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摘要:水是生命之源、生产之要、生态之基。水资源属于不可再生资源,是一切生命的源泉,也是企业生存的基本条件之一。为提高水资源利用率,减少废水排放量,企业将中水(污水/外排水)作为生产脱盐水的水源。中水回用工程可以节能降耗,减少一次水的使用率,降低地下水的取水量,为企业生产提供脱盐水,同时减轻了外排污水的处理压力,对环境保护很有意义。本文结合具体案例,介绍了两种中水回用工艺原理及内容,为进一步完善污水处理厂中水回用工艺的现实应用提供了现实参考,并提出了当前中水回用的技术展望,具有一定推广价值和积极的现实意义。
关键词:城市污水:处理厂;中水回用工艺;应用
引言
我国是一个水资源匮乏的国家,随着经济社会的快速发展,水资源的大规模开采和使用,进一步加剧了水资源短缺问题。近年来,随着污水处理厂的兴建和污水处理量的不断增加,导致了各类污水处理后所产生的中水量也在不断增加。中水可以被用于城市道路保洁、园林绿化用水以及农田灌溉等,因此,中水回用工艺的应用能够有效缓解水资源缺口。中水回用是将生活污水或者工业污水再处理,用于灌溉、绿化、工业循环再利用等,可以缓解城市和工业用水的紧张局面,具有提高经济效益和减少环境污染的作用,并可以最大限度地节约用水,为此得到各国政府的高度重视。国外在中水回用方面研究较早,工艺成熟,控制优良。我国目前在中水回用方面的技术还比较落后,尤其是将成熟、优良的工艺设计方案与自动控制技术相结合的研究与应用还处于起步阶段。目前,常用的中水回用处理工艺主要有物理处理法、物理化学法、生物处理法等,虽然我国中水回用技术应用起步较晚,但在城镇污水处理厂中的应用逐渐普及开来,为缓解城市水资源短缺提供了良好的解决方案。
1中水回用意义
随着水资源的紧缺及企业环保压力的增大,中水回用、废水再利用越来越受到重视。节约水资源,提高企业效益,治污达标,进而回用,实现污水零排放,这是企业清洁生产的需要,也是大势所趋。采用化工行业先进可行的清洁生产工艺和国内领先的工业废水处理技术工艺,在抓好改前水量平衡和水质普查的基础上,采取“先抓源头,后治末端”的科学治污方法,对污染源有针对性地展开治理,可使末端污水外排量减少75%。 其意义表现在三个方面:一是源头治理既治污又增效,可使末端减少投资,同时推进了企业生产工艺、技术的全面提升,从根本上减少污染物的排放,达到环保的目的;二是企业可以充分利自身的原有设施,在不停产改造的前提下,完成对回用水工程的建设,实施清洁生产,与改造前相比,污水排污总量可减少75%; 三是本项目建成后,每年可大大减少废水排放量,改善当地水环境,使污水得到综合治理,这对保护水体质量具有重要意义。
2城市污水处理厂中水回用工艺应用
2.1超滤(UF) +反渗(RO)透处理工艺
机械过滤后的水在中间水箱提升泵的作用下,从中间水箱进入超滤系统,在超滤膜的过滤作用下,水及小分子物质通过过滤膜,流至超滤产水箱,体积大于膜孔径的物质则被截留,作为浓缩液被回收,此过程能够除去水中的悬浮物、胶体、浊度以及一-些大分子有机物等。反渗透系统的pH是中水回用系统pH控制精度的关键,受到原水进水不确定因素、传输管道及中和反应的滞后因素的影响,pH控制精度难以保证。模糊控制可以根据中水回用控制人员经验建立模糊规则,实现被控变量的精确控制,具有响应速度快、鲁棒性强、便于工程实现的优点,因此,系统pH控制采用模糊PID控制,通过pH传感器对系统pH进行测量,经PLC运算控制,输出控制变频计量泵,自动控制酸液量,保证反渗透系统的pH精确稳定控制。该类处理工艺设计主要鉴于进水水质以及中水回用预期要求,所以选择反渗透工艺技术为主要的脱盐工艺,以期达到对排放尾水作出的深度处理,产水则回用至厂区内部用水以及厂区周边的工厂供给使用。所产生的浓缩液则直接纳入到市政管网,并经稀释后进入到处理池中再行处理。为了提升该工艺系统运行的稳定性,在反渗透之前设备了多介质+自清洗滤器+超滤系统,作为整套工艺的预处理系统,经预处理系统处理后会截留废水中大部分的悬浮物,从而提升系统的抗冲击负荷能力,系统的稳定性显著增强。应用实例:杭州市七格污水处理厂。经多介质过滤器+自清洗过滤器+UF+RO装置工艺设计处理城市污水,实现了尾水的达标排放,并将处理后的出水回用至污水处理厂“厂区的日常用水、污泥焚烧厂冷却用水以及周边厂区的工艺用水,实现了水资源的循环利。
2.2“曝气生 物滤池+混凝反应+沉淀+滤布滤池+消毒”处理工艺
该工艺采用的是循环式活性污泥法(简称CASS工艺),当收集到的污水经过CASS工艺预处理后会流入到配水井中,然后由泵提升至曝气生物滤池(包括有N级和C/N级滤池),完成对污水中的氨氨硝化降解效果,并截留污水中ss,以及去除COD、B0D5 效果。经反冲洗水排水回流至预处理系统,再经曝气生物滤池处理后进入到混凝反应池当中进行相应的混凝反应,并沉淀后靠重力流入滤池,经滤布过滤,过滤液排出滤池并经二氧化氯消毒后排出。应用实例:阜阳市颖南污水处理厂。选择“曝气生物滤池+混凝反应+沉淀+滤布滤池+消毒”处理工艺,作为颖南污水处理厂中水回用的核心工艺。经处理后,出水水质满足了阜阳华润电厂用水要求,工程实施后可节约水资源1825X104m3/a,取得了良好的经济效果和社会效果。
3结束语
综上,针对城市污水处理厂处理后的中水,经过相应的工艺处理之后能够得到有效的净化利用,且工艺成熟,应用范围大,有着较强的市场应用前景。值得关注的是,近年来,由于膜处理技术的应用和优势,在中水回用处理工艺中得到了广泛应用,但需要做好膜系统的运行维护、在线反洗以及离线清洗和定期更换等工作,严格按照规定执行,防止丝、钙、硅等组分堵塞膜孔,影响处理效果。
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