泥，這樣即保證了較重的石灰處理沉渣良好的排放，又提高了池容積的利用率。同時，攪拌漿和刮泥機采用同軸驅(qū)動，減速傳動機構(gòu)設(shè)計巧妙，驅(qū)動功率很小，動作比較靈活。2）變孔隙濾池單元變孔隙濾池是一種以“同向凝聚”理論設(shè)計的正流深床濾池，它采用一種比通常使用的濾料粒徑更大的濾料和另一種細(xì)粒濾料按一定比例混合而成的濾床，變孔隙深層濾池采用的濾料粒徑及所占的比例相差較大。變孔隙濾池主要使用的是粗濾料，它依靠整個濾層進(jìn)行過濾，這樣避免了普通濾池形成濾層的表面過濾，降低了濾層阻力，也避免了懸浮物顆粒的過早穿透，還可以提高濾速；細(xì)濾料的加入并在濾層中混勻極大地降低了粗濾料的局部孔隙率，提高了污水中細(xì)小顆粒的絮凝作用，更有利于對細(xì)小顆粒的去除，也極大地提高了濾池的截污能力。濾池主要由濾料和承托層、進(jìn)氣裝置、配水裝置、進(jìn)出水堰室和閥門等組成，濾池設(shè)計配水均勻（保證濾料上面有一定的液位高度），有良好的反洗效果，反洗水耗低，運行平穩(wěn)，采用深層過濾。3）石灰加藥單元石灰粉輸送、計量、配置系統(tǒng)，石灰筒倉下部設(shè)置振動料斗，在通過容積式給料機精確定量后輸送至石灰乳攪拌箱，石灰乳攪拌箱同時配置一個石灰乳輔助箱，石灰乳輔助箱上設(shè)置浮球開關(guān)控制閥可保持恒定的進(jìn)水量，通過系統(tǒng)的連續(xù)攪拌后用離心式渣漿泵打入到機械加速澄清池中。石灰乳的加藥量可根據(jù)澄清池第二反應(yīng)室的pH值或進(jìn)水量來調(diào)節(jié)。四、深度處理系統(tǒng)主要設(shè)備和參數(shù)主要設(shè)備和參數(shù)見表3表3深度處理系統(tǒng)主要設(shè)備和參數(shù)序號設(shè)備名稱型號和參數(shù)數(shù)量備注1機械加速澄清池φ12.4m2座2變孔隙濾池130m3/h，3.6m×2.5m×5.45mm7座3石灰加藥系統(tǒng)1套國產(chǎn)設(shè)備4回收水池8m×12m×44m1座5反洗水池6m×12m×44m1座6清水池10m×12m××4m1座7污泥濃縮池Ф12m×2.5mm1座五、投資估算及經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)5.1投資估算投資構(gòu)成見表4。表4投資構(gòu)成項目名稱造價/萬元土建工程費用272設(shè)備及安裝費用897其它費用265總計14345.2運行成本估算工藝處理成本構(gòu)成見表5。表5工藝處理成本構(gòu)成序號名稱用量單價年成本/萬元1源水水費20000m3//d0.8元/t5762電費4500度/d0.45元/度70.63PAC藥劑費360kg/d2500元/t32.54NCF藥劑費90kg/d6000元/t19.55石灰0.6t/d600元/t12.966硫酸2t/d310元/t22.327殺菌劑40kg/d8500元/t12.248工資福利1000元/