唐鋼城市中水與工業廢水綜合利用工程_反滲透
導(dao)讀::本工程(cheng)預處理采用:高(gao)密(mi)度沉淀(dian)池(chi)(chi)和(he)V型(xing)濾池(chi)(chi)。泵站、高(gao)密(mi)度沉淀(dian)池(chi)(chi)、V型(xing)濾池(chi)(chi)分別設置。然后進入超濾系統。影響(xiang)反(fan)滲透的脫鹽率。并購買城市中(zhong)水(shui)(shui)。本工程(cheng)有兩路原水(shui)(shui):城市中(zhong)水(shui)(shui)及工業廢水(shui)(shui)。
關鍵詞:高密(mi)度沉(chen)淀(dian)池,V型濾池,超濾,反滲透,城市中水(shui),工業綜合廢水(shui),城市中水(shui)
1概述
唐山鋼(gang)(gang)鐵股份有(you)限公司產(chan)鋼(gang)(gang)960萬(wan)噸/年(nian),消耗生(sheng)產(chan)新水(shui)(shui)(shui)(shui)670萬(wan)噸/年(nian)。為了節能減(jian)排,唐鋼(gang)(gang)決定將全廠綜(zong)合(he)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)收集(ji)在(zai)一起,并購買城市(shi)中水(shui)(shui)(shui)(shui),處(chu)(chu)理(li)(li)后作為生(sheng)產(chan)新水(shui)(shui)(shui)(shui)、除鹽水(shui)(shui)(shui)(shui)全部(bu)回(hui)用。唐鋼(gang)(gang)于2009年(nian)4月(yue)開始建設城市(shi)中水(shui)(shui)(shui)(shui)與工(gong)業廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)綜(zong)合(he)利用工(gong)程(cheng)。本工(gong)程(cheng)預處(chu)(chu)理(li)(li)采用:高密度沉淀池和(he)V型濾(lv)池,設計(ji)規(gui)(gui)模: 7.2×2萬(wan)m3/d;深度處(chu)(chu)理(li)(li)采用:超濾(lv)、反滲透及(ji)混合(he)離子交換器,設計(ji)規(gui)(gui)模:軟化水(shui)(shui)(shui)(shui)(反滲透產(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui))3.168萬(wan)m3/d,除鹽水(shui)(shui)(shui)(shui)(混合(he)離子交換器產(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui))0.72萬(wan)m3/d。
1.1設計(ji)進、出水水質
本工程有兩路(lu)原水:城市中水及工業廢水。
城(cheng)市中(zhong)(zhong)水(shui)來(lai)自(zi)市政污水(shui)處(chu)理(li)廠(chang),水(shui)質(zhi)達到一級A標(biao)準(zhun);工業廢(fei)水(shui)來(lai)自(zi)唐(tang)鋼廠(chang)區各循環系統的(de)(de)工業排污水(shui)、少量生活污水(shui)及(ji)雨水(shui)。根據唐(tang)鋼生產新(xin)水(shui)的(de)(de)水(shui)質(zhi)要求及(ji)深(shen)(shen)(shen)度處(chu)理(li)對進水(shui)水(shui)質(zhi)的(de)(de)要求,預(yu)處(chu)理(li)的(de)(de)設(she)計進、出(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)如表1,主要污染(ran)物(wu)為(wei)懸浮物(wu)、堿度、暫硬、COD、BOD5及(ji)少量浮油(you)等。考慮到城(cheng)市中(zhong)(zhong)水(shui)具(ju)有低(di)硬度、低(di)溶解(jie)性固體的(de)(de)特點(dian),經(jing)預(yu)處(chu)理(li)后作為(wei)生產新(xin)水(shui),工業廢(fei)水(shui)具(ju)有高(gao)硬度、高(gao)溶解(jie)性固體的(de)(de)特點(dian),經(jing)預(yu)處(chu)理(li)后作為(wei)深(shen)(shen)(shen)度處(chu)理(li)的(de)(de)原水(shui)中(zhong)(zhong)心。工業廢(fei)水(shui)經(jing)預(yu)處(chu)理(li)后的(de)(de)其他項指標(biao)詳見表2。深(shen)(shen)(shen)度處(chu)理(li)出(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)詳見表3。
表1 預處理設計進、出(chu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質
Tab.1Design influent and effluent quality of pre-treatment
序 號 |
項目 |
城市中水設計水質 |
工業廢水設計水質 |
|||
進水水質 |
出水水質 |
進水范圍 |
進水水質 |
出水水質 |
||
1 |
溫(wen)度/°C |
10~40 |
20~40 |
20~40 |
||
2 |
pH |
6.5~9.5 |
7~9 |
8~10 |
8~10 |
7~9 |
3 |
懸浮物/(mg·L-1) |
50 |
≤5 |
300~500 |
500 |
≤5 |
4 |
濁度(du)/NTU |
50 |
≤5 |
200 |
≤5 |
|
5 |
總硬(ying)度(du)/(mg·L-1) |
330 |
200~500 |
500 |
||
6 |
總堿度/(mg·L-1) |
250 |
≤100 |
150~400 |
400 |
≤100 |
7 |
/(mg·L-1) |
≤100 |
130~350 |
350 |
≤100 |
|
8 |
鈣(gai)硬(ying)度/(mg·L-1) |
200 |
≤100 |
300 |
≤100 |
|
9 |
CODcr/(mg·L-1) |
40 |
||||
10 |
CODMn/(mg·L-1) |
10~30 |
30 |
≤25 |
||
11 |
BOD5/(mg·L-1) |
10 |
≤10 |
|||
12 |
總磷/(mg·L-1) |
2 |
5 |
|||
13 |
油類(lei)/(mg·L-1) |
0.5 |
10~20 |
20 |
≤2 |
|
14 |
總溶解性固體/(mg·L-1) |
700 |
1600~2000 |
2000 |
||
15 |
電導率(lv)/(μS/cm) |
1100 |
2000~3000 |
3000 |
1.假設(she)工業廢(fei)水(shui)進水(shui)溶(rong)(rong)解性(xing)CODMn小于(yu)15 mg/L,工業廢(fei)水(shui)進水(shui)總BOD小于(yu)30 mg/L反滲(shen)透,其中進水(shui)溶(rong)(rong)解性(xing)BOD小于(yu)5 mg/L; 2.關于(yu)油(you)的擔保是針對非(fei)溶(rong)(rong)解性(xing)的油(you);3.所有硬(ying)度以(yi)碳酸鈣計(ji)。
表(biao)2 深度處理(li)設計進水(shui)水(shui)質
Tab.2 Design iffluent quality ofpost-treatment
序號 |
項目 |
水質 |
1 |
總鐵/(mg·L-1) |
0.14 |
2 |
Cl-/(mg·L-1) |
500 |
3 |
SO42-/(mg·L-1) |
254 |
4 |
SiO2/(mg·L-1) |
18.5 |
5 |
錳/(mg·L-1) |
0.19 |
6 |
F-/(mg·L-1) |
4 |
7 |
硝酸鹽/(mg·L-1) |
50 |
8 |
TOC/(mg·L-1) |
10.78 |
9 |
鉀/(mg·L-1) |
199.9 |
10 |
鈉(na)/(mg·L-1) |
650 |
11 |
鋇/(mg·L-1) |
2.44 |
12 |
鍶(si)/(mg·L-1) |
1.36 |
13 |
鎂(mei)硬(ying)度/(mg·L-1) |
20 |
14 |
總溶(rong)解性固體/(mg·L-1) |
2000 |
15 |
電導率/(μS/cm) |
3000 |
表3 深度(du)處理設計出(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)
Tab.3Design effluent quality of post-treatment
序號 |
項目 |
軟化水設(she)計出水水質 |
除鹽水設計出水水質 |
1 |
硬度/( mg·L-1) |
≤15 |
~0 |
2 |
二氧化硅(gui)/(μg·L-1) |
≤100 |
≤20 |
3 |
電(dian)導率(25℃)/( μS/cm) |
≤100 |
≤0.2 |
4 |
pH |
5.5~6.0 |
7~9.2 |
1.2設計(ji)工(gong)藝流程
預處理(li)處理(li)工(gong)藝(yi)流程見圖1。
城市中(zhong)水和工業廢水分別的(de)預(yu)處理(li)建設兩條獨(du)立的(de)處理(li)序列,格柵間、調節池及提升
圖1 預(yu)處(chu)理工藝(yi)流程
Fig.1 Flow chart of prêt-reatment
泵站、高密度沉(chen)淀池(chi)、V型濾池(chi)分別設置(zhi),加(jia)藥(yao)、污(wu)泥脫(tuo)水和濾池(chi)反沖洗系統(tong)共用。兩條處理序(xu)列采用相(xiang)同的工藝(yi)流程,詳見圖1。
城(cheng)(cheng)市中(zhong)水(shui)(shui)(shui)壓(ya)力(li)(li)流(liu)進入廢(fei)水(shui)(shui)(shui)廠,工業(ye)(ye)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)重力(li)(li)流(liu)進入廢(fei)水(shui)(shui)(shui)廠,首先經格柵去(qu)除水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)大塊(kuai)污染物,之后進入調(diao)節池(chi)(chi)(chi)均質、均量,由提升泵送(song)往高密度(du)沉(chen)(chen)淀(dian)池(chi)(chi)(chi)去(qu)除SS、暫硬、懸浮油、堿度(du)、CODcr等,出(chu)水(shui)(shui)(shui)重力(li)(li)流(liu)進入V型(xing)濾池(chi)(chi)(chi)進一步去(qu)除SS和膠(jiao)體等污染物,城(cheng)(cheng)市中(zhong)水(shui)(shui)(shui)系列(lie)的(de)濾池(chi)(chi)(chi)出(chu)水(shui)(shui)(shui)消毒后進入景觀水(shui)(shui)(shui)池(chi)(chi)(chi),由供水(shui)(shui)(shui)泵外供至生(sheng)產新水(shui)(shui)(shui)用水(shui)(shui)(shui)點,工業(ye)(ye)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)系列(lie)的(de)濾池(chi)(chi)(chi)出(chu)水(shui)(shui)(shui)重力(li)(li)流(liu)進入深度(du)處理的(de)原水(shui)(shui)(shui)池(chi)(chi)(chi);高密度(du)沉(chen)(chen)淀(dian)池(chi)(chi)(chi)排(pai)泥進入泥漿儲池(chi)(chi)(chi)之后加壓(ya)送(song)自動廂式壓(ya)濾機進行脫水(shui)(shui)(shui);兩個系列(lie)的(de)濾池(chi)(chi)(chi)反(fan)沖洗排(pai)水(shui)(shui)(shui)分(fen)別(bie)重力(li)(li)流(liu)回到(dao)各自系列(lie)的(de)調(diao)節池(chi)(chi)(chi)。
圖2 深(shen)度處理工藝流程
Fig.2 Flow chart of wastewater post-treatment
深(shen)度(du)處(chu)理(li)處(chu)理(li)工藝流程見圖2。由于工業廢水(shui)(shui)(shui)(shui)主要(yao)為(wei)(wei)唐(tang)鋼(gang)全廠循環系(xi)(xi)統的排污水(shui)(shui)(shui)(shui),夏季水(shui)(shui)(shui)(shui)溫約為(wei)(wei)35~40℃,影響反(fan)滲(shen)透(tou)的脫(tuo)鹽(yan)率,因此預處(chu)理(li)出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)夏季時經(jing)(jing)過冷卻塔降(jiang)溫再進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)深(shen)處(chu)理(li)。預處(chu)理(li)出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)經(jing)(jing)過原水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)提(ti)升后進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)多介質(zhi)過濾(lv)(lv)(lv)器(qi)去(qu)除細(xi)(xi)小的SS和膠體(ti),然后進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)超(chao)濾(lv)(lv)(lv)系(xi)(xi)統,超(chao)濾(lv)(lv)(lv)主要(yao)去(qu)除砂(sha)濾(lv)(lv)(lv)無法(fa)去(qu)除的SS、膠體(ti)、細(xi)(xi)菌等(deng)水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)雜質(zhi),保(bao)證SDI<3。超(chao)濾(lv)(lv)(lv)產(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)超(chao)濾(lv)(lv)(lv)產(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)池(chi)(chi),超(chao)濾(lv)(lv)(lv)產(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)經(jing)(jing)過反(fan)滲(shen)透(tou)增壓(ya)泵(beng)提(ti)升進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)保(bao)安過濾(lv)(lv)(lv)器(qi),保(bao)安過濾(lv)(lv)(lv)器(qi)出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)反(fan)滲(shen)透(tou)高(gao)壓(ya)泵(beng),經(jing)(jing)高(gao)壓(ya)泵(beng)加壓(ya)進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)反(fan)滲(shen)透(tou)裝(zhuang)置脫(tuo)鹽(yan),反(fan)滲(shen)透(tou)產(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)通過除碳(tan)器(qi)進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)反(fan)滲(shen)透(tou)產(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)池(chi)(chi)。部分反(fan)滲(shen)透(tou)產(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)通過泵(beng)提(ti)升進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)混(hun)(hun)合離子交換器(qi)進(jin)(jin)(jin)一步除鹽(yan),混(hun)(hun)合離子交換器(qi)產(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)除鹽(yan)水(shui)(shui)(shui)(shui)池(chi)(chi)。反(fan)滲(shen)透(tou)產(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)和除鹽(yan)水(shui)(shui)(shui)(shui)分別通過外供泵(beng)輸至廠區的軟化水(shui)(shui)(shui)(shui)管網、除鹽(yan)水(shui)(shui)(shui)(shui)管網。
反(fan)(fan)滲透濃水(shui)考(kao)慮充分利用(yong)自身的余壓,直接排(pai)(pai)放(fang)至(zhi)(zhi)濃鹽水(shui)池。多(duo)介質過濾(lv)(lv)(lv)器和超(chao)濾(lv)(lv)(lv)的反(fan)(fan)洗排(pai)(pai)水(shui)直接排(pai)(pai)至(zhi)(zhi)預處理系統(tong)的調節(jie)池,混合離子交換器的再生廢液、超(chao)濾(lv)(lv)(lv)和反(fan)(fan)滲透的清洗廢液通(tong)過中和處理后回至(zhi)(zhi)濃鹽水(shui)池,用(yong)于唐鋼(gang)燒結和渣山除(chu)塵(chen)。
2預處(chu)理工程設計
本工程包括(kuo)城市中(zhong)水(shui)處(chu)理(li)及工業廢水(shui)處(chu)理(li)兩套(tao)相似(si)的(de)系統(tong)中(zhong)國(guo)下載中(zhong)心。考慮到加藥、污(wu)泥脫水(shui)和(he)濾池反沖洗(xi)系統(tong)為兩條處(chu)理(li)系列共用,同時為了(le)確保平面布置的(de)對稱及美觀(guan),兩套(tao)水(shui)處(chu)理(li)系列將在(zai)同一廠區內(nei)平行建造。
2.1格柵(zha)間、調節池及提(ti)升泵(beng)站
城(cheng)市中水(shui)水(shui)質達到一(yi)級A標(biao)準,只設細(xi)格柵,工(gong)業廢水(shui)設粗、細(xi)格柵。
城市中水(shui)由泵(beng)加(jia)壓過來,水(shui)量(liang)(liang)較為(wei)(wei)穩定(ding)反(fan)滲透,因此調(diao)節池(chi)停(ting)留時間為(wei)(wei)1.0h;工藝廢(fei)水(shui)排放不(bu)均(jun)勻(yun),且生(sheng)產(chan)廢(fei)水(shui)中匯入了部(bu)分生(sheng)活污(wu)水(shui),待處理(li)的污(wu)水(shui)水(shui)量(liang)(liang)和水(shui)質在時間上變化較大,因此調(diao)節池(chi)停(ting)留時間為(wei)(wei)2.5h。調(diao)節池(chi)內(nei)設置潛水(shui)攪拌機以(yi)防止污(wu)泥沉淀。在調(diao)節池(chi)后部(bu)的取水(shui)井內(nei)安裝潛水(shui)提(ti)升(sheng)泵(beng),用于(yu)提(ti)升(sheng)來水(shui)至(zhi)高(gao)密度沉淀池(chi)。
主要設計參數及設備:
城市中水(shui)系列:
格柵渠道:2座,有(you)效(xiao)水深(shen)1.4m,長×寬×深(shen):L×B×H=19m×1.0m×3.18m
格(ge)柵(zha)(zha):2臺,耙齒柵(zha)(zha)隙B=10mm,安裝角度75°,N=1.1kW
調節水(shui)池:2座,停留時間:1.0h,潛(qian)水(shui)攪拌(ban)機:6臺,單臺N=10kW
潛(qian)水提升泵:Q=1050m3/h,H=13m,N=55kW,4臺,3用1備。
工業(ye)廢水(shui)系列(lie):
格柵渠道:2座,有效水(shui)深1.4m,長×寬×深:L×B×H=23m×1.0m×7.38m
格柵(zha):柵(zha)條(tiao)間隙B=25mm,2臺(tai);耙齒(chi)柵(zha)隙B=10mm,2臺(tai);安裝角(jiao)度75°,N=1.1kW。
調節水(shui)池(chi):2座,停留時間:2.5h,潛水(shui)攪拌(ban)機:8臺,單臺N=25kW
潛水提升泵:Q=1050m3/h,H=17m,N=75kW,4臺,3用1備(bei)。
2.2高(gao)密(mi)度沉(chen)淀池
高密(mi)度沉(chen)淀(dian)(dian)池(chi)(chi)包含前混凝(ning)池(chi)(chi)、絮(xu)凝(ning)反(fan)應池(chi)(chi)、斜管沉(chen)淀(dian)(dian)-濃縮池(chi)(chi)、后混凝(ning)池(chi)(chi)及(ji)污(wu)泥泵(beng)房。高密(mi)度沉(chen)淀(dian)(dian)池(chi)(chi)在冶金(jin)工業(ye)廢(fei)水處理(li)中得(de)到(dao)廣(guang)泛應用,作為預處理(li)的核心工藝,具(ju)有以下(xia)特點:
1)混凝、絮凝過程均采用機械攪拌反滲(shen)透(tou),且(qie)分別在不(bu)同(tong)的池內(nei)完成(cheng),效果較(jiao)好;
2)設(she)有外(wai)部污泥循環系統,使用(yong)(yong)變頻泵從后部的沉淀(dian)-濃(nong)縮池回流污泥至絮凝反應(ying)池進(jin)水管(guan),使絮凝反應(ying)池中懸浮物濃(nong)度(du)達到3000~4500mg/L,提(ti)高對水質的抗(kang)沖(chong)擊能(neng)力;污泥的回流可充分發揮其絮凝作用(yong)(yong),減少藥劑(ji)的投加(jia)量,從而(er)節約運行成本;
3)絮(xu)(xu)凝(ning)反應(ying)池(chi)是高密(mi)度沉淀的獨特特點之一,它含有一個(ge)圓(yuan)形中心導(dao)流筒(tong),導(dao)流筒(tong)和(he)池(chi)壁間設擋板,導(dao)流筒(tong)中設可變頻的絮(xu)(xu)凝(ning)攪拌(ban)(ban)機,在攪拌(ban)(ban)機下設PAM投加(jia)環(huan),使反應(ying)池(chi)內水(shui)流均勻混合(he),為絮(xu)(xu)凝(ning)和(he)聚(ju)合(he)電解質的分配提(ti)供所需的動能量[1];
4)沉淀(dian)(dian)池采用高(gao)效的斜管(guan)(guan)沉淀(dian)(dian),斜管(guan)(guan)的上升流速(su)可達(da)10~13m/h,節省(sheng)占地。
本工程的高密(mi)度(du)沉淀池(chi)有以(yi)下(xia)特點(dian):
1)以往的(de)(de)高密度(du)沉(chen)淀池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)前(qian)混(hun)凝池(chi)(chi)(chi)(chi)多(duo)(duo)數只(zhi)有一個(ge)(ge)(ge)攪(jiao)拌(ban)(ban)池(chi)(chi)(chi)(chi),混(hun)凝劑(ji)和石灰(hui)均投加(jia)在同一池(chi)(chi)(chi)(chi)內,只(zhi)是投加(jia)點(dian)不同,需調試(shi)確定。當混(hun)凝池(chi)(chi)(chi)(chi)中投加(jia)石灰(hui)后,PH值為(wei)10左(zuo)右,超出了多(duo)(duo)數混(hun)凝劑(ji)的(de)(de)最佳混(hun)凝范圍。本工程的(de)(de)前(qian)混(hun)凝池(chi)(chi)(chi)(chi)由(you)兩個(ge)(ge)(ge)串聯的(de)(de)攪(jiao)拌(ban)(ban)池(chi)(chi)(chi)(chi)組成,攪(jiao)拌(ban)(ban)池(chi)(chi)(chi)(chi)均內設快速攪(jiao)拌(ban)(ban)機(ji),第(di)一個(ge)(ge)(ge)攪(jiao)拌(ban)(ban)池(chi)(chi)(chi)(chi)用于(yu)進水(shui)與混(hun)凝劑(ji)的(de)(de)快速混(hun)合(he),第(di)二個(ge)(ge)(ge)攪(jiao)拌(ban)(ban)池(chi)(chi)(chi)(chi)用于(yu)進水(shui)與石灰(hui)、回流污(wu)泥的(de)(de)快速混(hun)合(he)。
2)以往的循環污(wu)泥(ni)的回流點均在絮凝反應(ying)池的進水管上,本工程中循環污(wu)泥(ni)的回流點在前移至前混(hun)凝池中第二個攪(jiao)拌池的進水處,這可以增加(jia)污(wu)泥(ni)和水的接觸(chu)時間,充分(fen)混(hun)合,強化后續的絮凝效果(guo)。
3) 在絮凝(ning)反應池投加碳酸鈉,去除(chu)永久(jiu)硬度。
城市中(zhong)水(shui)和工(gong)業廢水(shui)系(xi)列的設計水(shui)量(liang)(liang)相同(tong),配有(you)相同(tong)數量(liang)(liang)及尺(chi)寸的高密度(du)沉(chen)淀池中(zhong)國(guo)下(xia)載中(zhong)心。
城市中水系(xi)列(lie)或工業廢水系(xi)列(lie)主要設(she)計參數及(ji)設(she)備:
設(she)計流量:3150m3/h,單座設(she)計流量:1050m3/h。
1)前混凝(ning)池、絮(xu)凝(ning)反應池
前混凝池(chi):3座,每座設2個串(chuan)聯的攪拌池(chi)反(fan)滲透,有效(xiao)水深(shen)2.8m,單池(chi)L×B=2.5m×2.5m
前混凝攪拌機數量:6臺,功率:2.2kW。
絮凝反應池:3座,有效水(shui)深5.9m,單池L×B=5.65m×5.65m
絮凝(ning)攪拌機數量:3臺,功率:11kW,圓(yuan)形導流筒及擋板(ban):3套。
2)斜板沉淀(dian)-濃縮池
斜板(ban)沉淀-濃縮池(chi):3座,有效(xiao)水(shui)深5.9m,池(chi)徑:?=11.5m
斜(xie)(xie)管(guan):3套,材質:乙丙共聚,斜(xie)(xie)長(chang):1.5 m,間距:80 mm,傾斜(xie)(xie)角(jiao)度:60°,
單池斜管(guan)平面面積:82 m2,斜管(guan)上(shang)升流速12.8m/h
出水槽:36套,材(cai)質:不(bu)銹鋼(gang)SS316,單槽L×B×H=5.0m×0.25m×0.31m
刮泥機(ji):3套,材質(zhi):碳鋼,環氧涂層,直徑:?=11.5m,功率:1.1 kW
螺(luo)桿泵:9臺(tai),流量(liang):42 m3/h,揚程(cheng):0.2 MPa,3臺(tai)用(yong)于污泥排放,3臺(tai)用(yong)于污泥回流,3臺(tai)公共備用(yong)。
4)后混凝池
后混凝(ning)池(chi)(chi)數量:1座,有效水(shui)深3.0m,單池(chi)(chi)L×B=3.0m×3.0m
快(kuai)速攪拌器數量: 1臺,功率:2.2kW
2.3 V型濾池
城市中水(shui)和工業廢水(shui)系列的設計水(shui)量(liang)相(xiang)同,配有(you)相(xiang)同配置及濾速的V型濾池。
城市中水系列或工業廢(fei)水系列主要(yao)設(she)計及(ji)設(she)備(bei)參數(shu):
設計流量(liang):3150m3/h,4座
濾(lv)(lv)池:每座格數: 2格反滲透,單格過濾(lv)(lv)面積52.45 m2,砂濾(lv)(lv)層(ceng)厚度:1.5m,濾(lv)(lv)料d10= 1.35 mm。
V型運(yun)(yun)行數據:正(zheng)常(chang)運(yun)(yun)行濾速:7.5m3/m2.h,強制(zhi)濾速:7.7 m3/m2.h,過濾周期(qi):24h。
反沖洗參數:
反沖洗(xi)氣:55Nm3/m2.h,混合(he)沖洗(xi)(氣/水):28Nm3/m2.h和7.5m3/m2.h,反沖洗(xi)水:15m3/m2.h,交叉沖洗(xi)水:7.0m3/m2.h,。
反沖洗設備規格:
沖洗水泵:離心式(shi),流(liu)量:787m3/h,揚程:8m,功率:22kW, 2用1備。
沖(chong)洗風機:羅茨,流量:2888Nm3/h,壓差(cha):0.04 MPa,功率:55kW,2用1備。
2.4 加藥系統(tong)
加(jia)藥系(xi)(xi)統(tong)(tong)設(she)于加(jia)藥間。本工藝加(jia)藥由以下幾個系(xi)(xi)統(tong)(tong)構(gou)成:1)混(hun)凝劑聚鐵投(tou)(tou)加(jia)系(xi)(xi)統(tong)(tong);2)石灰(hui)制備和投(tou)(tou)加(jia)系(xi)(xi)統(tong)(tong);3)絮凝劑PAM制備和投(tou)(tou)加(jia)系(xi)(xi)統(tong)(tong);4)碳酸(suan)鈉制備和投(tou)(tou)加(jia)系(xi)(xi)統(tong)(tong);5)濃硫(liu)酸(suan)貯存和投(tou)(tou)加(jia)系(xi)(xi)統(tong)(tong);6)次氯酸(suan)鈉貯存和投(tou)(tou)加(jia)系(xi)(xi)統(tong)(tong)。加(jia)藥系(xi)(xi)統(tong)(tong)全自動(dong)運(yun)行,加(jia)藥泵均設(she)變(bian)頻器(qi),能隨進水(shui)水(shui)質、水(shui)量變(bian)化調節加(jia)藥量。
2.5 污(wu)泥處理系統
城市中水(shui)污(wu)泥量(liang)70 噸(dun)干(gan)泥/天,工(gong)業(ye)廢(fei)水(shui)污(wu)泥量(liang)105 噸(dun)干(gan)泥/天。污(wu)泥的來(lai)源(yuan)有:對污(wu)水(shui)中懸浮(fu)物去除、投加(jia)石灰和碳酸鈉(na)產生的CaCO3沉淀(dian),以及來(lai)自商品藥劑中的雜質。
主要設(she)計參數及設(she)備:
污泥(ni)儲池:3座(zuo),單池有效容積V=300m3,內設(she)攪拌機(ji): N=22kW
自動廂式壓濾(lv)機(ji):過濾(lv)面積(ji)600m2,4臺(tai),濾(lv)板1600×1600mm,泥餅(bing)含固(gu)率40%
污泥進(jin)料泵(beng):隔(ge)膜(mo)柱塞泵(beng),Q=65m3/h,H=120m,4臺(tai)中(zhong)國下載中(zhong)心。
3深(shen)度處理工程(cheng)設計
3.1 多介質過濾(lv)器
多(duo)介(jie)質過濾(lv)(lv)器(qi)用以(yi)(yi)進一步(bu)去除水(shui)中的(de)懸浮物和膠體,延長超濾(lv)(lv)膜的(de)使(shi)用壽命和增加系(xi)統的(de)產水(shui)能(neng)力。多(duo)介(jie)質過濾(lv)(lv)器(qi)設成臥(wo)式雙(shuang)室疊加的(de)型式,以(yi)(yi)減少占地面(mian)積。過濾(lv)(lv)器(qi)的(de)輔助系(xi)統包括反(fan)洗(xi)水(shui)泵和反(fan)洗(xi)風機、次氯酸鈉、絮凝劑加藥裝置。
設計(ji)進(jin)水(shui)流量(liang):2360 m3/h反(fan)滲透,多介質過濾器(qi)、原(yuan)水(shui)泵、過濾器(qi)反(fan)洗(xi)水(shui)泵設成獨立的2組,反(fan)洗(xi)風機(ji)2組共(gong)用。產水(shui)率(lv)96%。
單(dan)組主要設計(ji)參數及設備:
多(duo)介質過濾器(qi):臥式(shi)疊加(jia),D3200x12400,4臺,單臺設計流量:300m3/h
原水(shui)泵:Q=590m3/h,H=0.4MPa,3臺,2用1備,變(bian)頻控制
反洗(xi)水泵:Q=700m3/h,H=0.25MPa,2臺,1用1備
反洗(xi)風機:Q= 36Nm3/min,H=68.6KPa,2臺,1用1備(2組共用)
3.2 超(chao)濾系(xi)統
1)自(zi)清洗過濾器(qi)
多介質過(guo)濾(lv)器出(chu)水(shui)進(jin)入自清洗過(guo)濾(lv)器,以防止大(da)的顆粒進(jin)入超濾(lv)膜,產水(shui)率99.5%。
主要設(she)計參數(shu)及設(she)備:自清洗過濾器(qi):Q=1150m3/h,3套(tao),過濾精度為(wei)200μm
2)超濾系統
本工程(cheng)采用日本旭化(hua)成公司的外(wai)壓式中(zhong)空(kong)纖維式超(chao)濾膜組件(jian),主要(yao)去除水中(zhong)的懸(xuan)浮物、膠體、大分子有機物,部分降低水中(zhong)的油、COD及細菌含量。超(chao)濾出水SDI≤3,在水溫25±5℃時,設(she)計運行(xing)通量:55L/(m2·h),回(hui)收率90.2%。本工程(cheng)采用全流(liu)過(guo)(guo)濾或單通錯流(liu)過(guo)(guo)濾,通過(guo)(guo)關閉或打(da)開濃水調節閥實現,若采用錯流(liu)過(guo)(guo)濾,濃水排至深(shen)度處理原水池。
超(chao)濾膜在(zai)過(guo)(guo)濾了一定的水(shui)量(liang)(liang)后,膜絲(si)表面攔截了大量(liang)(liang)的物質(zhi),本工(gong)程采用(yong)反(fan)洗(xi)、增(zeng)強維(wei)護清(qing)洗(xi)(EFM)和(he)化學清(qing)洗(xi)方式(CIP)去除膜絲(si)上的物質(zhi)。反(fan)洗(xi)周期(qi)30min,采用(yong)過(guo)(guo)濾-自動反(fan)洗(xi)/氣洗(xi)-正沖。反(fan)洗(xi)無法去除的有機(ji)物,根據膜壓差變化采用(yong)每(mei)1~7天(tian)進(jin)(jin)行(xing)一次的EPM。當(dang)超(chao)濾膜壓差達(da)到0.15~0.2MPa反(fan)滲透(tou),進(jin)(jin)行(xing)CIP,CIP的周期(qi)為30~120天(tian),CIP藥劑包括次氯(lv)酸(suan)鈉、酸(suan)和(he)氫(qing)氧(yang)化鈉。
主(zhu)要設計(ji)參數及(ji)設備:
設計(ji)產水流量:1760m3/h
超濾膜:凈(jing)產水176 m3/(h·套(tao)),11套(tao),10用1備(bei),74支(zhi)膜組件(jian)/套(tao)
膜(mo)組件(jian)規格:型(xing)號UNA-620A,有效膜(mo)面積:50m2,公稱(cheng)孔徑:0.1μm,膜(mo)絲(si)內外徑:0.7/1.3mm,尺寸:直徑×長=165mm×2160mm
反洗水(shui)泵:Q=200m3/h,H=0.25MPa,2臺,1用1備,變頻控制(zhi)
CIP設備:清洗水箱(xiang):有效容積(ji)15m3,配2個電加熱器;清洗水泵(beng):Q=75m3/h,H=0.25MPa,1臺;保安過(guo)濾器:過(guo)濾精度≤5μm,Q=75m3/h,1套
3.3 反滲透系統
反(fan)滲透(tou)(tou)可以(yi)去除(chu)(chu)處(chu)理水(shui)中的絕(jue)大(da)部分鹽(yan)(yan)分、膠體、細(xi)菌(jun)、病(bing)毒、細(xi)菌(jun)內(nei)毒素(su)和大(da)部分有機物等雜質,作為后(hou)續除(chu)(chu)鹽(yan)(yan)系(xi)統(tong)設備(bei)的預脫鹽(yan)(yan)裝置。反(fan)滲透(tou)(tou)設備(bei)系(xi)統(tong)除(chu)(chu)鹽(yan)(yan)率一般(ban)為95-99%。在水(shui)溫25±5℃時,反(fan)滲透(tou)(tou)膜設計(ji)(ji)通量不(bu)大(da)于18 L/(m2·h),單(dan)根膜脫鹽(yan)(yan)率達99.5%以(yi)上(shang),設計(ji)(ji)反(fan)滲透(tou)(tou)回(hui)收率為75%中國下載中心。反(fan)滲透(tou)(tou)產(chan)水(shui)經過除(chu)(chu)二氧化碳(tan)器(qi)去除(chu)(chu)CO2,以(yi)減(jian)輕后(hou)續混(hun)合(he)離(li)子交(jiao)換器(qi)的負(fu)荷(he),之后(hou)進入反(fan)滲透(tou)(tou)產(chan)水(shui)池。
反滲(shen)透(tou)系(xi)(xi)統包(bao)括(kuo)反滲(shen)透(tou)增壓泵、保安過(guo)濾器、高壓泵、反滲(shen)透(tou)裝置和(he)輔助系(xi)(xi)統,輔助系(xi)(xi)統主要(yao)有(you)沖(chong)洗水泵、還原(yuan)劑(ji)加(jia)藥裝置、阻垢劑(ji)加(jia)藥裝置、殺菌劑(ji)加(jia)藥裝置和(he)化學清洗系(xi)(xi)統。
主要設計參數及設備:
設計(ji)產水流(liu)量:1320m3/h
反滲透(tou)增壓泵:Q=880m3/h,H=0.30MPa,4臺,2用2備,變頻控制
保安過(guo)濾器(qi):過(guo)濾精度(du)≤5μm,Q=293m3/h反滲透, 7套,6用1備
反滲(shen)透高壓泵:Q=293m3/h,H=1.30MPa,7套,6用(yong)1備,變(bian)頻控制
反滲透:產水220m3/(h·套),7套,6用1備(bei),膜(mo)型號:陶氏BW30-400/34i-FR,31:16排列,7芯(xin)排列
沖洗水泵:Q=240m3/h,H=0.30MPa,1臺(tai)
濃(nong)鹽(yan)水泵:Q=150m3/h,H=1.40MPa,4套(tao),2用2備,變頻(pin)控制(zhi)
化學清(qing)(qing)洗裝置(zhi):清(qing)(qing)洗水箱(與超濾共用(yong)),清(qing)(qing)洗水泵(beng):Q=130m3/h,H=0.40MPa,1臺,保安過濾器:過濾精度≤5μm,Q=130m3/h, 1套
除二氧化碳器:Q=330m3/h ,4臺,直徑φ2800
軟化水泵:Q=334m3/h,H=0.80MPa,SS316L材質,5臺,4用(yong)1備,變頻控制
3.4 混合離子交(jiao)換器
離子(zi)交換系統主要(yao)(yao)用于進一步脫除反滲透產水(shui)(shui)中的微量離子(zi),從而保證(zheng)其產水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)滿足出(chu)水(shui)(shui)要(yao)(yao)求。混合離子(zi)交換器出(chu)水(shui)(shui)pH一般為6.5~7.0之(zhi)間(jian)反滲透,為保證(zheng)除鹽(yan)水(shui)(shui)pH=7~9.2的要(yao)(yao)求,在除鹽(yan)水(shui)(shui)泵入(ru)口(kou)處加氨。
4運行效果
本工程預處理(li)2009年10月底(di)投產(chan)(chan),實際運行情況詳(xiang)見表4、5,深度處理(li)2010年1月底(di)投產(chan)(chan),實際運行情況詳(xiang)見表6。
表(biao)4 預處(chu)理城市中水實際運行進出水水質
Tab.4 Operatinginfluent and effluent quality of municipal reclaimed water
序號 |
項目 |
2009-12-11 |
2009-12-12 |
2009-12-13 |
2009-12-14 |
||||
進水 |
出水 |
進水 |
出水 |
進水 |
出水 |
進水 |
出水 |
||
1 |
pH |
7.63 |
7.46 |
7.7 |
7.49 |
7.64 |
7.54 |
7.56 |
7.46 |
2 |
懸浮物/(mg·L-1) |
15 |
4 |
10 |
2 |
7 |
1 |
5 |
2 |
3 |
濁度/NTU |
13 |
2 |
9 |
1.8 |
4 |
1.3 |
3.3 |
1.6 |
4 |
總堿(jian)度(du)/(mg·L-1) |
120 |
54 |
160 |
64 |
130 |
62 |
142 |
71 |
5 |
暫時硬度/(mg·L-1) |
120 |
54 |
160 |
64 |
130 |
62 |
142 |
71 |
6 |
鈣(gai)硬度/(mg·L-1) |
190 |
87 |
208 |
100 |
202 |
101 |
199 |
97 |
表(biao)5 預處理工(gong)業(ye)廢水實際(ji)運(yun)行進出水水質
Tab.5 Operatinginfluent and effluent quality of industrial wastewater
序號 |
項目 |
2009-12-15 |
2009-12-17 |
2009-12-18 |
2009-12-19 |
||||
進水 |
出水 |
進水 |
出水 |
進水 |
出水 |
進水 |
出水 |
||
1 |
pH |
7.99 |
8.40 |
8.71 |
7.44 |
8.13 |
9.95 |
7.93 |
7.92 |
2 |
懸浮物/(mg·L-1) |
118 |
2 |
149 |
2 |
46 |
1 |
74 |
1 |
3 |
濁度(du)/NTU |
102 |
0.5 |
129 |
0.4 |
33 |
1 |
51 |
0.9 |
4 |
CODMN(mg·L-1) |
22 |
13 |
31 |
18 |
15 |
13 |
16 |
15 |
5 |
BOD5(mg·L-1) |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
6 |
總堿度/(mg·L-1) |
122 |
59 |
140 |
25 |
113 |
69 |
120 |
50 |
7 |
暫(zan)時硬度(du)/(mg·L-1) |
122 |
59 |
140 |
25 |
113 |
69 |
120 |
50 |
8 |
鈣硬度/(mg·L-1) |
276 |
81 |
380 |
226 |
255 |
97 |
268 |
90 |
9 |
油類/(mg·L-1) |
1.7 |
1 |
2.1 |
0.7 |
2.3 |
0.8 |
1.7 |
1 |
注:-無數據(ju)。
表6 深(shen)度處(chu)理實(shi)際運(yun)行(xing)進出水水質
Tab.6 Operatinginfluent and effluent quality of post-treatment
序號 |
項目 |
2020-02-03 |
2020-02-04 |
2020-02-05 |
||||||
進水 |
軟化水 |
除鹽水 |
進水 |
軟化水(shui) |
除(chu)鹽(yan)水 |
進水 |
軟化(hua)水 |
除(chu)鹽(yan)水 |
||
1 |
硬度(du)/( mg·L-1) |
320 |
0 |
0 |
384 |
0 |
0 |
324 |
0 |
0 |
2 |
二氧化硅/(μg·L-1) |
- |
50 |
10 |
- |
6 |
5 |
- |
6 |
5 |
3 |
電導率(lv)(25℃)/( μS/cm) |
1580 |
21.6 |
0.15 |
1567 |
29.1 |
0.18 |
1602 |
28 |
0.2 |
4 |
pH |
7.7 |
6.61 |
8.17 |
6.96 |
5.96 |
7.53 |
7.44 |
6.16 |
7.16 |
序號 |
項目 |
2020-02-06 |
2020-02-07 |
2020-02-08 |
||||||
進水 |
軟化水(shui) |
除鹽水 |
進水 |
軟化(hua)水 |
除鹽水 |
進水 |
軟化水 |
除鹽水 |
||
1 |
硬度/( mg·L-1) |
372 |
0 |
0 |
344 |
0 |
0 |
356 |
0 |
0 |
2 |
二氧化硅/(μg·L-1) |
- |
5 |
5 |
- |
5 |
5 |
- |
5 |
5 |
3 |
電(dian)導率(25℃)/( μS/cm) |
1398 |
23.5 |
0.15 |
1339 |
19.78 |
0.15 |
1432 |
25.1 |
0.18 |
4 |
pH |
7.57 |
6.66 |
7.13 |
7.66 |
6.78 |
7.14 |
7.34 |
5.91 |
7.47 |
5實際運行中問題及建議[2]
5.1預處(chu)理中(zhong)(zhong)需投加石灰(hui)去除暫硬,由于石灰(hui)中(zhong)(zhong)Ca(OH)2含(han)量過低(di),造(zao)成去除暫硬效果差,產生(sheng)的(de)渣(zha)量較大(da),高密度沉(chen)淀池排(pai)泥(ni)頻繁(fan),且石灰(hui)中(zhong)(zhong)Mg、Si含(han)量高造(zao)成深(shen)度處(chu)理中(zhong)(zhong)反滲透膜(mo)容易結垢,建議選擇高品質(zhi)的(de)石灰(hui),石灰(hui)中(zhong)(zhong)Ca(OH)2含(han)量≥90%。
5.2深度處理中(zhong)反滲透膜的污堵(du)主要是有(you)機(ji)物的污堵(du),建議以(yi)后新建的鋼鐵廢(fei)水(shui)處理中(zhong)考慮COD的進一步(bu)降低。
5.3污泥脫(tuo)水系統的壓濾機為國產設備,維護量(liang)較大,盡量(liang)選進口設備。
5工程意義
自本工程(cheng)投(tou)產以來,唐鋼共(gong)停(ting)用(yong)(yong)(yong)全部七座深井水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵站、九座各子系統軟水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)站和(he)一座除鹽水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)站,水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)源(yuan)(yuan)全部采用(yong)(yong)(yong)工業(ye)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)城(cheng)市(shi)中水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)。冶(ye)(ye)金企(qi)(qi)業(ye)作(zuo)(zuo)為(wei)用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)大(da)戶,在國家節(jie)能減排的要求下,水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)源(yuan)(yuan)成為(wei)缺(que)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)地區企(qi)(qi)業(ye)發展(zhan)的瓶頸(jing),本工程(cheng)采用(yong)(yong)(yong)工業(ye)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)城(cheng)市(shi)中水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)替(ti)代地下水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)作(zuo)(zuo)為(wei)冶(ye)(ye)金企(qi)(qi)業(ye)的水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)源(yuan)(yuan),為(wei)冶(ye)(ye)金企(qi)(qi)業(ye)節(jie)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)利用(yong)(yong)(yong)指出(chu)了(le)一條新路(lu)。
參考文獻:
[1]蔣玖璐,李東升,陳(chen)樹(shu)勤.高(gao)密度澄清池設計[J].給水排(pai)水,2002,28(9):27-29
[2]尹士海,李忠(zhong)政,梁宏書.雙膜法在鋼鐵廢水(shui)中的(de)應用[J].全國冶金節水(shui)與廢水(shui)利用技術研討(tao)會集,2010:279-282

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