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        污水處理技術(shù)在自來水廠的應(yīng)用

        2013-09-16 14:17:16簡穎臻
        凈水技術(shù) 2013年1期
        關(guān)鍵詞:斜板清液出廠

        簡穎臻

        (廣州市自來水公司,廣東廣州 510300)

        目前社會的發(fā)展趨勢,越來越重視環(huán)保及節(jié)能工作,因此自來水廠的生產(chǎn)排放水回收工作得到了前所未用的重視,新建水廠必須擁有污水處理系統(tǒng),老水廠也要新增簡易的污水處理裝置,以下介紹一個較先進(jìn)水廠的污水回用技術(shù)[1-3]。

        1 水廠污水處理系統(tǒng)簡介

        某水廠的污水處理水主要來源于凈水系統(tǒng)的洗池水、排泥水和生物預(yù)處理的洗池水。生產(chǎn)排放水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)后主要經(jīng)過調(diào)節(jié)池、沉泥池、斜板濃縮池、污泥平衡池等構(gòu)筑物的沉淀濃縮作用,污泥液進(jìn)入脫水機進(jìn)行脫水加藥,并形成污泥外運。而沉泥池出水流至上清液回收池作進(jìn)一步沉淀,最后上清液回收池出水經(jīng)回收泵重新輸送至水廠的原水管道中實現(xiàn)循環(huán)利用。

        1.1 調(diào)節(jié)池

        1.1.1 調(diào)節(jié)池設(shè)計功能

        調(diào)節(jié)池設(shè)計收集沉淀池排泥水、濾池反沖洗水,以及生物預(yù)處理洗池水。設(shè)置4臺WQ800-12-45潛污泵(每臺功率為45kW),三用一備,將泥水抽升到污水處理系統(tǒng)的沉泥池。設(shè)置1臺固液分離機,功率為1.5 kW,分離進(jìn)水中的纏繞固體垃圾。設(shè)置5臺QJB5.5/8-640/3-232/S潛水?dāng)嚢铏C(每臺功率為5.5 kW),潛水?dāng)嚢铏C用來防止污泥在本池沉積。

        1.1.2 調(diào)節(jié)池工藝主要設(shè)計參數(shù)

        池容:1 800 m3;池底標(biāo)高:0.00 m;坑底標(biāo)高:-0.90 m;設(shè)計最高水位:2.80 m;

        1.1.3 調(diào)節(jié)池潛污泵操作要點

        根據(jù)調(diào)節(jié)池水位自動啟動潛污泵。潛污泵啟動程序:開啟泵組出水電動蝶閥(開盡)―啟動潛污泵。潛污泵關(guān)閉程序:關(guān)閉潛污泵―關(guān)閉出水電動蝶閥。

        1.2 沉泥池

        1.2.1 沉泥池設(shè)計功能

        某水廠沉泥池共有3組(分別稱為1#沉泥池、2#沉泥池、3#沉泥池),主要作用是接納調(diào)節(jié)池送過來的污水,污水在池中停留進(jìn)行沉淀。每個沉泥池配備1臺泵吸式吸泥機(排泥車),按設(shè)置的時間輪流啟動將池底的污泥抽至集泥槽后,排至濃縮池。上清液則通過上部集水渠收集后自流進(jìn)入4#上清液回收池。

        1.2.2 沉泥池工藝設(shè)計參數(shù)

        單池尺寸:48 m×10 m×4 m;

        有效水深:4.0 m;

        有效池容:1 920 m3。

        1.3 上清液回收池及回收泵組

        1.3.1 上清液回收池及回收泵組設(shè)計功能

        收集沉泥池的上清液(原設(shè)計斜板濃縮池的上清液也回收至上清液回收池)。配備2臺WQ400-10-22排污泵,將上清液回收液抽送至原水管與原水混合后進(jìn)入生物預(yù)處理,配備1臺PBXN-10泵吸式吸泥機(排泥車),將沉積在本池的污泥抽至集泥槽后,排至濃縮池。

        1.3.2 上清液回收池工藝設(shè)計參數(shù)

        單池尺寸:48 m×10 m×2.5 m;

        有效池容:1 200 m3;

        上清液回收池最高水位:2.5 m;

        上清液回收池最低水位:0 m。

        1.4 斜板濃縮池

        1.4.1 斜板濃縮池設(shè)計功能

        斜板濃縮池有2組。沉泥池排泥車所排的污泥通過池中間的進(jìn)泥筒進(jìn)入濃縮池,通過斜板進(jìn)行污泥水濃縮,原設(shè)計中上清液由池上部的集水槽收集,通過集水池總渠排入上清液回收池。泥則沉淀至池底,在每個斜板濃縮池一側(cè)的兩角,安裝有2臺潛污泵,當(dāng)達(dá)到設(shè)定時間時,斜板濃縮池外的管道離心泵啟動,將濃縮污泥抽升至平衡池。每池安裝有2臺管道離心泵(功率為5.5 kW)共4臺,同時每池裝有1臺WNG-11懸掛式中心傳動刮泥機,共2臺。

        1.4.2 污泥切割機

        3臺,每臺功率為5.5 kW,2運1備。

        1.5 平衡池

        平衡池2組,每池內(nèi)裝有2臺QJB5.5/8潛水?dāng)嚢铏C(功率為4 kW),共4臺。收集儲存濃縮池輸送來的濃縮污泥,以保證脫水機進(jìn)泥量和濃度的平衡,并由脫水機房內(nèi)的管道離心泵送至污泥脫水機脫水。

        1.6 脫水加藥系統(tǒng)

        4臺離心脫水設(shè)備及2套聚丙投加系統(tǒng)。每臺離心脫水設(shè)備包括:

        1臺加藥泵(功率為2.2 kW),1臺離心泵(功率為5.5 kW),1臺離心機(功率為37 kW),1臺液壓機(功率為22 kW),1個進(jìn)料閥(功率為0.2 kW);

        每套聚丙投加系統(tǒng)設(shè)備包括:

        1臺攪拌機(功率為2.2 kW),1臺投藥泵(功率為0.37 kW),1個放藥閥(功率為0.2 kW)。

        2 污水處理系統(tǒng)優(yōu)化措施

        為實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的,水廠生產(chǎn)排放水有必要全面回收循環(huán)利用,而隨新國標(biāo)的實施水廠出廠水標(biāo)準(zhǔn)又進(jìn)一步提升,要實現(xiàn)生產(chǎn)排放水全面回收的同時確保出廠水達(dá)標(biāo),必須對原有的污水處理系統(tǒng)和凈水生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化運行管理工作。

        2.1 增大上清液回收池調(diào)節(jié)能力措施

        對上清液回收池溢流堰進(jìn)行加高0.8 m,改造后上清液回收池儲水量由為1 200 m3提升至1 584 m3,改造后增加容積32%,達(dá)到了合理調(diào)節(jié)回收水量的目的。

        2.2 提升上清液回收液水質(zhì)的措施

        (1)合理設(shè)置常規(guī)處理系統(tǒng)排泥車的排泥時間和濾池的反沖洗時間,使生產(chǎn)中產(chǎn)生的排放水處于一種均衡狀態(tài),便于回用水系統(tǒng)的處理。

        (2)合理設(shè)置回用水系統(tǒng)中沉淀池和上清液回收池排泥車的排泥次數(shù),以減少池底的積泥。

        (3)合理調(diào)節(jié)上清液回收池排泥車的運行次數(shù),建議每天運行2~3次,以減少池底的積泥。

        (4)通過變頻調(diào)節(jié)措施使排泥車在兩條回收水管間的區(qū)域以最慢速度行駛,以保證池底少積泥。

        (5)排泥車吸口增加刮泥板,以提高排泥車的排泥效率。

        (6)按要求定期對排泥水處理系統(tǒng)構(gòu)筑物進(jìn)行放空清洗以減少積泥情況。

        2.3 提升回用水量和確保出廠水水質(zhì)措施

        (1)以上清液回收池液位計作依據(jù),采用兩臺回收泵協(xié)作運行的模式,以達(dá)到回收水量最大化的目的。

        (2)加強對原水、回用水水質(zhì)情況的檢測工作,根據(jù)當(dāng)時水質(zhì)情況對工藝參數(shù)和回收泵的使用作調(diào)整,以確保出廠水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

        (3)加強對污水處理系統(tǒng)的巡檢,降低設(shè)備故障率。

        (4)加強對原水、上清液回收水水質(zhì)情況的檢測工作,根據(jù)當(dāng)時水質(zhì)情況對工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

        3 回收水水質(zhì)及對出廠水水質(zhì)的影響分析

        3.1 回收水水質(zhì)分析

        水廠主要針對余氯、Al、Mn、NH3-N、菌落總數(shù)共5項水質(zhì)指標(biāo)對回用水水質(zhì)進(jìn)行評價分析,其具體數(shù)值如下表:

        表1 回收期間上清液主要水質(zhì)數(shù)據(jù)Tab.1 Water Quality of Supernatant of the Recycle Period

        由表1可見,回收期間余氯指標(biāo)基本一直保持在檢測下限以下,可認(rèn)為對正常生產(chǎn)不造成影響。NH3-N指標(biāo)也基本處于一種較低的水平,也可認(rèn)為對正常生產(chǎn)不造成影響。

        而常規(guī)生產(chǎn)中的各種濾池反沖水、沉淀池排泥水,極容易滋生細(xì)菌,菌落總數(shù)有必要作為回用水水質(zhì)優(yōu)劣的考察指標(biāo),結(jié)合我廠出廠水菌落總數(shù)指標(biāo)分析,回用水菌類總數(shù)的變化暫不對出廠水菌落總數(shù)造成超標(biāo)風(fēng)險,屬于可控范圍之中。

        水廠要密切監(jiān)測回用水、出廠水的各項水質(zhì)指標(biāo),并設(shè)立對應(yīng)的監(jiān)測預(yù)警機制,若出現(xiàn)異常情況立即按不同級別的預(yù)警機制執(zhí)行相應(yīng)的保障措施。

        3.2 出廠水水質(zhì)比較

        由以上分析可知,回收水中的余氯、NH3-N指標(biāo)對出廠水的影響不大,以下只針對Al、Mn和菌落總數(shù)三個指標(biāo)對回收期間和歷史同期的出廠水水質(zhì)進(jìn)行對比。

        由于合理調(diào)整污水處理系統(tǒng)的運行模式,Al、Mn和菌落總數(shù)三個指標(biāo)與歷史同期差別不大,都在國標(biāo)允許范圍之中,其余出廠水指標(biāo)也沒有受回收水的影響,可確保所有指標(biāo)均符合國標(biāo)的要求。

        表2 回收期間與歷史同期出廠水主要水質(zhì)指標(biāo)Tab.2 Effluent Quality of Recycle Period and Historical Period

        4 效益分析

        水廠自2012年4月開始進(jìn)行生產(chǎn)排放水回收工作后,并對污水處理系統(tǒng)進(jìn)行了一系列的改造和調(diào)試工作,從一年的運行中取得了良好的效果,總體投入約5 000元。

        水廠自2012年4月至2013年3月共回收水量361.455萬m3,日均回收1.045萬m3,約占同時段總?cè)∷?.37%,回收效益可觀。其經(jīng)濟(jì)效益主要涉及水資源費和取水電費節(jié)約兩個方面。

        4.1 水資源費節(jié)約部分

        水資源費節(jié)約部分以上清液回收水量計算,水資源費0.12元/m3,節(jié)約費用為3 614 550×0.12=433 746元。按實際回收天數(shù)346 d計算,日均節(jié)約費用為1 254元。

        4.2 估算取水電費節(jié)約部分

        根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,估算回收期間合計節(jié)約電量為630 372 kW·h,電費以 0.82 元 /(kW·h)計算,節(jié)約電費為630 372×0.82=516 905元。按實際回收天數(shù)為346 d計算,日均節(jié)約電費為1 494元。

        [1]許嘉烔,鄭高民,許建華.關(guān)于自來水廠生產(chǎn)廢水的回用[J].凈水技術(shù),2003,22(1):32-34.

        [2]葉輝,樂林生,許建華,等.自來水廠排泥水處理技術(shù)[J].凈水技術(shù),2001,20(4):23-26.

        [3]許嘉烔,鄭曄明,鄭國興,等.自來水廠生產(chǎn)廢水處理工藝流程的優(yōu)化及運行控制要求[J].凈水技術(shù),2004,23(4):36-38.

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