一、中水处理工艺
1、水量及水质
  中水回用处理站源水来自某市污水处理厂二级出水,处理能力为6000t/d。采用二级处理,处理后的中水绝大部分用于合成氨厂循环冷却水补水(5000t/d),其它用于化工生产和绿化1000t/d)。污水处理厂二级出水,即中水处理站的进水水质指标见表1。
    2、工艺流程
  鉴于上述水质特点,其主要处理对象是总碱度、总固体物、氯离子及COD等,其处理工艺流程如图1所示。
  一级处理工艺采用CASS工艺方式,在预反应区内,有一个高负荷生物吸附过程,随后在主反应区经历一个低负荷的基质降解过程。CASS艺集反应、沉淀、排水为一体,微生物处于好氧-缺氧-厌氧周期性变化之中,有较好的脱氮、除磷功能。考虑到污水有机物含量低,在池中投加弹性填料给微生物提供栖身之地。
表1 水质指标
分析项目
污水厂二级出水
一级出水
二级出水
pH
6.5-8.5
6.5-8.5
6.5-8
浊度/度
50
5
5
总固体/(mg.L-1)
1200
1000
150
总硬度(以CaCO3计)/(mg.L-1)
500
 
 
总碱度(以CaCO3计)/(mg.L-1)
500
 
 
氯离子/(mg.L-1)
300
 
 
CODcr/(mg.L-1)
120
 
 
BOD5/(mg.L-1)
40
 
 
氨氮/(mg.L-1)
30
 
 
总磷/(mg.L-1)
3
 
 
石油类/(mg.L-1)
10
 
 
总铁/(mg.L-1)
2
 
 
悬浮物/(mg.L-1)
50
 
 
异氧菌总数/(mg.L-1)
5×105
 
 
注:一级出水用于生产和绿化,二级出水用于循环冷却水补水。

 

循环冷却水系统的水质要求较高,源水经一级处理后,其水质与循环冷却水补水水质要求相差较大,特别是Cl-含量较高,Cl-的去除在工业化中一般不能采用化学沉淀方法和转换气态等办法,只能采用膜法处理。为此,二级处理工艺选用了RO反渗透装置,该工艺采用膜法脱盐,选用进口复合膜,该膜既具备了复合膜的低压、高通量、高脱盐率等优点,同时又克服了传统的复合膜表面带负电。因此,该膜又具备了耐污染性的特殊优点。

 

二、主要处理构筑物及工艺设备
    1
、主要处理构筑物
  ①CASS生化反应池
  外型尺寸为:21m×10m×6m,钢砼结构,有效容积1200m3,有效水深约5.5m,停留时间4.8h
  复配混凝池
  外型尺寸为:6m×2.5m×4m,钢砼结构,内做防腐,有效容积104m3,分为3格。停留时间10min
  平流式沉淀池
  外型尺寸为:24m×7m×4m,钢砼结构,有效容积500m3,停留时间2h
  溶盐池,钢进结构,12m×5.5m×2.5m,总有效容积160m3
  污泥池,钢极结构,4m×4m×3.5m,有效容积48m3。该池设在污泥脱水机房。
  污泥脱水机房,砖混结构,面积200m2
  清水提升泵房,砖混结构,面积260m2
  综合厂房,砖混结构。包括二氧化氯发生器。加药系统、鼓风机、污水提升泵、吸附罐的再生系统及值班控制室。
  吸附过滤厂房,砖混结构,面积为280m2,外型尺寸为20m×14m×8m,内装5Φ3600吸附过滤器。
  反渗透厂房,砖混结构,24m×5m×3.5m,内设反渗透本体、保安过滤器、10m3容积的吸水箱、高压泵、酸液罐及其酸洗泵等设备。
    2
、主要工艺设备
  潜水混合液回流泵,3台,高峰时同时用。Q=100-150m3/hH10mN=5.5kw
  潜水搅拌机,2台,每台7.5kw,设在CASS池内。

  微孔曝气器(自闭式),约400个。安装在CASS池内。
  材质:内壳ABS,外为特种橡胶。
  刮、吸泥机,2套,宽7m,功率为3kw/台。安装在平流式沉淀池。
  离心鼓风机,1台工作,主要用于CASS池的曝气系统。
  Q16-20m3/minH=6mN=55kw
  中间加压水泵,21备。该泵主要作用是将二沉池的出水提升后送人吸附过滤罐,以使该设备在大于或等于2.5kg/cm2的压力下运行。Q100150m3/hH35m
  加药设备
  PAC溶药及加药系统2套,2.5kw(包括计量泵)交替使用。NCF溶液槽及加药系统2套,2.5kw(包括计量泵)交替使用。
  吸附过滤,采用压力过滤器,设计滤速68m/h,共设5台,41备,Φ3600×6000
  反渗透系统
  总运行功率180kw,总装机功率250kw产水量4500m3/d,产水率75%。
  灭菌设备
  灭菌设备采用化学法的二氧化氯发生器。ClO2投加量为10g/m3[水],6.25kg/h。选用BD3000二氧化氯发生器2套,每套电功率1.5kw,包括温控,投加系统及发生器。

三、投资估算及经济技术指标
    1、投资估算
   投资构成见表2。
表2  投资构成
项目名称
造价/万元
土建工程费用
194
设备及安装费用
897
其它费用
265
总计
1356
    2、运行成本估算
   工艺处理成本构成见表3。
表3  工艺处理成本构成
序号
名称
用量
单价
年成本/万元
1
源水水费
 
6000m3/d
1元/t
216
2
电费
一级出水
3200度/d
0.45元/度
52.56
3
PAC药剂费
二级出水
4500度/d
0.45元/度
70.6
4
NCF药剂费
 
360kg/d
2500元/t
32.5
5
食盐
 
90kg/d
6000元/t
19.5
6
二氧化氯费
 
0.6t/d
500元/t
10.8
 
工资福利
 
60kg/d
4元/kg
0.864
7
 
 
 
1000元/(人.月)
12
8
年运行成本
一级出水
10人
327.364万元/a
 
 
 
二级出水
 
414.664万元/a
 
9
水费
一级出水
 
1.52元/t
 
 
 
二级出水
 
1.92元/t
 
 
 
 
 
 
 
   3、经济效益
  中水回用后,每年可以节约新鲜水量220×104m3,按工业用水费2.5/t计,每年的直接经济效益为150万元。
    4
、环境效益
  经过处理后,每年可少向环境排放污染负荷为:
  CODcr
     {(12030×6000+3020×5000×10-6 ×365=215.35t
  悬浮物:

     (505×6000×10-6×365=98.55t

    四、结语
   
该处理站建成后,一方面可以解决水资源紧张的矛盾,给企业带来经济效益;另一方面又具有巨大的社会效益和环境效益,减少了对环境的污染,在水资源的开发利用和保护等方面具有行业示范效应。