污水處理技術(shù)按照處理程度可以劃分為3級，第1級主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物，多采用物理處理法，生物化學(xué)需氧量(BOD)—般可去除30%左右。第2級主要去除呈膠體和溶解狀態(tài)的BOD、化學(xué)需氧量(COD)等物質(zhì)，去除率在90%以上。第3級處理主要采用生物脫氮除磷法、混凝沉淀法、離子交換、電滲分析法等去除有機(jī)物及氮、磷等無機(jī)物。
一、項(xiàng)目建設(shè)背景
目前，河北新啟元能源技術(shù)開發(fā)股份有限公司全廠地下水用水量約為230m3/h，為節(jié)約用水，計(jì)劃引入地表水。公司可回收利用的地表水主要為污水產(chǎn)水和三法凈水產(chǎn)水，但是這兩部分水電導(dǎo)率偏高，無法直接回用。為此公司新建1套300m3/h的地表水預(yù)處理系統(tǒng)與超濾系統(tǒng)、1套60m3/h的污水回用超濾與反滲透系統(tǒng)。
二、工藝流程
新增地表水處理系統(tǒng)后的供水工藝流程示意圖見圖1
2.1 工藝方案說明
2.1.1 預(yù)處理部分
(1)主工藝流程：原水來水→5000m3罐→原水泵→混合器→多介質(zhì)過濾器。
(2)地表水來水首先進(jìn)入現(xiàn)有的5000m3罐，然后通過原水泵輸送至混合器與絮凝劑混合后到多介質(zhì)過濾器，多介質(zhì)設(shè)計(jì)通過量300m3/h，共設(shè)置8臺(直徑93200mm)，每臺流量40m3/h.濾速8m/h，其中6臺利舊現(xiàn)有的，2臺新增，利舊的過濾器需要將DN80的反洗管線改造為DN200，并且將原有的使用時(shí)間較長的濾料以及活性炭全部更換為新的多介質(zhì)濾料。當(dāng)過濾器進(jìn)出水壓差大于1kg/cm2時(shí)，則需要過濾器進(jìn)行反洗，單臺過濾器反洗水量為200m3/h，反洗水進(jìn)三水集水罐。每臺過濾器設(shè)置流量計(jì)，以便于對單臺流量進(jìn)行監(jiān)控。
2.1.2 多介質(zhì)原理及處理水質(zhì)
多介質(zhì)過濾是具有孔隙的物料層截留水中雜質(zhì)從而使水得到澄清的工藝過程。過濾不僅可以去除水中細(xì)小懸浮顆粒雜質(zhì)，而且細(xì)菌病毒及有機(jī)物也會隨濁度降低而被去除。未經(jīng)多介質(zhì)過濾的地表水水質(zhì)見表1。多介質(zhì)過濾的地表水水質(zhì)可達(dá)到濁度<20NTU。
2.1.3 超濾部分A
超濾部分A以地表水為進(jìn)水，處理系統(tǒng)的能力為150m3/h。
(1)工藝流程
多介質(zhì)過濾器→自清洗過濾器→超濾裝置→超濾水箱→反滲透給水泵→反滲透系統(tǒng)。
(2)自清洗過濾器
本項(xiàng)目采用或使用自清洗過濾器設(shè)置一臺，流量150m3/h，水由進(jìn)水口進(jìn)入過濾器，首先經(jīng)過粗濾芯組件濾掉較大顆粒的雜質(zhì)，然后到達(dá)細(xì)濾網(wǎng)，通過細(xì)濾網(wǎng)濾除細(xì)小顆粒的雜質(zhì)后，清水由出水口排出。其作用是過濾掉多介質(zhì)過濾器中偶爾漏過來的大顆粒物質(zhì)，從而保護(hù)后續(xù)的超濾系統(tǒng)。
本項(xiàng)目設(shè)置地表水處理系統(tǒng)超濾設(shè)施2套.單套流量75m3/h，產(chǎn)水率99%，產(chǎn)水進(jìn)入超濾水箱(新增)，通過反滲透給水泵(新增)供到現(xiàn)有的反滲透裝置。
超濾是以壓力為推動力的膜分離技術(shù)之一。以大分子與小分子分離為目的，膜孔徑在20〜1000A。在超濾過程中，水溶液在壓力推動下，流經(jīng)膜表面，小于膜孔的溶劑(水)及小分子溶質(zhì)透水膜，成為凈化液(濾清液)，比膜孔大的溶質(zhì)及溶質(zhì)集團(tuán)被截留，隨水流排岀，成為濃縮液，超濾過程為動態(tài)過濾，分離是在流動狀態(tài)下完成的，溶質(zhì)僅在膜表面有限沉積，超濾速率衰減到一定程度而趨于平衡，且通過清洗可以恢復(fù)。地表水經(jīng)超濾處理后的水質(zhì)見表2。
2.1.4 超濾部分B
超濾部分B以污水為進(jìn)水，處理系統(tǒng)的能力為60m3/h。
(1)工藝流程
循環(huán)水廠排水、多介質(zhì)過濾器反洗水〜三水產(chǎn)水、污水產(chǎn)水-自清洗過濾器-超濾B-產(chǎn)水箱濃水反滲透。
本套系統(tǒng)主要是處理多介質(zhì)過濾器的反洗水、三水裝置產(chǎn)水以及污水產(chǎn)水，將這些利用率不高或者排掉的廢水進(jìn)行回收處理，產(chǎn)水達(dá)到補(bǔ)到循環(huán)水廠的要求，從而節(jié)約地表水的使用量，降低公司成本。
(2)處理效果
超濾部分B處理的多介質(zhì)過濾器反洗水水質(zhì)、三水產(chǎn)水水質(zhì)和污水水質(zhì)分別見表3、表4和表5。經(jīng)過超濾部分B處理后的產(chǎn)水水質(zhì)見表6。
2.1.5 濃水反滲透
本系統(tǒng)增上一套新的濃水反滲透膜，進(jìn)水量為60m3/h，產(chǎn)水率為50%，專門用來處理超濾B產(chǎn)出的水。產(chǎn)出的凈水補(bǔ)充到循環(huán)水廠，濃鹽水外排。濃水反滲透處理后的產(chǎn)水水質(zhì)見表7。
三、項(xiàng)目標(biāo)定
3.1 標(biāo)定內(nèi)容及標(biāo)定方法
主要對地表水處理系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)以及污水回用產(chǎn)水水質(zhì)進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定方法采取化驗(yàn)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)參數(shù)對照標(biāo)定。產(chǎn)水水質(zhì)的標(biāo)定內(nèi)容見表8。
3.2 標(biāo)定過程
標(biāo)定前各設(shè)備調(diào)試運(yùn)行正常，漏點(diǎn)處理完成，多介質(zhì)過濾器與超濾設(shè)施均正常運(yùn)行。裝置連續(xù)運(yùn)行120h，連續(xù)監(jiān)測產(chǎn)水水質(zhì)以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)
3.3 標(biāo)定結(jié)果
在穩(wěn)定工況48h時(shí)，物料平衡的標(biāo)定結(jié)果見表9，產(chǎn)水質(zhì)量標(biāo)定結(jié)果見表10。
四、結(jié)論
4.1 效益核算
(1)地表水價(jià)格為3.5元/m3，超濾反滲透加工成本為0.4元/m3;S按此核算，年地表水使用及加工成本費(fèi)用為3.9X24X230X365=785.77萬元。
(2)地下水價(jià)格為2.4元/m3，按此計(jì)算，年地下水使用費(fèi)用為2.4X24X230X365=483.55萬元。
(3)污水回用單元可節(jié)約地表水使用量，節(jié)約量約30m3/h，年節(jié)約30X24X365=262800m3，按3.9元/m3折算，年節(jié)省地表水費(fèi)用為102.5萬元。
4.2 產(chǎn)水質(zhì)量達(dá)標(biāo)
通過標(biāo)定，可以確定地表水處理裝置在處理量以及產(chǎn)水質(zhì)量等指標(biāo)，均達(dá)到使用要求。( >
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