文_張媛媛 山西陽泰環(huán)保技術(shù)服務(wù)有限公司

陽煤五礦污水處理廠實際日處理水量基本穩(wěn)定在3000m3，處理效果良好，處理后只有1/3的水量用作五礦洗煤廠生產(chǎn)補水，中水回用率較低。隨著水資源的緊缺和取水成本的不斷上漲，以及環(huán)保監(jiān)管日趨嚴格，需尋找中水利用途徑，充分提高中水回用率。項目的技術(shù)目標為，在五礦生活污水目前的出水水質(zhì)條件下，將其進行深度處理，處理后能滿足電廠脫硫補水、洗煤廠生產(chǎn)補水，同時還能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。

1 污水處理復(fù)用方案設(shè)計

1.1 工藝流程

采用“絮凝沉淀+多介質(zhì)過濾+陶瓷膜超濾”工藝流程實現(xiàn)污水處理，其工藝流程如圖1所示。該工藝系統(tǒng)主要由調(diào)節(jié)池、高密度沉淀池、中間水箱1、多介質(zhì)過濾器以及超濾系統(tǒng)組成。

高密度沉淀池由混凝反應(yīng)池、絮凝反應(yīng)池和高效沉淀池組成，實現(xiàn)混合、混凝、絮凝、固液分離、自動污泥沉淀和固體同流等功能，其工作原理為：原水經(jīng)調(diào)節(jié)堰門均勻進入混凝反應(yīng)池，向混凝反應(yīng)池內(nèi)加入混凝劑，然后進入絮凝反應(yīng)階段，水中的沉淀物及膠體進一步與混凝劑反應(yīng)，破壞膠體穩(wěn)定性，并使之從水中已有的沉淀進一步凝聚，從而達到凈水的作用。向高密度沉淀池內(nèi)投加PAC/PAM溶液及回流部分沉淀污泥入絮凝反應(yīng)池內(nèi)，加入循環(huán)污泥的目的是使原污水中的懸浮固體與系統(tǒng)內(nèi)的污泥接觸，以增加凝固物的形成。多介質(zhì)過濾器可以按照深度過濾水中較大以及較小的顆粒、膠體物質(zhì)等，降低水的SDI值，滿足深層凈化的水質(zhì)要求。超濾膜系統(tǒng)是以超濾膜為過濾介質(zhì)，膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力的溶液分離裝置。超濾膜只允許溶液中的溶劑（如水分子）、無機鹽及小分子有機物透過，而將溶液中的懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等大分子物質(zhì)截留，從而達到凈化和分離的目的。超濾是采用中空纖維過濾新技術(shù)，配合三級預(yù)處理過濾清除自來水中雜質(zhì)；超濾微孔小于0.01μm，能徹底濾除水中的細菌、鐵銹、膠體等有害物質(zhì)，保留水中原有的微量元素和礦物質(zhì)。

圖1 方案工藝流程

1.2 具體設(shè)計

設(shè)計方案包括水處理站、回水用管網(wǎng)、主要建筑物以及電氣等4個部分。水處理站的調(diào)節(jié)池尺寸為12m×12m×4.0m，有效水深為3.5m，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；新建1座中水處理車間，內(nèi)設(shè)高密度沉淀池、多介質(zhì)過濾器、超濾以及污泥處理系統(tǒng)。水處理車間設(shè)備明細如表1所示。

設(shè)置多介質(zhì)過濾器2套，直徑為3000mm，其中泵采用臥式離心泵3臺，2用1備，單臺性能Q=100m3/h，H=20m，N=11kW。設(shè)置超濾2套，單套產(chǎn)水量為75m3/h的有機UF系統(tǒng)1套或1套產(chǎn)水量150m3/h的陶瓷超濾膜系統(tǒng)。由于陶瓷超濾膜抗污染性較強，選用陶瓷膜系統(tǒng)時，通量大、占地小、膜元件壽命長、膜孔精度更好，出水水質(zhì)好，系統(tǒng)回收率更高?；赜盟梅績?nèi)設(shè)置有高密池提升泵、過濾器提升泵、超濾提升泵、超濾反洗泵以及回水用泵。

為節(jié)省投資，回用水管網(wǎng)采用單管線供水，采用DN200，PE管，距離約為300m。電廠現(xiàn)有供水系統(tǒng)作為備用系統(tǒng)，不會影響電廠用水。電廠內(nèi)回用于輔機用水的補水管網(wǎng)，由電廠內(nèi)根據(jù)實際情況自行敷設(shè)?；赜盟料疵簭S的管網(wǎng)利用原回用水管網(wǎng)，回用至洗煤廠生產(chǎn)水池，電解鋁一分廠補水管由用水單位根據(jù)自身實際情況自行敷設(shè)。

表1 水處理車間設(shè)備明細

2 主要技術(shù)經(jīng)濟指標

2.1 投資經(jīng)費估算

土建工程包括調(diào)節(jié)池、中水處理間、中間水池1/2、清水池、回用水泵房以及路面硬化等，總計259.574萬元，設(shè)備費用包括潛水攪拌器、各類泵、加藥裝置、加酸裝置、過濾器、電氣設(shè)備、自控設(shè)備等，總計543.60萬元；安裝及材料費用總計79.89萬元；其他費用約69.90萬元。

2.2 經(jīng)濟分析

設(shè)計的污水處理站的經(jīng)濟指標包括總投資、污水處理服務(wù)費、產(chǎn)品水銷售收入、總成本、固定成本等，經(jīng)濟分析結(jié)果如表2所示。

表2 經(jīng)濟分析結(jié)果表

由表2可知，若項目實施后，噸水經(jīng)營成本為1.75元/t，噸水成本為2.19元/t，每年可實現(xiàn)內(nèi)部收益率為9.07%，投資利潤率為8.90%，經(jīng)計算，項目實施后，年節(jié)約費用為215.72萬元。

3 結(jié)語

陽煤五礦污水處理廠日處理規(guī)模為3000m3/d, 如果采用本方案設(shè)計，不僅提高了污水處理站的污水處理效果, 處理后出水滿足復(fù)用及排放要求，而且降低了噸水的經(jīng)營成本，可滿足預(yù)期方案設(shè)計目標。