污水回用

污水处理厂二级出水中水回用工程案例

摘要：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）。
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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
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。
　　②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。
　　③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。
　　④溶盐池，钢进结构，12m×5.5m×2.5m，总有效容积160m3。
　　⑤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。
　　⑥污泥脱水机房，砖混结构，面积200m2。
　　⑦清水提升泵房，砖混结构，面积260m2。
　　⑧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。
⑨吸附过滤厂房，砖混结构，面积为280m2，外型尺寸为20m×14m×8m，内装5台Φ3600吸附过滤器。
　　⑩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
　　①潜水混合液回流泵，3台，高峰时同时用。Q=100-150m3/h，H＝10m，N=5.5kw
　　②潜水搅拌机，2台，每台7.5kw，设在CASS池内。
　　③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。
　　④刮、吸泥机，2套，宽7m，功率为3kw/台。安装在平流式沉淀池。
　　⑤离心鼓风机，1台工作，主要用于CASS池的曝气系统。
　　Q＝16-20m3/min，H=6m，N=55kw。
　　⑥中间加压水泵，2用1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。Q＝100－150m3/h，H＝35m。
　　⑦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。
　　⑧吸附过滤，采用压力过滤器，设计滤速6－8m/h，共设5台，4用1备，Φ3600×6000。
　　⑨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％。
　　⑩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BD－3000二氧化氯发生器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元/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：
　　　　 ｛（120－30）×6000+（30－20）×5000×10-6 ×365=215.35t
　　悬浮物：
　　　　 （50－5）×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。