大型企业中水回用工程方案设计.doc

大型企业中水回用工程方案设计前言 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pH6.5-8.56.5-8.56.5-8浊度/度5055总固体/（mg.L-1)12001000150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)300CODcr/（mg.L-1)120BOD5/（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)5105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CASS生化反应池外型尺寸为：21m10m6m，钢砼结构，有效容积1200m3，有效水深约5.5m，停留时间4.8h。复配混凝池外型尺寸为：6m2.5m4m，钢砼结构，内做防腐，有效容积104m3，分为3格。停留时间10min。平流式沉淀池外型尺寸为：24m7m4m，钢砼结构，有效容积500m3，停留时间2h。溶盐池，钢进结构，12m5.5m2.5m，总有效容积160m3。污泥池，钢极结构，4m4m3.5m，有效容积48m3。该池设在污泥脱水机房。污泥脱水机房，砖混结构，面积200m2。清水提升泵房，砖混结构，面积260m2。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。吸附过滤厂房，砖混结构，面积为280m2，外型尺寸为20m14m8m，内装5台3600吸附过滤器。反渗透厂房，砖混结构，24m5m3.5m，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 主要工艺设备潜水混合液回流泵，3台，高峰时同时用。Q=100-150m3/h，H10m，N=5.5kw潜水搅拌机，2台，每台7.5kw，设在CASS池内。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。刮、吸泥机，2套，宽7m，功率为3kw/台。安装在平流式沉淀池。离心鼓风机，1台工作，主要用于CASS池的曝气系统。Q16-20m3/min，H=6m，N=55kw。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。Q100150m3/h，H35m。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。吸附过滤，采用压力过滤器，设计滤速68m/h，共设5台，4用1备，36006000。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。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BD3000二氧化氯发生器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13563.2 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/d1元/t2162电费一级出水3200度/d0.45元/度52.563PAC药剂费二级出水4500度/d0.45元/度70.64NCF药剂费360kg/d2500元/t32.55食盐90kg/d6000元/t19.56二氧化氯费0.6t/d500元/t10.8工资福利60kg/d4元/kg0.86471000元/（人.月)128年运行成本一级出水10人327.364万元/a二级出水414.664万元/a9水费一级出水1.52元/t二级出水1.92元/t3.3 经济效益中水回用后，每年可以节约新鲜水量220104m3，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： （12030）6000+（3020）500010-6 365=215.35t悬浮物： （505）600010-6365=98.55t4 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。