首页> 资源> 论文>正文

大化集团中水回用工程方案设计

论文类型 技术与工程 发表日期 2002-02-01
来源 《工业用水与废水》2002年第1期
作者 胡成强
关键词 中水 水质指标 工艺流程
摘要 以大化集团中水回用工程的方案设计为例,介绍了以城市污水处理厂的二级出水为源水,采用CASS工艺和反渗透装置处理后,用于化工生产、循环冷却水补水和厂区绿化。

胡成强
(大化集团大连设计研究院,辽宁 大连116031)

  摘 要:以大化集团中水回用工程的方案设计为例,介绍了以城市污水处理厂的二级出水为源水,采用CASS工艺和反渗透装置处理后,用于化工生产、循环冷却水补水和厂区绿化。
  关键词:中水;水质指标;工艺流程
  中图分类号:X703
  文献标识码:B
  文章编号:1009-2455(2002)01-0045-03

前言

  中水(再生水)是城市水源之一。它水量大且稳定,就地可取,用水成本较低。因此,从现实和长远来看,在城市中有效地处理城市废水,搞好中水口用是缓解城市水荒,解决城市缺水问题和可持续发展的战略性对策之一。
  大化集团是大连市用水大户,集团正常用水指标为:冬季38160t/d,其它季节34660t/d。近年来,集团十分重视节水工作,使实际用水量一降再降。目前用水指标为:22714t/d,实际压缩了34.5%。要继续压缩用水指标,必须考虑中水回用问题。

1 中水处理工艺

1.1 水量及水质
  中水回用处理站源水来自大连市春柳河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。
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 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:一级出水用于化工生产和绿化,二级出水用于循环冷却水补水。

  合成氨厂工艺设备是引进德国林德公司的成套设备,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,我们选用了进口复合膜,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。

2 主要处理构筑物及工艺设备

2.1 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。
2.2 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。

3 投资估算及经济技术指标

3.1 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

3.2 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  

3.3 经济效益
  
中水回用后,每年可以节约新鲜水量220×104m3,按大连市工业用水费2.5元/t计,每年的直接经济效益为150万元。
3.4 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

4 结语

  六月份,由大连市经委组织有关专家对该方案进行了技术评审,得到了与会专家们的普遍好评,大家一致认为该方案工艺设计合理,技术含量高。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。


作者简介:胡成强(1963-),男,山东海阳县人,工程师,专业负责人,主要从事给排水设计。

论文搜索

发表时间

论文投稿

很多时候您的文章总是无缘变成铅字。研究做到关键时,试验有了起色时,是不是想和同行探讨一下,工作中有了心得,您是不是很想与人分享,那么不要只是默默工作了,写下来吧!投稿时,请以附件形式发至 paper@h2o-china.com ,请注明论文投稿。一旦采用,我们会为您增加100枚金币。