王澤寶

【摘 要】為解決河北省某熱電廠項目循環(huán)冷卻水如何取水的問題，當(dāng)?shù)匦陆嗽偕幚韽S，采用生物濾池、石灰軟化、機(jī)械攪拌澄清池、活性砂濾池、加氯消毒等工序?qū)ξ鬯M(jìn)行深度處理后加壓輸送至熱電廠，本文根據(jù)該再生水工程工藝和實際運行情況，對有關(guān)實踐經(jīng)驗做簡單探討。

【關(guān)鍵詞】再生水；深度處理；石灰軟化

1.污水再生利用工程概況

近年來，為緩解水資源短缺，降低污染物排放的有效途徑之一就是污水再生回用，在農(nóng)業(yè)用水灌溉、工業(yè)用水、園林綠化及市政雜用中廣泛的應(yīng)用。本工程占地面積為2.61公頃，設(shè)計規(guī)模6萬m3/d，建成后為當(dāng)?shù)責(zé)犭姀S提供冷卻循環(huán)水。

設(shè)計規(guī)模與水質(zhì)。

根據(jù)熱電廠水質(zhì)要求和污水處理廠出水指標(biāo)，確定工程處理水質(zhì)達(dá)到如下指標(biāo)

表1-再生水廠出水指標(biāo)：

（1）生化需氧量BOD5（mg/l）≤5。

（2）化學(xué)需氧量CODcr（mg/l）≤40。

（3）懸浮物SS（mg/l）≤10。

（4）全鐵（mg/l）≤0.3。

（5）氯離子Cl（mg/l）≤300。

（6）溶解性總固形物（mg/l）≤1000。

（7）氨氮（mg/l）冬季≤5、夏季≤3。

（8）總磷（mg/l）≤1。

（9）PH7.0-8.5。

（10）細(xì)菌總數(shù)（個/ml）≤1000。

（11）濁度（NTU）≤5。

（12）硬度（mmol/l）≤6。

（13）處理工藝。

根據(jù)當(dāng)?shù)匚鬯邏A度、高硬度的特點和熱電廠的要求，再生水處理廠采用石灰軟化工藝，即兩級生物濾池→石灰混凝→沉淀→酸化→活性砂濾池→消毒處理，整個再生水處理廠實現(xiàn)了自動化集中控制和全程監(jiān)控。處理構(gòu)筑物依次為再生水提升泵房→曝氣生物濾池→中間加壓泵→機(jī)械攪拌澄清池→活性砂濾池→清水池→輸水泵房，經(jīng)由加藥間向水中投加石灰和濃硫酸平衡酸堿度。

2.主要工程設(shè)計

再生水水源為污水處理廠處理后的的出水，經(jīng)管道自流入再生水廠。

2.1曝氣生物濾池

生物濾池系統(tǒng)由反硝化生物濾池和硝化生物濾池串接組成。污水廠進(jìn)水經(jīng)提升泵，進(jìn)入反硝化生物濾池，濾料中含有大量異養(yǎng)菌，利用水中殘留有機(jī)物，降解硝酸鹽氮，釋放氮氣。反硝化生物濾池的出水靠重力流入硝化生物濾池，在濾池中進(jìn)行曝氣，通過濾料中附著的微生物氧化水中的氨氮及殘留的易降解有機(jī)物。

生物濾池過濾采用上向流，反沖洗采用空氣和水定期清洗，濾料選用優(yōu)質(zhì)火山巖濾料，粒徑2～5毫米。濾板采用現(xiàn)澆混凝土底板，厚度為150厘米。

硝化生物濾池通過曝氣生物生物濾池專用的空氣擴(kuò)散器進(jìn)行曝氣，每格生物濾池設(shè)置1臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)，采用變頻方式調(diào)節(jié)供氣量。由于再生水廠進(jìn)水中氨氮濃度浮動較大，且硝化反映受溫度影響明顯，為確保出水氨氮達(dá)標(biāo)，在進(jìn)水氨氮濃度很高或水溫低等情況下，反硝化生物濾池按照硝化方式運行，每格反硝化生物濾池設(shè)置1臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)，在通常情況下作為硝化濾池鼓風(fēng)機(jī)的備用風(fēng)機(jī)。

曝氣生物濾池濾料厚度為3米，單格池平面尺寸為10.8×6.4米，曝氣充氧氣水比1.36：1，最大反沖洗水強(qiáng)度為30米/小時，最大反沖洗氣強(qiáng)度60米/小時，濾頭密度：50個/米2。

2.2機(jī)械攪拌澄清池

機(jī)械攪拌澄清池利用原水中的雜質(zhì)顆粒與池中聚積的泥漿相互接觸、吸附，以達(dá)到清水較快分離的效果。在進(jìn)入機(jī)械攪拌澄清池處投加石灰乳作為混凝劑，PH值控制在10-11左右，同時投加FeSO4溶液作為助凝劑。

機(jī)械攪拌澄清池中心設(shè)置攪拌機(jī)及刮泥機(jī)，攪拌機(jī)采用可提升式攪拌機(jī)葉輪直徑3.5米，功率5.5千瓦，每座設(shè)置一臺。刮泥機(jī)采用中心驅(qū)動刮泥機(jī)，刮臂直徑12.0米，功率1.5千瓦，每座機(jī)械攪拌澄清池設(shè)置一臺。

2.3活性砂濾池

活性砂過濾器采用的是逆流原理。原水通過進(jìn)水管進(jìn)入到活性砂過濾器內(nèi)部，然后經(jīng)布水器均勻分配向上逆流，通過濾料層完成過濾，濾液在過濾器上部聚集溢流外排。在此過程中，原水經(jīng)過過濾，水中的污染物含量明顯降低，石英砂中的污染物含量會增加，而且上層濾料層的污染物含量低于下層濾料。在空壓機(jī)的作用下處在過濾器中央的空氣提升泵將截留有污染物的石英砂放至過濾器頂部的洗沙器中進(jìn)行清洗，然后回到濾床，同時排出清洗所產(chǎn)生的污染物。

2.4輸水泵房及清水池

輸水泵房為半地下式，設(shè)置3臺輸水泵，另設(shè)變頻氣壓供水系統(tǒng)，為廠區(qū)生產(chǎn)提供生產(chǎn)用水。為熱電廠供水的輸水泵采用3臺臥式離心泵，其中2用1備。在出水處設(shè)置水質(zhì)在線分析儀，包括堿度、氨氮、COD以及濁度在線分析儀等。

清水池主要用于調(diào)度生產(chǎn)水量與供水量平衡，保證持續(xù)供水。清水池有效容積為7500米3，約為電廠目前日需水量的25%。

2.5脫水機(jī)房及加藥間

本項目采用板框壓濾機(jī)對生產(chǎn)過程中沉淀的灰渣直接脫水。機(jī)械攪拌澄清池的出泥排入貯泥池，由加壓泵輸送至壓濾機(jī)，直接脫水。機(jī)加池排出的污泥含水率約為98%，經(jīng)脫水后，含水率低于70%。

加藥間設(shè)置存儲罐和多套加藥設(shè)備，主要用于FeSO4溶液、石灰、濃硫酸的溶解、稀釋和投加。FeSO4溶液的投加比例為30mg/l；石灰乳濃度為5%；濃硫酸投加比例為40mg/l。

3.再生水廠實際運行情況

再生水廠投產(chǎn)以來，主要處理工藝運行穩(wěn)定，每年生產(chǎn)合格再生水約700萬m3，全部用于熱電廠循環(huán)冷卻水，極大的保護(hù)了當(dāng)?shù)氐牡叵滤Y源，同時也得到了一些實踐經(jīng)驗。

3.1活性砂過濾技術(shù)

在本工程中，技術(shù)人員選擇了活性砂過濾工藝，與傳統(tǒng)的V型濾池相比，活性砂過濾技術(shù)集過濾、反沖洗為一體，不需停機(jī)反沖清洗；沒有出現(xiàn)水力分布不均勻和初濾液等其他問題；無需反沖洗水泵以及停機(jī)切換用電動、氣動閥門，實現(xiàn)了在運行中過濾和清洗連續(xù)進(jìn)行，低能源消耗同時使本段處理工藝的占地面積減少了近2/3，出水效果大為改善，可以使運行成本有效降低。

3.2石灰加藥系統(tǒng)和排泥系統(tǒng)

石灰加藥系統(tǒng)是石灰軟化工藝過程中的重要一環(huán)，直接影響再生水廠的正常生產(chǎn)。由于再生水廠較為潮濕的生產(chǎn)環(huán)境易導(dǎo)致石灰結(jié)塊硬化，阻塞設(shè)備管道，因此整個加藥系統(tǒng)設(shè)計，尤其管道布置務(wù)求簡單實用，多設(shè)檢查維修操作口，在工程造價允許的前提下，可考慮設(shè)置備用加藥系統(tǒng)。

類似情況須考慮的還有排泥系統(tǒng)。

3.3儲水構(gòu)筑物設(shè)計

儲水構(gòu)筑物主要用于協(xié)調(diào)生產(chǎn)水量與供水量，在工程造價和土地條件允許的前提下，應(yīng)考慮設(shè)置規(guī)模較大的儲水構(gòu)筑物。除了保證穩(wěn)定供水，生產(chǎn)調(diào)度外，還可利用階梯電價的低電價時段進(jìn)行集中生產(chǎn)，使生產(chǎn)成本得到最大限度的降低，發(fā)揮項目經(jīng)濟(jì)效益。

4.結(jié)語

本工程采用的生物濾池石灰軟化組合工藝，在當(dāng)?shù)馗哂捕雀邏A度污水水質(zhì)條件下滿足了熱電廠循環(huán)冷卻水水質(zhì)要求。經(jīng)過三年多的運行，各項出水指標(biāo)穩(wěn)定可靠，達(dá)到了預(yù)期效果，實現(xiàn)了當(dāng)?shù)厮Y源可持續(xù)利用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王勇.宿州市中水回用工程設(shè)計.中國給水排水，2007，（10）.

[2]給水工程（第四版）.