某污水处理厂中水回用于电厂的设计方案
某污水处理厂中水回用于电厂的设计方案
作者：张颖
来源：《科技创新导报》2012年第06期
摘要：污水回用处理工艺：二级出水—机械澄清池—变孔隙滤池—送水泵房—用户具有技术可行，经济合理，运行可靠，出水水质好等特点，具有一定的先进性，符合污水处理厂目前的实际情况和我国国情。
关键词：污水电厂中水回用
“国民经济和社会发展第十二个五年计划纲要”中将搞好污水处理回用明确写入纲要。为缓解我国水资源紧张状况，在污水回用方面，明确规定城市污水处理厂，必须上污水回用设施，我国的北京市高碑店、大连市春柳河、天津市东郊等污水处理厂先后建设了污水回用设施，长春市在建的北郊污水厂及西郊污水厂规划中都充分考虑了回用。当前污水再生回用已用于工业、农业灌溉和养殖业、市政绿化、生活洗涤、地下水回灌和补充地面水等方面。污水再生回用必将能够缓解城市供水紧张的矛盾。从经济和社会发展需要出发，建设城市污水治理工程是十分必要的。某城市的电厂中水回用项目正是在这一背景下提出的。
2 回用水水质标准
我国工程建设标准化委员会1994年颁布了《城市污水回用设计规范》GB/T 18920-2002，其中对中水作为循环冷却水的建议水质标准如表2：
随着近年来国内污水再生利用的大规模实践，在采用中水作为电厂循环冷却补充水的实际应用中也积累了大量经验。参考北京高碑店污水处理厂中水用作华能电厂循环冷却补充水所采用的水质标准、长春热电厂与长春北郊污水处理厂签定的中水回用水质标准确定回用水水质标准如表3。
设计中水回用出水水质标准表3 （单位：mg/l）
3 中水处理工艺的选择
对污水厂二级处理的出水进行深度处理，其目的是进一步去除二级处理后水中的悬浮物（SS）、溶解性有机物（BOD5）、氮、磷等污染物质。由于出水中氨氮可以保证低于
10mg/l，因此仅需考虑去除BOD5、CODcr、SS等即可，综合现有处理工艺。
方案A：生化改造—二级出水—混凝—沉淀—过滤—消毒；方案B：生化改造—二级出水—混凝—气浮—过滤—消毒；方案C：生化改造—二级出水—机械澄清池—变孔隙滤池—消毒；上述三个方案的技术经济比较如下：
方案A：（1）优点：沉淀效率高，池体小，占地少；对水质适应性好，可适应一般情况下的水质水量变化；滤池过滤工作状态稳定，无气体不稳定因素的影响；土建费用低，运行费用低；对BOD有30~50%的去除率。（2）缺点：处理后BOD5浓度略高于方案C，但也能符合出水指标。
方案B：（1）优点：对BOD5有30~50%的去除率；单位面积产水量高，水池容积及占地面积小，基建投资省。（2）缺点：需额外增加供气、溶气、释气设备;运行费用高，鼓风机房噪音较大；运行维护量较大；后续滤池运行易受气体影响，导致滤池运行不稳定；由于溶气的作用，处理后水质溶解氧含量偏高，对循环水管道和设备腐蚀成度较大。
方案C：（1）优点：沉淀效率高，池体小，占地少；对水质适应性好，可适应一般情况下的水质水量变化；滤池过滤工作状态稳定，无气体不稳定因素的影响；土建费用低，运行费用低；对BOD有30~50%的去除率；占地面积小。（2）缺点：操作较为复杂，对操作人员要求高。
上述三个方案均能基本满足水质水量要求，但通过技术比较可见，方案C在占地与运行效果两方面均有较明显的优势，因此设计推荐采用方案C。
4 中水工艺系统说明
原水经提升泵房提升，进入机械加速澄清池，在池中，污水与加入进来的石灰、絮凝剂充分混合，石灰可降低污水中的暂时硬度和碱度，同时也可以为凝聚、吸附提供CaCO3晶核，这些晶核在絮凝剂的作用下，可提高混凝澄清效果；加入助凝剂可促使矾花长大，可进一步提高出水品质。经澄清后的水经管道流入变孔隙深层滤池，在水沟中加入硫酸酸液是为了中和过饱和的CaCO3，防止产生大量的碳酸钙结晶体堵塞滤料。由于经石灰、混凝处理后污水中残存粘接性杂质，用普通滤池很容易产生滤层的表面过滤、阻力大、周期短，且不易清洗干净，为此，我们设计中采用了变孔隙滤池，具有滤速高、截污量大、运行周期长、出水水质好、反洗水耗量小等优点。过滤后的水进入清水池，再经循环水补充水泵打入循环水系统。
5 存在问题及建议
在工程设计前，应进一步加强水质监测工作，积累数据，摸清污水变化规律，为工程建设提供更为实际可靠的污水水质资料依据。当前国内外城市污水厂二级出水回用工程中，很多工程都投加混凝剂石灰乳来去除碱度、部分CODcr、硬度和SS，但大部分工程生产运行中投加石灰乳后，总硬度去除率很低，这是因为施工之前没能够做充分的水质全分析来作为设计依据的结果。目前铁岭市污水厂二级处理已经运行，因此可对城市污水和污水厂二级出水进行普遍性又充分代表性的水质全分析，来判断总硬度中暂时硬度占有百分比是多少。
为慎重起见，建议建设方对城市污水进行一定期内的水质全分析，以确定是否投加石灰乳来去除总硬度。