王文忠

水是人類及各種生物賴以生存的基本物質(zhì)，是萬物之本。我國水資源十分貧乏，而且空間分布很不均衡，山西省缺水情況尤為突出，已嚴重制約了工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，并影響了人民的正常生活。另一方面，隨著城市規(guī)模的不斷擴大和人民生活水平的不斷提高，大量市政污水外排，既污染了環(huán)境，又浪費了資源。城市污水作為新開發(fā)的第二種水源具有水量大而穩(wěn)定的特點，是一種比較可靠的水資源，古交污水經(jīng)深度處理后回供于電廠作為電廠輔機循環(huán)冷卻水補充水具有深遠的意義。

古交電廠如采用傳統(tǒng)的水冷卻方式，僅一期工程2×300 MW機組耗水量就達4萬t/日，采用空冷節(jié)水、中水復(fù)用工程后，用水量僅相當于傳統(tǒng)火電廠用水量的1/4，節(jié)水率在70%以上，符合國家循環(huán)經(jīng)濟的要求。

古交給排水公司凈化水廠是中水復(fù)用工程的重要組成部分，是古交電廠的配套工程，主要承擔(dān)污水深度處理并向古交電廠輸送輔機循環(huán)冷卻水任務(wù)。其核心處理系統(tǒng)—凈化水廠深度處理車間的進水水源為古交污水處理廠二級出水，出水水質(zhì)達到電廠循環(huán)冷卻水補充水標準。處理水量：規(guī)劃531 t/h，一期177 t/h。采用的工藝主要是石灰凝聚澄清過濾處理工藝。

1 石灰處理法原理

石灰處理法是利用化學(xué)沉淀原理去除水中硬度的方法，工藝歷史很長。水中碳酸鹽硬度可以用石灰去除。

化學(xué)反應(yīng)方程式如下：

1)石灰處理法去除碳酸鹽硬度：

2)石灰處理法對鐵、硅化合物的去除：

3)石灰處理法去除氮、磷原理。

石灰反應(yīng)去除磷：

磷吸附在碳酸鈣粒子的表面上一起沉淀。

石灰處理加藥后澄清池出水pH值一般在10～10.5左右，使水中的氮主要呈游離氨形態(tài)逸出，通過強制曝氣去除。

具體措施是在澄清池出水清水池反應(yīng)溝內(nèi)設(shè)置曝氣管道進行曝氣，氣源使用螺桿空壓機減壓后的壓縮空氣。

2 主要工藝流程

主要工藝流程如下：

二級污水首先進入空氣分離器進行曝氣，然后進入機械加速澄清池。石灰乳及聚合鐵分別投加到澄清池第一反應(yīng)室內(nèi)，經(jīng)混合、反應(yīng)并澄清的清水流入澄清水池。澄清水池設(shè)計為迷宮式，在該池入口處加入硫酸及次氯酸鈉，降低澄清水的pH值，防止碳酸鈣在纖維過濾器中沉淀，并進行殺菌滅藻，防止微生物滋生。加酸加NaClO后的澄清水經(jīng)澄清水泵進入過濾器，過濾器出水進入清水池，使用清水泵送至古交電廠循環(huán)水蓄水池供循環(huán)水系統(tǒng)使用。過濾器的反洗水排至回收水池，用回收水泵打至澄清器入口母管。澄清器排泥至泥漿池，通過泥漿泵送濃縮池濃縮后，使用脫水機進行脫水處理。

3 深度處理系統(tǒng)進水水質(zhì)

深度處理系統(tǒng)進水水質(zhì)為中心污水處理廠二級出水。主要指標如下：

BOD5≤20 mg/L

COD≤60 mg/L

SS≤20 mg/L

NH3－N≤15 mg/L

T －P≤0.5 mg/L

4 經(jīng)過深度處理后，出水水質(zhì)

經(jīng)過深度處理后，出水水質(zhì)達到電廠冷卻水質(zhì)標準：

SS＜10 mg/L

COD＜30 mg/L

C(NH3)＜5 mg/L

C(O2)＞2 mg/L

pH：7.0 ～8.0

Cl－＜300 mg/L

碳酸鹽硬度＜80 mg/L(以CaCO3計)

溶解性總固體＜1 222 mg/L

5 設(shè)備布置

凈化水廠深度處理車間設(shè)有化學(xué)試驗室、電氣設(shè)備間、控制設(shè)備間、過濾設(shè)備間、水泵間、石灰筒倉間、次氯酸鈉加藥間、硫酸和聚合鐵加藥間、脫水機間。室外設(shè)有機械加速澄清器、濃縮池和壓縮空氣儲罐。

6 工藝系統(tǒng)介紹

1)污水凝聚澄清過濾系統(tǒng)。

機械加速澄清池設(shè)置1臺，出力為200～300 t/h。澄清池的底部泥漿根據(jù)水質(zhì)及運行經(jīng)驗定時自動排放，排放時間定值可調(diào)。排泥閥關(guān)閉前先開啟沖洗水閥門沖洗泥漿管，以避免泥漿在管道中沉積。

纖維過濾器設(shè)置2臺，單臺出力180 t/h。1臺運行，1臺備用。過濾器根據(jù)壓差及累計制水量自動反洗，當壓差或累計制水量達到設(shè)定值時，關(guān)閉進出水門，打開反沖洗進出水閥及進空氣閥等，進入反洗程序。反洗持續(xù)時間約10～20 min，具體反洗時間可根據(jù)實際情況予以調(diào)整。反洗排水排入回收水池。

為了監(jiān)視澄清池出水水質(zhì)，在其澄清水泵出水管上設(shè)置了在線pH監(jiān)測儀，在每臺過濾器進口管上設(shè)置了流量表。澄清池出水經(jīng)石灰處理后pH值較高，在澄清水池入口處加硫酸中和。加酸量根據(jù)pH值及過濾器入口流量自動進行調(diào)節(jié)。同時，在澄清水池入口處加次氯酸鈉殺菌，加藥量根據(jù)機械加速澄清池的入口流量自動調(diào)整。聚合鐵加藥量根據(jù)機械加速澄清池的入口流量自動調(diào)整。

清水泵、澄清水泵、過濾器反洗水泵均和對應(yīng)的水池液位連鎖，當?shù)鸵何粫r報警、低低液位停泵。

2)加藥系統(tǒng)。

各加藥裝置的加藥泵和其對應(yīng)的藥品貯存罐液位連鎖，當液位低時報警停泵。每種計量泵均設(shè)置2臺，1用1備。

石灰加藥系統(tǒng)采用干粉計量系統(tǒng)。在石灰筒倉設(shè)有高、中、低料位開關(guān)(阻旋式)，當出現(xiàn)超高或超低時，出現(xiàn)報警。當超低時，停止星形給料機、螺旋輸送器、振打電機、攪拌器、石灰乳泵的運行，并出現(xiàn)嚴重報警。石灰乳泵設(shè)置2臺，1用1備，當輔助箱液位開關(guān)出現(xiàn)動作時停止泵的運行并報警。

3)壓縮空氣系統(tǒng)。

壓縮空氣系統(tǒng)包括過濾器反洗用空氣系統(tǒng)和儀用壓縮空氣系統(tǒng)。

羅茨風(fēng)機設(shè)置2臺，1用1備，程序控制啟動、停運，當一臺出現(xiàn)故障時報警，另一臺自動投運。

儀用壓縮空氣系統(tǒng)包括空壓機、干燥器、緩沖罐和儲氣罐?？諌簷C本身配有控制箱，可以實現(xiàn)自動控制，可根據(jù)儲氣罐壓力高低自動啟停;干燥器帶有控制柜，可以輸出故障和運行狀況;空壓機為2臺，1用1備，也可以實現(xiàn)兩臺同時啟動。

4)污泥濃縮脫水系統(tǒng)。

污泥濃縮脫水系統(tǒng)包括泥漿池、泥漿輸送泵、泥漿濃縮池、泥漿泵、脫水機、螺桿輸送機和助凝劑加藥裝置。

泥漿池上設(shè)置超聲波液位計，泥漿輸送泵和泥漿池液位計連鎖，高液位啟泵，低液位停泵，泥漿泵設(shè)置2臺，1用1備。

污泥濃縮池上設(shè)置料位開關(guān)2套，當料位低時停止電機運行，當料位高時出現(xiàn)報警，提示操作人員進行操作，并停運泥漿輸送泵。泥漿泵設(shè)置2臺，1臺運行，1臺備用。

脫水機本身配帶控制柜，控制柜內(nèi)部主要設(shè)備為2臺變頻器(對應(yīng)脫水機的2個電機)。

污泥濃縮脫水系統(tǒng)設(shè)備間聯(lián)動，即濃縮池出口泥漿泵，助凝劑加藥裝置，脫水機，螺桿輸送器要求按照脫水系統(tǒng)操作步驟，進行相應(yīng)的同時啟動或停止。助凝劑加藥裝置設(shè)置為1箱2泵，2臺泵1用1備，泵和計量箱液位連鎖，當液位低時報警停泵。

5)廢水回收系統(tǒng)。

為節(jié)約用水，減少廢水排放，本工程設(shè)置了廢水回收系統(tǒng)，主要回收過濾器反洗排水和脫水機排水，包括1座回收水池和2臺回收水泵?；厥账煤突厥账匾何贿B鎖，當高液位時自動啟泵、低液位時報警、低低液位停泵。當水泵啟動時，隨后打開其出口到加速澄清池的氣動閥門。

7 石灰處理工藝主要特點

1)水質(zhì)適用范圍廣，運行費用低，對環(huán)境污染小。2)可以除氮、磷。3)可以部分去除鈣、鎂、硅、氟，對水質(zhì)可進一步軟化。4)可以去除重金屬及其離子。5)可以降低細菌及病毒含量。6)可以降低懸浮態(tài)無機物和有機物。7)可以降低堿度。8)基建投資低，運行費用低。

8 污水深度處理后水質(zhì)處理效果

污水深度處理后水質(zhì)處理效果見表1。

表1 污水深度處理后水質(zhì)處理效果表

結(jié)果分析：電廠水質(zhì)主要指標碳酸鹽硬度去除率達到了89%，保證了水質(zhì)在管道內(nèi)不結(jié)垢，同時其它水質(zhì)指標也達到了電廠要求。

9 效益分析

中水復(fù)用實現(xiàn)了污水資源化，為古交礦區(qū)水生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)做出巨大貢獻，年可減少污染物排放量COD 540 t，SS 180 t，NH3－ N 100 t。

10 結(jié)論

古交中水復(fù)用工程深度處理車間經(jīng)過幾年運行，處理效果良好。

從現(xiàn)場化驗的結(jié)果來看，SS＜10 mg/L，碳酸鹽硬度＜60 mg/L，pH：7～8，完全能夠達到給電廠供水的要求。

古交中水復(fù)用工程的建成投產(chǎn)，開辟了城市第二水源，實現(xiàn)了污水的循環(huán)再生利用，為創(chuàng)建綠色古交礦區(qū)，保護西山礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，貫徹落實水資源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，妥善處理好西山經(jīng)濟發(fā)展同人口、資源、環(huán)境的關(guān)系具有重要的意義。