李 韻,王春冬,孟一曄

汽車工業(yè)中水回用的工程應(yīng)用

李 韻1,王春冬2,孟一曄1

(1.上海依科綠色工程有限公司,上海200433;2.三得利啤酒(上海)有限公司,上海201112)

工程應(yīng)用表明:汽車工業(yè)廢水經(jīng)過深度處理完全達(dá)到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)(GB/T 19923 -2005)》標(biāo)準(zhǔn),成功回用于循環(huán)水補(bǔ)水。

汽車工業(yè)廢水;深度處理;中水回用;循環(huán)水補(bǔ)水

隨著水資源的日益緊缺,水資源循環(huán)利用已成為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要前提也是解決水資源危機(jī)的重要途徑之一[1]。汽車工業(yè)是水資源消耗較大的行業(yè)之一[2],而目前國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)中的循環(huán)水冷卻塔仍基本使用自來水作為補(bǔ)充水源。將汽車工業(yè)廢水進(jìn)行深度處理,并回用于循環(huán)水補(bǔ)水,具有現(xiàn)實(shí)意義。本文以上海某大型汽車公司中水回用于循環(huán)水補(bǔ)水的工程為例,著重從工程應(yīng)用方面介紹在汽車工業(yè)中進(jìn)行水回用的可行性及意義。

1 設(shè)計(jì)

1.1 進(jìn)出水水質(zhì)

進(jìn)水為上海某大型汽車公司某廠區(qū)廢水站的出水。該廢水站主要處理廠區(qū)內(nèi)的工業(yè)廢水,日處理水量約200 m3/d,水質(zhì)執(zhí)行《上海市污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(DB31/199-1997)》二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。出水用于冷卻塔補(bǔ)充水,水質(zhì)執(zhí)行《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)(GB/T 19923-2005)》標(biāo)準(zhǔn)。

主要進(jìn)水水質(zhì)及出水控制標(biāo)準(zhǔn)見表1(進(jìn)水水質(zhì)以2007年1月-2008年1月廢水站出水的水質(zhì)數(shù)據(jù)為依據(jù))。

表1 進(jìn)出水水質(zhì)及控制標(biāo)準(zhǔn) mg/L

1.2 冷卻塔用水情況

該廠區(qū)內(nèi)冷卻塔共3臺(tái),距廢水站排水池約20 m,全部用自來水作為補(bǔ)充水,補(bǔ)水情況見表2。

表2 冷卻塔補(bǔ)水情況

1.3 設(shè)計(jì)工藝流程確定

從表1可知,中水回用工藝主要需解決CODCr和細(xì)菌數(shù)兩個(gè)指標(biāo)。雖然在《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)(GB/T 19923-2005)》標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)懸浮物指標(biāo)未予規(guī)定,但考慮到實(shí)際運(yùn)行過程中該指標(biāo)對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行可能會(huì)產(chǎn)生較大的影響,故在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)予考慮。

從表2可知,冷卻塔補(bǔ)水高峰期為每年的7-9月,用水量為472.8 m3/d。廢水站可以提供 200 m3/d的水量,即存在272.8 m3/d的缺口,工藝方案中用自來水作為備用水源。而7-9以外的月份,廢水站水量完全可以滿足需要。

林殿濱[3]研究了將煉油廠凈化污水經(jīng)過過濾、吸附、殺菌等處理后回用于循環(huán)水補(bǔ)充水,取得了良好的效果?？紤]到廢水站已經(jīng)采用了好氧生化工藝,且CODcr數(shù)據(jù)與回用標(biāo)準(zhǔn)差距較小,設(shè)計(jì)采用砂濾去除懸浮物、活性炭吸附CODcr和二氧化氯消毒的工藝。

2 工藝流程

2.1 工藝流程

工藝流程見圖1-2。

圖1 中水回用工藝流程示意圖

圖2 中水回用工藝流程

2.2 工藝說明

中水回用取水點(diǎn)為廢水站排水池。

利用廢水站排水池中的水泵將水引入蓄水池,在水泵出口處安裝兩只電動(dòng)閥(分別對(duì)應(yīng)將水引入市政管網(wǎng)或蓄水池),由蓄水池的液位計(jì)控制兩只電動(dòng)閥的交替開啟與關(guān)閉。在7-9月期間可一次連續(xù)補(bǔ)水約2.5 h,每天約4次。蓄水池適度兼有沉淀功能,可略微降低砂濾進(jìn)水濁度。

蓄水池內(nèi)沉淀污泥由污泥泵定期排入廢水站污泥池與生化污泥一起外運(yùn)處置。

當(dāng)蓄水池水位達(dá)規(guī)定位置,由液位計(jì)控制啟動(dòng)過濾水泵,水經(jīng)過砂濾器過濾、炭濾器吸附后,再經(jīng)反洗水池自流入輸送水池。由二氧化氯發(fā)生器在輸送水池內(nèi)消毒,水力停留時(shí)間為30 min。

反洗出水排入廢水站調(diào)節(jié)池。為適合不同季節(jié)不同時(shí)間不同冷卻塔的不同補(bǔ)水量要求,由變頻輸送水泵向冷卻塔供水。水經(jīng)輸送水泵加壓后,由1條管道沿廢水站東面的圍墻輸送至能源中心樓頂,到達(dá)樓頂后再分3條管路對(duì)空調(diào)水冷卻塔、工藝水冷卻塔和空壓機(jī)冷卻塔分別補(bǔ)水,3條管路末端各自安裝浮球閥1個(gè),一起控制變頻系統(tǒng)對(duì)冷卻塔進(jìn)行補(bǔ)水。

夏季(7-9月)冷卻塔補(bǔ)水量約需480 m3/d,廢水站約200 m3/d的出水不能滿足,不足部分仍由自來水補(bǔ)充,其余時(shí)間廢水站出水回用有余,多余部分原途徑排放。作為補(bǔ)充的自來水水源另行建造(從原冷卻水的自來水系統(tǒng)處將自來水引進(jìn)輸送水池,并設(shè)置電動(dòng)閥一只,由輸送水池的液位計(jì)控制電動(dòng)閥與過濾水泵的啟停達(dá)到中水與自來水的交替使用的目的,而冷卻塔原有的自來水補(bǔ)水系統(tǒng)仍然保留、備用,不作任何改動(dòng),僅通過其自身的閥門將其關(guān)閉)。

3 主要設(shè)備及工藝參數(shù)

設(shè)備材料詳見表3。

3.1 蓄水池

有效容積約50 m3,有效尺寸9000 mm×3400 mm×2200 mm。設(shè)液位計(jì)1臺(tái),排泥泵1臺(tái)(10 m3/h,14 m)。

表3 設(shè)備材料表

3.2 砂濾器

外形尺寸Φ1800 mm×4000 mm,工作壓力0.30 MPa,濾速7.9 m/h,反洗強(qiáng)度6 L/(m2·s)。設(shè)過濾水泵1臺(tái)(25 m3/h,20 m),過濾流量計(jì)1臺(tái),液位計(jì)1臺(tái)。

3.3 活性炭吸附柱

外形尺寸Φ2000 mm×4000 mm,工作壓力0.26 MPa,濾速6.4 m/h,反洗強(qiáng)度8 L/(m2·s)。

3.4 反洗水池

有效容積約30 m3,尺寸2700 mm×3400 mm ×3600 mm。設(shè)液位計(jì)1臺(tái),反洗水泵1臺(tái)(70 m3/ h,23.5 m),反洗流量計(jì)1臺(tái)。

3.5 輸送水池

有效容積約10 m3,尺寸1300 mm×3400 mm×3600 mm。設(shè)液位計(jì)1臺(tái),變頻輸送成套設(shè)備一套,包括輸送水泵2臺(tái)(1用1備,0～22 m3/h,0.25～0.30 MPa),計(jì)量水表2臺(tái)。

表4 出水水質(zhì) mg/L

3.6 泵房

泵房與原廢水站泵房共用,用以安置深度處理工藝所需水泵設(shè)備。

4 運(yùn)行情況

該中水回用工程于2008年5月竣工,總造價(jià)為20多萬元,已運(yùn)行一年多。每年可節(jié)約自來水約28000 m3,取得了良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)2008年8月-2009年3月以來的出水水質(zhì)(見表4),運(yùn)行穩(wěn)定,完全達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

5 結(jié)論

5.1 汽車工業(yè)廢水經(jīng)過深度處理后,完全達(dá)到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)(GB/T 19923-2005)》標(biāo)準(zhǔn)。

5.2 石英砂過濾+活性炭吸附+二氧化氯消毒的工藝簡(jiǎn)單、管理方便、運(yùn)行可靠,適用于汽車工業(yè)中水回用。

5.3 采用中水回用于循環(huán)水補(bǔ)水,可節(jié)約大量的水資源,具有現(xiàn)實(shí)意義。

[1] 錢 茜,王玉秋.我國(guó)中水回用現(xiàn)狀及對(duì)策[J].再生資源研究, 2003,(1):27-30.

[2] 吳 恬,馬熙愷.中水回用在汽車工程中的應(yīng)用[J].裝備機(jī)械, 2008,38(2):2-5.

[3] 林殿濱.凈化污水用于循環(huán)水的技術(shù)控制[J].工業(yè)水處理, 2005,25(6):69-71.

Engineering Application of Wastewater Reuse in Automotive Industry

LI Yun1,WANG Chun-dong2,MENG Yi-ye1

(1.Shanghai Yike Green Engineering Co.Ltd,Shanghai 200433,China; 2.Suntory Beer(Shanghai)Co.Ltd,Shanghai 201112,China)

The engineering application showed:wastewater from automotive industry could meet the standard ofThe reuse of urban recycling water-Water quality standard f or industrial usesafter advanced treatment.The water of advanced treatment can successfully use for circulating water.

automotive wastewater;advanced treatment;reclaimed water reuse;circulating water replenishment

X703.1;X734.2

A

1674-2842(2010)01-0047-04

2009-06-25

李韻(1980-),男,給排水工程學(xué)士,主要從事工業(yè)廢水處理的工藝設(shè)計(jì)和研究工作,E-mail:yun.li@sh-yike.com。

王春冬(1981-),男,環(huán)境科學(xué)學(xué)士,主要從事工業(yè)廢水處理的工藝技術(shù)管理和研究工作,E-mail:esewang@gmail.com.