城市水处理问题分析

城市水处理问题分析（精选8篇）

城市水处理问题分析 篇1

中国石油化工股份有限公司沧州分公司位于水资源匮乏的河北省沧州市, 节约生产用水, 在促进经济发展及环境保护方面具有实际意义。目前沧州分公司生产用水水源为黄河水, 主要处理工艺流程主要由以下步骤组成:市政原水—多介质过滤器—超滤—精密保安过滤器—反渗透—阴阳离子交换器。其中反渗透过程要损失25%的水量。为了降低损耗, 分公司动力车间将反渗透产生的浓水再经过一套反渗透处理设备, 回收部分一次浓水以达到节水目的。该系统采用反渗透系统浓水 (一次浓水) 作为进水来源, 经过精密保安过滤器+反渗透处理工艺, 处理后的水与其它反渗透处理产水汇合后, 作为原料水一同进入离子交换器处理产出合格的除盐水, 剩余二次浓水用做其它过滤器一次反洗用水。

1 系统描述及问题

沧州分公司动力车间3号反渗透系统为浓水回收系统, 共15支膜壳, 每只膜壳6支膜, 排列方式为2∶1, 设计回收率为70%, 脱盐率≥98%, 设计产水量为70 t/h, 进水温度25℃左右, 所有管线均使用衬胶管线。进水原水为1、2号反渗透系统出来的浓水。

3号反渗透系统是浓水回收系统, 进水为其它反渗透系统出来的浓水, 水质较差, 详见表1。SDI<2, 电导在3 000 us/cm左右, 一段进口压力0.8~1.2 MPa, 在线添加反渗透阻垢剂HLH-201J, 控制量8~10 mg/L, 一般运行周期40 d左右, 产水量由70 t/h降至30 t/h, 进口控制压力逐步升高。在线清洗使用氢氧化钠+EDTA清洗6 h后, 再使用盐酸调配p H 3~4药液, 在线化学清洗8~12 h。系统清洗后, 在控制进口压力0.8 MPa时, 产水量可恢复到70 t/h。

设备已运行2.5年, 近期运行周期已降至15 d左右, 在线清洗后, 进口压力约1.0 MPa, 产水量降至60~65 t, 已无法满足生产运行要求。

通过实际检查发现, 系统已出现比较明显的偏流情况。

在线化学清洗前后数据对比见表1。

1) 清洗前后各部分压差没有明显增加的趋势。

2) 脱盐率在清洗后略有增加, 但都在合格范围内。

3) 产水流量明显降低。

从以上情况可以看出, 现在3号浓水反渗透生产运行中主要存在膜污染速度快, 运行周期短, 出力不足等问题。

2 问题分析

多次对市政原水及3号反渗透系统进水及浓水取样进行化验分析, 结果见表2。

从表3数据分析可以看出:

1) 3号浓水反渗透系统进水属于高碱、高硬度水质。

2) 3号反渗透进水LSI值已达1.974, 有严重的Ca CO3结垢倾向。

3) 浓水p H值低于进水p H值, 表明系统中可能存在结垢情况。

4) 经数据比较发现, 浓水中有钙离子丢失现象。当拆出膜元件进行观察时, 可发现明显的无机盐垢污染, 还有少量透明胶状物质。从现场取污染物分别采用灼烧损失法及化学法进行实验。

a) 灼烧损失法是一种重量分析方法。它是将膜面上残留的污染物在105℃下干燥后加热至550℃, 以破坏污染物中的有机物, 高温使污染物中的有机物降解或挥发。通过称量加热前后的污染物重量, 可以确定有机污染百分比。然后将温度加热至950℃, 分解碳酸盐。再称量加热前后的污染物重量, 可以确定碳酸盐垢污染百分比。结果见表4及表5。

g

从表5可以计算出除去水分后, 550℃失重和950℃失重所占的百分比分别为6.25%和42.3%。说明系统的主要污染物是无机盐垢及少量有机物。

b) 化学分析法过程如下, 称取105℃烘干后的污染物0.154 2 g, 分批加入30 m L HCL和10m L HNO3, 搅匀, 在电路上加热煮沸, 发现大部分污染物都已溶解, 并产生大量气泡。冷却后, 过滤, 将滤液收集到250 m L的容量瓶中, 稀释至刻度, 摇匀, 然后进行测试, 实验结果见表6。

以上数据及实验现象说明, 系统的污染物主要成分是钙类无机盐垢及少量有机物。

3 制定措施

污染物的去除可通过化学清洗和物理冲洗来实现, 有时亦可通过改变运行条件来实现。针对以上实验结果及原因分析, 制定以下解决措施:

1) 因本系统采用一次浓水作为原料水, 所以水质无法改变。分析3号反渗透系统进水水质, 发现进水LSI值高达1.974, 属于严重结垢型水质, 浓缩后结垢趋势更甚。所以单靠投加阻垢剂, 很难从根本上解决系统结垢速度的控制问题。为了控制降低饱和指数LSI, 根据LSI=p H1-p H2 (p H1是浓水p H值;p H2是Ca CO3饱和溶液p H值) , 计划对进水进行加酸, 调节p H值, 以降低LSI值, 降低结垢倾向。

2) 由于系统有90支膜, 设计产水量在70 t/h, 是典型的大马拉小车的状况, 即便在部分膜不产水的状况下, 整个系统满足70 t/h的产水量也是不难的。所以在运行时会产生偏流情况。另外在实际生产中, 虽然对3号反渗透进行在线清洗后产水量可恢复至70 t/h, 但由于膜污染已相当严重, 并且每支膜的污染程度是不同的, 这样在线清洗也会存在偏流的情况, 使在线清洗不能够清洗彻底, 导致部分污染严重的膜不能得到很好地恢复, 这也是影响运行周期的一个因素。长此下去, 这些膜的性能将彻底无法恢复。应定期对系统进行离线清洗, 使膜的性能能够彻底恢复。

3) 根据生产运行情况, 适当降低系统回收率, 继续累计摸索阻垢剂的使用量。

4 结语

目前由于水源短缺或出于对环境影响的考虑, 设置反渗透浓水回收系统以提高回收率已成为一种习惯做法。在这种情况下, 采取精心设计, 考虑周全的结垢控制措施, 防止微溶性盐类超过其溶解度而引发沉淀与结垢尤为重要。当难溶盐类在膜元件内不断被浓缩且超过其溶解度极限时, 它们就会在反渗透或纳滤膜膜面上发生结垢。反渗透水处理系统回收率越高, 产生结垢的风险性就越大, 所以需要不断摸索经验, 提高系统运行的水平, 满足实际生产要求。

城市水处理问题分析 篇2

【关键词】 城区排水泵站废气； 环境保护； 处理设施

一、排水泵站废气组份分析与排放标准

据现场调查及取样分析，排水泵站所发生废气的主要组份有硫化氢（H2S） ，氨（NH3）等，其中硫组份的澳阂值最低，但废气臭味最强，废气中的氨也会产生臭气。目前我国对恶臭污染物排放的控制执行GB 14554-93《恶臭污染物排放标准值》，其控制标准一是厂界排放标准，二是污染源排放的控制标准。GB 14554-93标准未涉及臭气强度的控制标准，在一般情况下，硫化氢散发于大气的浓度在0. 00lmg/m3以上，人们就能闻到臭气。而该标准所列的硫化氢一级标准为0. 03mg/m3，如果再加上气候条件（风向、空气湿度、气压）变化的影响，则硫化氢臭气浓度在局部区域尚有加剧的可能。这也就是当前排水泵站周边的居民对环境大气质量不满的矛盾所在。臭气强度的控制范围与标准是一个公共环境研究课题，这方面国内研究甚少。发达国家公共环境异味控制一般取臭气强度2一2.5级（相当于GB14554-93标准的一级标准值），以此来确定废气允许排放的标准值。综上所述，执行GB 14554-93标准来控制污染源的排放，是无法满足居民对排水泵站大气环境臭气控制的。目前我国在环境臭气方面尚未制订相应的法规，也无相应的仪器可直接用来现场监测，只能通过人们的嗅觉器官判别。在我国，从长期规划来看，解决这一矛盾的最佳方案是，在非特殊情况下城区内拟不再建设排水泵站，已建的拟按规划分批移出城区。

二、废气处理相关问题分析

可用于排水泵站废气处理的工艺很多，如活性炭吸附工艺、溶液洗涤工艺、焚烧工艺、化学氧化工艺，或以多种工艺组合等等。

排水泵站废气组份据取样检测，含有硫化氢等多种有毒组份，且废气浓度、排放量变化幅度较大，不适宜采用生物技术处理工艺，因采用细菌处理工艺本身就会产生异味，不利于环境治理。而采用溶液洗涤工艺对多组份废气进行处理，需经多套流程或其他处理工艺组合使用，因此，也非最佳处理工艺。最不适宜的是采用气味掩饰工艺，因这可能会带来更大的隐患。

1、格栅井废气处理。泵站格栅井为敞开式，原无废气处理设施。格栅井废气处理的中试方案是：封盖井口→收集废气、废气处理装置→排放经处理达标的气体。考虑格栅井日常作业的方便及检修所需的工作空间，在格栅井上用透明的板材建造1座封闭且可拆卸的房屋。格栅井房的清理废渣出口处设置了风幕，在不清理废渣时，大门（卷帘门）可及时关闭。房内采用一端送风、另一端抽风的方式，使房内保持微负压状态，以尽量减少废气的泄漏。格栅井房排出的废气采用氧化工艺进行处理，氧化剂为臭氧，废气与臭氧发生器发生的臭氧分别送人混合反应器，有毒有害的废气经氧化转变为无毒无味的气体排人大气。臭氧发生器是利用紫外光臭氧发生技术产生低浓度的臭氧，整个处理系统均设有运行自控装置。

2、泵房废气处理。原泵站泵房设有洗涤塔废气处理设施，鉴于某种原因该设施未曾投人使用，在中试时曾安排对原洗涤塔设施作废气处理试运行与效果检测。经洗涤处理的废气，其硫化氢、氨等组份的浓度指标均有下降但变化甚微，而该设备运行阻力大于1000Pao经分析认为，对于低浓度的排水泵站废气处理采用普通型的填料洗涤塔是难于满足要求的，且在运行费用和防范二次污染方面也是不经济的。排水泵房废气处理的中试方案是利用原泵房的排风系统，采用活性炭纤维吸附工艺处理废气。采用这一工艺的处理装置几乎可吸附废气中的所有组份。

3、安全技术。本文所论述的废气处理工艺，其前提是须先将格栅井、泵房发生的废气围集在一个封闭的环境内，以集中处理。就此引伸出两个问题，一是较高浓度的废气会加剧对设备的腐蚀，若发生外泄则可能会严重污染排水泵站环境；二是废气组份中的硫化氢、氨、甲烷气体浓度的升高，会潜伏发生爆炸的隐患。

据监测资料分析，排水泵站废气中硫化氢与氨的浓度不可能达到爆炸限值，但在泵站曾测得高达24545mg/m3的甲烷浓度，已接近甲烷发生爆炸的下限值（5% ）。但至今尚无有效的办法来控制污染源的不稳定性因素，这一问题在工程设计与设施管理方面须引起足够的重视及采取相应的措施。废气收集在密闭的空间内须相应设置警报系统，并与废气处理运行系统自控装置联接，当废气甲烷组份浓度上升至爆炸下限之前，联动的废气处理系统将自行启动，以确保泵站的安全运行。

三、排水泵站发展趋势分析

多元化会成为城市排水泵站的发展趋势。因为一般泵站在建筑造型与布局上，以满足工艺和电气专业要求为基础，造型和立面设计大同小异，往往和现代城市建筑风格缺乏协调，甚至显得突兀，因此泵站建筑在满足功能前提下，更要满足城市景观和土地利用提出的要求，建筑形式呈现多样化。城市排水泵站建筑多样化设计综合考虑规划条件、环境要求、业主意愿、建筑技术、建设周期等多方面因素，在泵站设计上选择以下方式：

场地合用泵站的方式：一般雨水泵站、污水泵站分别选址建设，考虑减少区域污染点源数量，以及垃圾集中清运，泵站合并管理等外部因素，雨污水泵站可以采用合建的方式，一次规划实施。在保证工艺流程及雨污分流前提下，泵房结构、附属建筑包括变配电间、控制室和值班室合并建設，可以减少投资并方便集中管理。合建泵站建筑体量具备了一定规模，为建筑设计发挥建筑技术优势创造了条件。

采用建筑技术美化建筑造型的方式：利用建筑技术进行建筑外观的处理，是改变泵站千篇一律的有效方式，建筑设计师通过建筑造型和外立面的处理，例如采用欧式别墅的造型营造外墙、门窗和坡屋面，或采用幕墙、外挂板材、飘顶、膜结构等手法使泵站建筑具有现代城市风格，从而使排水泵站建筑景观化，达到和周边建筑与道路在环境和美学上的协调。采用建筑技术美化泵站建筑造型的方式，可实施性强，在城市泵站建设中普遍采用。

泵站和其它建筑合建的方式：在建设用地紧缺、地价昂贵的城市中心地区，在城市规划、以及环境影响评价等建设条件论证许可的情况下，排水泵站采取与其他公共建筑合建的方式，可以提高土地利用率并节约投资。由于泵站地下结构部分可以作为和箱型基础类似的补偿性基础来支承上部结构，上部结构的存在也为泵房采用桩基础等更可靠的深基础创造了条件，因此城市泵站和其他建筑合建是可行的，关键是设计中要解决安全运营与设备检修、降低噪声和震动、杜绝污水和垃圾污染等技术问题，造成泵站和其它建筑合建的案例不多，在旧区改造规划中，可考虑泵站与其他建筑物同步合建，这种情形下，建筑设计完全按照公共建筑的要求进行，但建筑设计须充分满足城市泵站的使用与管理需求。

埋地式泵站方式 ：随着社会进步和城市发展，环境与景观对城市排水泵站的建设要求不断提高，近年来越来越多的城市排水泵站采用全埋地式，不仅泵房全部位于地面以下，变配电间、控制室等也尽可能设于地下。

四、结语

城市水处理问题分析 篇3

某炼化公司酸性水汽提装置设计处理能力42t/h, 主要处理来自上游催化裂化装置和加氢装置的混合酸性水, 装置设有两台2000m3立式拱顶酸性水罐, 罐顶挥发出含有硫化氢、有机硫化物、氨和油气的恶臭气体, 本文结合装置实际情况, 根据相关数据计算以及对同类装置经验进行借鉴, 从原料水罐排气等方面对装置原料水预处理部分相关问题进行了分析。

1 原料水罐顶排气量及其影响因素

原料水罐作为密闭容器, 对操作条件要求较为苛刻, 罐顶气量突然增大时, 含有大量硫化氢和轻油气的恶臭气体会冲破水封, 同时罐顶紧急泄压阀会启动, 导致恶臭气体直接排向大气, 给装置安全和环境保护带来巨大隐患, 因此控制罐顶气体量对于安全生产十分关键。罐顶排气量的影响因素主要有以下几点:

1.1 原料水进料量大小及性质

酸性水来自常减压、催化裂化、加氢及重整各装置, 原料水中含有烃类、轻油等易挥发组分, 这些组分在管线中压力高时溶解在原料水中, 进入微正压的原料水罐后, 油气等会挥发出来, 原料水中这类组分的含量增大时, 则罐顶的排气量会相应增大。实际生产中, 上游的酸性水流量不会是稳定值, 会在一定范围内波动, 而出罐的流量相对稳定, 因此进罐酸性水流量大于出罐流量时, 罐顶排气量会相应增大。

1.2 原料水罐顶气相温度

每天太阳辐射及气温的变化对原料水罐顶气相温度影响很大, 罐顶的气体不是理想气体, 气体中的水气、油气等与罐内液体处于气液平衡状态。罐顶气相温度受太阳辐射及气温升高影响而升高时, 气相中的水、油等组分的饱和蒸汽压升高, 导致水、油等组分的蒸发使气相分压增加, 在恒压下表现为气相体积增大, 对应的排气量也就增大;反之气相温度降低则气相体积减小, 对应的排气量也就减小。

2 装置原料水罐尾气除臭设施工艺原理及相关问题

根据上述分析, 原料水罐顶排气量主要受进料量、原料水中轻污油组分含量、气相温度变化几方面因素影响, 针对罐顶排放出的恶臭气体, 两台原料水罐共用一套尾气除臭设施, 罐顶挥发出的恶臭气体首先进入油水处理器进行气水分离, 然后恶臭气体切向进入旋流吸收塔底部, 在旋流吸收塔内, 气体螺旋上升与塔顶喷淋下来的吸收剂逆流而行, 与吸收剂所产生的液膜充分接触、反应, 完成第一级吸收。未吸收完的尾气继续切向进入旋流吸收塔底部, 再次对恶臭物质进行强化吸收, 从而达到多级吸收的效果。经过两级旋流吸收的余气完全达到《恶臭污染物排放标准》 (GB14554-1993) , 最终尾气通过排气筒放空。

结合装置实际生产情况, 针对原料水预处理部分存在的问题提出相关解决办法及操作建议。

2.1 装置两台原料水罐顶部均设置有紧急泄压阀, 当原料水罐顶排气量突然增大时, 紧急泄压阀会启动导致恶臭气体直排大气。根据装置实际情况, 该地区日均温差在10℃左右, 原料水罐入口流量在40-60t/h波动, 出口流量基本在45 t/h, 罐顶设有氮封, 通过相关公式计算, 得出原料水罐顶排气量最大值约为247.5m3/h, 装置尾气除臭设施设计处理气量为100-350 m3/h, 即使最大排气量工况下也能满足工艺需要, 没有必要设置紧急泄压阀, 罐顶设置的水封罐足以保证原料水罐安全, 因此计划在下次停工检修时将紧急泄压阀取消。

2.2 两台原料水罐顶部设置有水封罐, 装置曾经出现过水封罐液位过高, 导致水封罐酸性水进入尾气除臭设施溶剂罐, 致使吸收剂活性降低, 无法满足主要污染物去除率, 生产中需严格控制水封罐上水量及液位, 防止出现类似情况。

2.3 原料水进入装置后首先经过卧式的脱气罐, 脱气罐操作压力较低, 可以脱除原料水中部分轻烃, 减少进入原料水罐的轻烃量, 降低原料水罐的负荷, 因此加强脱气罐的操作管理非常重要。另外两台原料水罐顶部设置有氮封, 保证罐内微正压状态, 防止罐内压力出现负压导致安全事故, 同时氮气为惰性气体, 充入可以起到保护作用, 因此当原料水罐压力低时需及时充入氮气, 保证罐内压力。

3 结语

原料水中带烃带油过多不仅影响产品质量, 而且给装置带来严重的安全隐患, 同时, 原料水罐顶恶臭气体的排放对人体健康和环境造成严重破环, 因此原料水预处理对装置的安全平稳生产意义重大, 实际生产中必须严格控制。

摘要：针对某炼化公司酸性水汽提装置原料水预处理部分相关问题进行了技术分析, 通过实际操作观察和操作数据分析, 提出了解决相关问题的方法, 消除生产中的安全隐患。

关键词：原料水预处理,恶臭气体,排气量,尾气除臭设施

参考文献

[1]刘忠生, 郭兵兵, 齐慧敏.炼油厂酸性水罐区排放气量分析计算.当代化工, 2009年第38卷第3期.

[2]张颂光.污水汽提酸性水罐密闭除臭.石油化工环境保护, 2005年第24卷第4期.

城市再生水处理工艺 篇4

关键词：再生水,混凝过滤,膜处理

1 引言

我国是个水资源缺乏的国家, 随着经济的高速发展, 水资源缺乏的问题日益突出, 虽然早在20世纪50年代我国就开始采用污水灌溉的方式回用污水, 但真正将污水深度处理后回用于城市生活和工业生产是近十几年才迅速发展起来, 在地球上, 只有大约0.6%的水资源是可以被人类所利用的, 而且分布也及其不均。据有关资料显示, 目前中国有400多个城市缺水。正常年均缺水达到60×108m3, 预计2030年缺水量将达到400~500×108m3, 因此水资源短缺和水污染加剧所形成的水危机也已经成为21世纪中国所面临的最严峻的问题之一[1~3]。

2 再生水使用现状

目前, 再生水处理是为了满足城市污水处理回收利用的要求, 对城镇污水处理厂二级处理达标之后的水进行三级处理的深度处理工艺, 常规的处理工艺主要包括混凝沉淀、过滤、高级氧化、离子交换、人工湿地以及膜法处理工艺等, 国内再生水的用途主要有:农田灌溉, 生活杂水, 河道补水, 清洁景观用水, 工业冷却循环水等。

3 再生水常规处理工艺

3.1 混凝沉淀过滤工艺

这种组合工艺主要是通过化学法将水中的胶体和微粒等物质凝聚起来, 形成体积较大的颗粒物质, 再通过滤池中生物膜的生物过滤和降解作用将废水中的污染物质截留处理, 从而使出水水质提升。滤池在运行过程中需要定期反洗, 现场操作人员需要根据出水水质和水量的变化确定反洗周期, 反洗水通过底部流入, 在滤料填充区形成湍流, 从而使老化的生物膜随着水流的剪切力脱落下来[4]。

这种组合工艺由于造价低、占地面积小, 在城市污水处理厂深度处理过程中得到了广泛的应用。

3.2 臭氧氧化工艺

臭氧具有很强的氧化性, 其不仅能氧化水中的无机物, 还能氧化很多难以生物降解的有机物, 臭氧可以直接与水中的有机物进行反应, 缓慢地将有机物分解, 也可以在碱性特殊条件下生成羟基自由基等中间产物, 羟基自由基再间接地氧化有机物、微生物等。臭氧工艺还可以有效去除水的色度、浊度、悬浮固体以及异臭味, 通过调节臭氧量和反应时间, 使出水清澈透明。另外, 臭氧还可以用来杀毒, 杀死水体中的病原菌, 并且其对温度和pH值的适应性很好, 实验证明, 臭氧的杀毒效率比氯更快[5]。

臭氧氧化法与常规水处理方法相比具有显著的特点, 对于生物难降解处理效果好, 降解速度快, 占地面积小, 自动化程度高, 无二次污染、浮渣和污泥产生量较少, 同时杀菌、漂白、防垢效果较佳[6]。随着科技的发展, 臭氧在水处理工程中的应用越来越广泛, 虽然目前各项技术和配套工艺还处于起步阶段, 但臭氧工艺在水处理领域的潜力越来越大, 随着专业技术开发工作不断深入研究, 臭氧氧化法一定会在水处理领域尤其是再生水处理领域得到更多青睐。

3.3 人工湿地工艺

人工湿地是由人工建造的表面类似沼泽的地面, 是一个综合性的人工生态系统, 主要利用土壤、滤料、表面植被及系统运行过程中微生物的物理、化学、生物3重协同作用, 对污水进行深度处理。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解等, 在系统运行过程中, 微生物是降解水中污染物的主要工具, 通过微生物的日常呼吸代谢, 废水中的大部分有机物都能得到降解和通话, 成为其细胞的一部分。

人工湿地与传统的处理工艺相比, 运行成本低, 管理简单便捷, 整个处理过程基本采用重力流, 无能耗, 日常维护仅需定期收割植物, 部分工艺可利用现有条件, 将湿地改造成景观池, 改善居民居住环境, 因此, 此工艺适合在土地资源充裕的地区投资建设。目前, 人工湿地根据水流态的不同, 主要分为3种:表面流人工湿地、潜流人工湿地和垂直流人工湿地, 与传统的污水处理厂比较, 其建设运行成本可降低50%。

3.4 膜处理工艺

膜处理技术是指通过利用特殊的有机高分子或无机材料所制成的膜 (半透膜) , 通过利用对混合物中各组份的不同选择渗透作用, 以外界能量作为推动力, 对混合物液体实现分离提纯和富集等操作, 其出水水质稳定、占地面积小, 操作方便, 对原水水质适应性好, 分离效果显著, 无污泥处理压力, 在水处理工艺中得到了广泛的应用, 但造价和运行管理费用比较高, 在运行过程中需要保持一定的膜压差, 能耗大, 需要定期对膜系统化学清洗以保证出水水质, 管理不善就会造成膜污染及堵塞, 影响系统运行。同时, 膜的平均寿命在5~8年, 现有的更换成本虽然已经在逐年降低, 但跟常规工艺相比, 仍然较高[7,8]。

目前常用的再生水的膜处理技术根据截留精度的差异分成了微滤, 超滤和纳滤3种: (1) 微滤技术。微滤技术介于常规过滤和超滤之间, 所使用的微滤膜多为均质膜, 膜整齐, 均匀的多孔结构。膜孔径0.2~20μm, 根据微滤膜性质主要分为有机微滤膜和无机微滤膜2种。有机膜材料容易被污染, 其表面易于原水中的腐殖酸类有机物产生交联作用;无机膜材料虽然造价高但稳定性强, 因此大多数再生水处理工艺中以无机膜为主要材料; (2) 超滤技术:超滤是介于微滤和纳滤之间的膜处理技术, 膜孔径在3~100nm之间, 主要通过筛分及膜表面的静电作用对水进行分离处理。近些年科技发展, 出现了外加振动方式的超滤设备, 像振动膜工艺, 就是在原有膜技术基础上通过改造, 更好地实现了污染物分离。超滤在水处理工艺中主要针对大分子微粒, 但因为其孔径较大, 在实际工艺中滤除效率一般, 对水中溶解性有机物去除效果不理想; (3) 纳滤技术。纳滤膜为低压RO膜, 膜孔径一般在纳米级以下, 主要用于软化水处理, 去除为污染物, 硝酸盐, 病毒和天然有机物等, 其处理效果受膜表面的电荷量影响, 电荷量越大, 对水中离子的去除效果越好, 因此, 为了保证处理效果的稳定性, 纳滤膜表面电荷量需要控制在一定范围内。

4 结语

城市污水经过处理后回用是解决目前城市用水危机和实现水的科学合理循环利用的重要途径之一。在实际应用过程中, 再生水处理工艺有很多种, 在工艺的选择时, 不仅要根据处理目标要求进行选择, 同时也要对源水性质进行分析论证, 结合运行成本及维保成本综合考虑, 有条件时, 应进行必要的实验论证, 以找出最经济合理的工艺。

参考文献

[1]陈益明, 刘坤, 郑涛, 等.城市污水回用现状及发展趋势[J].净水技术, 2003, 22 (5) :34~36.

[2]黄国忠, 王启山, 董晓伟, 等.新型再生水处理工艺的研究[C]∥国家建设部.2004年全国城镇污水处理工程建设与技术研讨交流会论文集.北京:国家建设部, 2004.

[3]程国斌, 白青.我国再生水利用现状与发展趋势[J].水处理信息报导, 2006 (1) :3~6.

[4]潘孝宇, 宋乾武, 李秀金.化学混凝与曝气生物滤池组合工艺用于再生水处理中试研究[J].环境科学研究, 2005, 18 (6) :64~67.

[5]王宝贞, 王欣泽, 李冰, 等.优质饮用水的消毒方法[J].哈尔滨工业大学学报, 2002, 34 (4) :478~482.

[6]潘理黎, 郑红艾, 浮建军.臭氧及联用技术在水处理中的应用[J].环境技术, 2003, 21 (1) :29~31.

[7]王栩涵.膜处理技术在再生水处理上的选择应用研究[J].科技致富向导, 2014 (24) .

水处理是城市的命脉 篇5

关键词：城市,水处理,现状,问题

1 城市发展中水处理技术的现状

水资源的重要作用不言而喻,对于城市来说水处理就是确保城市健康和发展的重要基础。由于我国存在水资源不足、分布不合理、污染程度高、处理能力差等多方面实际问题,导致在水资源方面一直难以形成对城市加速发展的支撑,水资源已经成为制约城市发展的一个短板,解决水污染、水处理的实际问题成为当前关键的问题。应发挥科技的加速作用,要立足于国情和城市基本情况,在大力推进水处理技术应用的前提下,缩小城市供水的供需矛盾,缩小水资源质量与规范要求的差距,采用以预防为手段的措施,在保护环境、保护水资源的基础上,展开对水处理技术的应用研讨,加速城市净水厂和污水处理厂的建设和改造,达到对水资源处理和保护能力的真正提升,真正加速水处理技术的发展进程。

2 城市水处理厂的现状

在漫长的历史发展中和城市建设中,我国城市建立起一批相当规模和数量的水处理厂,这些水厂在发展的历程中解决了城市水资源供给和处理中较为突出的问题和矛盾,在相当长的一段时间里发挥着重要的价值和作用。我国城市水处理厂的工艺以混凝、絮状沉淀、消毒为主,并且在发达区域的城市展开了臭氧杀菌除臭和活性炭吸附等新型深度水处理技术的应用,这在功能上和技术上起到了对城市发展和水资源处理工作的保障作用,但是,应该看到城市水处理厂存在的各类问题,其主要表现和问题有:城市水处理厂的净水工艺和运行参数难以满足出水水质提高的要求、原水水质的恶化、检测仪表不完善,控制水平较低,设备陈旧、效率低下,构筑物结构破损严重等问题。此外,城市水处理厂构筑物的设计一般以建设年代要求的水质标准为基础,随着国家新的水质标准的提高,其处理能力将难以适应。近年来,地表水源污染日益普遍,水质恶化加剧,原来以取出悬浮物质和细菌为主的常规处理工艺难以适应。除了通过强化常规处理,以提高对有机污染物的去除外,必要时还需增加预处理和深度处理等净水工艺。早年建设水厂往往缺乏必要的检测仪表,控制水平也不高。为了达到水厂的科学管理,确保净水设施的正常运行,配置必要的仪表必不可少。由于设备长时间运行,损耗严重,需要得到及时更新,特别是对水厂运行成本影响较大的水泵设备,往往由于所选扬程与实际情况不匹配,效率低下,气蚀情况严重,更应结合改造予以更换。一些早期建成的水厂,由于构筑物长期使用,年久失修,渗漏严重,已影响使用安全,应有计划地结合净水厂的改造,予以修复或更新。

3 城市水处理的升级和改造

3.1 做好老旧城市水处理厂的改造

城市水处理厂存在技术落后、功能不足和设备老旧的实际问题,且由于实际问题的影响城市水处理厂改造过程中受到的面而系统的方法和措施。在城市水处理厂改造过程中必须做好全面规划,有步骤、有计划地逐步加以实施。在水质目标和净水工艺确定后,结合城市供水的发展趋势,同时要立足于水处理技术的进步水平,制定具体的实施规划是完成改造的重要环节,需要全面规划,有步骤实施。

3.2 做好城市水处理技术的创新

城市水处理厂要根据城市水资源条件和城市生产生活特点,确定城市水处理技术的应用和创新,当前可以采用原水进行长期的模型试验,可以进行多个不同工艺流程的并行比较,分析各处理单元的效果,通过技术经济比较,从中选择最合适的工艺流程组合。净水厂升级还需要充分利用原有设施,通过适当的改造,改善其处理能力,是提高出水水质最经济有效的途径。当通过加强常规处理仍无法满足出水水质要求时,要在工艺上和技术上予以重点考量,可增设预处理和深度处理工艺的方法实现城市水处理厂的技术创新。

4 城市水处理技术发展的前景

我国是发展中的人口和经济大国,因此,在相当长的一段时间内,城市对于水资源还处于上升期,而城市水处理技术也有极大的上升空间和潜力可以挖掘。当前城市水资源管理事业处于关键阶段,当前摆在我们面前的两大基本问题是解决供水量不足问题和水质恶化问题,一方面应在价格上进行改革,通过市场的力量调配水资源,根据市场的规则进行水资源的补偿、成本调控,这样有利于成本的控制,也有利于节约用水目标的实现,同时通过提高超额使用水资源价格和全面征收污水处理费的方式,增加城市水资源处理的资金来源,提升城市水资源处理硬件建设和科研技术的发展。此外,要推进城市水处理技术的研究工作,要力争水资源处理的焦点问题和污水处理的关键技术取得突破,使城市用水资源的品质得到提升,实现对城市水资源需求数量、质量上的全面满足。要大力推进城市净水厂和污水厂的建设,要结合城市生态建设、城市旅游建设和城市环保建设等相关工作,将城市水资源处理和加工的物质基础和功能基础进行强化,为城市水处理技术提供广阔的应用空间,达到城市水处理技术有序而高效地物化,在提升城市品位的同时提升城市的未来发展的技术空间和技术基础,以便能够在更集约、更快速的前提下形成城市水处理不断提升和长久发展的局面打造出新时期

参考文献

[1]曹国凭,赵萍,李文洁.膜法水处理技术研究进展与发展趋势[J].水利科技与经济,2006,(08):16-17.

[2]张永胜,张向荣.膜分离技术及其在水处理中的应用与前景[J].河北理工大学学报(自然科学版),2008,(03):41-42.

城市污水处理厂升级改造问题分析 篇6

如何对这些污水厂进行有效的、经济可行的技术改造,提高其处理能力和处理效果已引起极大的关注。本文针对城市污水处理厂的升级改造工作,提出了污水厂升级改造的常见方法,并结合几个污水厂的升级改造工程实例进行阐述,以期为我国城市污水处理厂的升级改造提供技术支持和经验参考。

1 污水厂升级改造基本原则

(1)在原有工程的基础上,对污水厂不进行大的改、扩建前提下,通过对污水厂工艺改造、设备更新、新材料的运用而提高污水处理能力和处理效率,以达到符合国家的有关法规、规范及标准的目的。

(2)对污水厂进行全面综合分析、对多种工艺方案进行比较,优化工程设计,严格控制设计过程的各个环节,使得改造后的工程量较小,改造完成后的工程运行管理简单,确保污水厂改造技术先进、运行可靠、管理方便、高效节能、简单易行、运行成本低,以较少的投入实现较优的效果。

2 污水厂升级改造思路

污水处理厂的升级改造一般主要从设备改造、水力改造和工艺改造三方面考虑。污水处理厂设备陈旧、效率低是造成我国污水处理行业能耗高居不下的重要原因之一,设备改造有助于污水处理厂运行安全稳定、提高效率、节能降耗。在升级改造过程中,必须选用高效设备,特别是高效水泵、除砂系统、风机、电机、曝气装置、污泥处理设备以及自动化仪表控制和在线监测等。水力改造一般是改善处理构筑物流量分配不均匀、短流或溢流等,是工艺改造和设备改造的辅助手段[2,3]。污水处理工艺升级改造是最常用的方法,也是提高出水水质的关键。工艺改造具体措施主要包括以下几方面:(1)针对现状进水水质超过设计进水水质情况,可增加进水预处理段,通过加入适量药剂可提高沉淀对实际进水中污染物的去除率。(2)生物处理单元,综合运用AO/A2O/SBR等复合工艺提高脱氮除磷能力。(3)深度处理单元,通过改造混合、吸附、混凝、沉淀、过滤、气浮等工艺,进一步提高TN、TP、SS和有机物的去除率[4]。

3 污水厂升级改造案例

3.1 青岛市黄岛区某污水处理厂升级改造

青岛市黄岛区某污水处理厂一期工程处理能力为6×104m3/d,出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)二级标准。主体采用A2O工艺,主要处理全市的生活污水及排入城市下水道的工业废水,处理后的尾水排入风河入海口右侧约800 m海域0 m等深线以下,为近海海域。近年来,随着对污水厂处理能力要求和污水排放标准的提高,对环境保护提出更高要求等原因,导致污水处理厂出水水质不能稳定达标,需进行改扩建,改扩建工程规模为4×104m3/d。污水处理厂的改扩建工程充分利用原有的设备,在原有的A2O工艺基础上,增加深度处理段,深度处理工艺包括反应沉淀和纤维转盘滤池组合工艺,进一步提高SS和TP的去除率。考虑到进水总磷浓度相对较高,单纯依靠生物除磷尚无法使出水达标,因此在生物除磷的基础上必须设置化学除磷系统,对生物除磷残余的磷通过加药沉淀方法予以去除。为简化工艺和操作,采用同时化学除磷系统,将药剂直接投加到混凝沉淀池进水管中,使药剂和水中残余的磷进行化学反应,所产生的沉淀物在斜板沉淀池中进行沉淀分离。扩容改造后污水厂出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级B标准。

3.2 兰州市某污水处理厂升级改造

兰州市某污水处理厂处理能力为20×104m3/d,出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级B标准。该污水处理厂污水处理采用生物循环曝气活性污泥法工艺,污泥处理采用机械浓缩和脱水工艺。但由于近年来兰州市大力推进实施了污水“全收集,全处理”项目,因此原设计中部分未纳入该厂收集和处理的范围内的污废水在实施该项目后也进入了污水处理厂,严重影响了污水处理厂的进水水质,导致进水水质严重超标。其中实际进水水质COD、BOD、NH3-N、TN和TP等含量较设计进水水质超标1~2倍,SS超标高达4倍,对后续生化反应的进行和污水处理设施都造成较大冲击。因此,对该污水处理厂的升级改造必须增加进水预处理工程。其中污水处理采用混合反应池和初沉池工艺,混合反应池中通过加药混合絮凝可以提高污泥的沉降性能和吸附作用,使沉淀达到更好的效果。初沉池可去除废水中的可沉物和漂浮物,废水经初沉后,约可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的20%。而且一定程度上,初沉池可起到调节池的作用,对水质起到一定程度的均质效果,减轻后续处理设施的负荷,减缓水质变化对后续生化系统的冲击。

生物处理段在原生物池之前增加复合AO池,该工艺通过在曝气池中增加生物固定床作为生物附着载体使得整个生化反应区微生物量增加,有效生物浓度约为常规活性污泥法及膜法的2~5倍,大大提升了污水生化处理系统的处理能力。而且污泥泥龄长,反应器容积负荷高,水力停留时间短且氧的转化率高,可以有效节省投资与运行成本。对于污泥处理,由于高浓度的COD、BOD、SS产生大量污泥,因此改造工程采用运行效果好的卧螺离心式脱水机,使污泥含水率降至80%以下。改造扩建后,进水预处理出水水质COD、BOD、SS、TN和TP处理程度达到70%~80%。

3.3 江苏省某工业园区污水处理厂升级改造

该工业园区由于进水大部分为化工园区废水,其中含有大量难生物降解的有毒有害物质,污染物浓度高,导致出水水质无法达到《化学工业主要水污染物排放标准》(DB 32/939-2006)的一级标准,升级改造工程主要从完善预处理工艺以及深度处理工艺两方面进行优化。首先,在原设计沉砂池后增设水解调节池,与原有耦合酸化水解池并联运行,并在其后增设水解沉淀池,同时起到水质调节和水解酸化的作用,进一步减轻耦合酸化水解池的运行负荷,改善出水水质。在深度处理段改造中,增加氧化耦合混凝沉淀和转盘过滤的深度处理工艺,进一步提高出水COD、TP、SS去除率[5]。

4 结语

污水处理程度的不断提高是环境污染治理的重要手段和方法之一,为了改善环境污染,很多城市污水处理厂都面临着升级改造问题。城市污水处理厂的升级改造主要是对原工艺进行改造,在充分利用原有构筑物的基础上,根据污水厂的实际进水水质、处理水量以及出水用途等情况来选择适合的改造工艺。升级改造工程应选用投资少、能耗低、效果佳、运行安全和方便的路径,除了进一步提高污水处理厂的出水水质外,也要重视污泥的无害化和资源化利用,从而真正实现污水处理厂的可持续发展。

参考文献

[1]王俊莹,刘志强,王成鹏,等.北方城镇污水处理厂升级改造及工程实例[J].水处理技术,2010,36(11):132-135.

[2]庄磊,黄勇.城市污水处理厂升级改造的探讨[J].工业用水与废水,2010,41(1):14-18.

[3]关伟,郭会平,赵学洋,等.我国城市污水处理现状及城市污水处理厂提标改造路径分析[J].辽宁大学学报,2015,42(4):378-384.

[4]孙文汗,赵汉.城市污水处理工艺的升级改造适用方法[J].辽宁化工,2013,42(5):559-562.

城市水处理问题分析 篇7

1 我国城市污水处理发展面临的问题

1.1 污水处理的技术落后

城市每日的运行都会产生大量的污水, 这些污水包括生活污水和生产污水, 如果这些污水得不到妥善的处理, 那么将是对水资源严重的浪费。城市污水处理设施所采用的污水处理技术是污水处理效率高低的决定因素。我国在污水处理方面, 一直沿用的是西方国家的技术, 在使用他们技术的同时, 也逐渐形成了自己的技术, 城市污水处理能力也有了提高, 但是, 与同期国外的污水处理技术相比而言, 我国的技术仍然是比较落后的, 污水处理的效率不高而且还耗能大, 处理设备的故障率高自动化程度低, 这些问题都制约着我国污水处理的发展。

1.2 资金短缺, 投资力度不够

城市污水处理系统是处理城市污水的主要场所, 它的存在能够极大程度的改善城市水质, 为城市的生态环境净化做贡献, 但是要想得到发展也需要强大的资金支持。我国在污水处理方面的投入还远远不够, 同时, 由于设备比较落后, 我国污水处理过程中, 设备的维护费用较高, 同时, 污水处理设备的实际运转效率较低, 处理能力不足, 要想提高其处理污水的能力, 就要加大投资, 更新设备, 从而提高对污水的处理能力和效率。

1.3 管理水平不高

污水处理中涉及到了很多复杂的技术, 而目前我国的操作人员的普遍素质都偏低, 不能适应需求, 这样的话, 即使我们有了污水处理厂, 也不能让其处于高效运作的状态下, 这就制约了污水的处理效率。我国针对污水处理, 提出了相关的要求, 城市污水处理率要高于60%, 乡镇的处理率要高于50%, 而管理水平会制约处理率的提升。

这些因素都使污水处理不能达到高效、经济的目的, 因此, 针对这些问题, 我们一定要重视, 加大资金的投入, 并且使用新的工艺来对污水处理进行改良, 提高处理的效率, 这在未来很长的一段时间内都是一项重要的任务。

2 我国城市污水处理发展的对策

面对我国城市污水处理中存在的这些问题, 我们要积极的总结和反思, 认真分析这些问题, 提出解决方案, 来使城市污水处理的水平得到提高。

2.1 转变观念, 变废水为资源

人们对于污水的认识存在一定的偏差, 一说起污水, 就觉得是跟垃圾一样无用的东西, 随着技术的发展和人们知识水平的提高, 对于污水的认识也逐渐想高级过渡, 污水并不是排放掉就可以了。在经济快速发展的背景下, 城市的水资源受到了越来越大的挑战, 水在社会的循环速度超过了自然的循环速度的时候, 水资源就会匮乏。因此, 要认识到水循环的自然规律, 在利用水资源的时候, 科学的使用, 不要浪费, 不能损害自然中水的循环规律, 这样水资源才能持续的利用。在科技的快速发展下, 废水已经不是不能加以利用的东西, 而是一种宝贵的资源, 我们要通过适当的方法来对其加以利用, 这不仅能够顾促进水的循环了利用, 减少污染, 也能节约我们有限的水资源。

2.2 统筹规划, 变大集中为合理布局

传统的城市污水处理在布局上, 都把城市的污水处理厂安排在城市的下游, 通过管道来把污水送到污水处理厂, 把污水处理后, 在排放到自然的水当中。既然污水也是一种资源, 那么就要对其加以利用, 但是传统的布局显然不利于污水的重复利用, 重新铺设管道到城市里供用户使用, 不仅增加了成本, 还会造成土地资源的浪费。因此, 要想真正实现对污水的反复利用, 就要采取合理的污水处理布局, 对于传统的大集中的布局要舍弃, 要统筹规划, 就近处理, 并且有利于使用, 污水处理厂要更加分散, 规模更小, 多级处理, 只有污水处理厂建设的合理, 才能促进污水的多次利用。

2.3 创新工艺, 变单一为综合

过去, 人们对于城市污水的认识存在着很多的不足, 这不仅导致了布局的不合理, 在对污水处理工艺的选取上也不合理。目前, 很多城市在污水处理在中, 采取的是一级处理或者是一级强化处理, 某些城市虽然有二级处理, 但是对于污水中的氮磷等物质也没有很好的除去, 消毒工作也没有做到位, 这对于污水的再利用很不利。

因此, 污水处理的工艺必须要最大化的利用这些污水, 对于传统的单一处理工艺, 要向综合处理方向发展, 积极采用新的技术, 比如膜分离技术、臭氧技术等的, 对污水进行消毒, 改善污水处理的水平。

3 结语

随着国家经济的快速发展以及城镇化水平的提高, 水资源将面临越来越大的挑战, 城市污水的量也会急剧增加, 处理不好这些污水不仅会影响经济的发展, 也会影响人们的生活环境, 因此要把城市污水处理厂建设好, 使污水能够再利用, 彻底解决污水问题。

摘要：在经济的快速发展下, 城市产生的污水也越来越多, 这对于污水处理厂提出了新的要求, 然而我国目前城市污水处理还存在着很多的不足之处, 面对这些问题, 我们要通过合理的手段来解决, 提高城市污水处理的能力。

关键词：城市污水处理,问题,对策

参考文献

[1]王家廉.我国城市污水处理设施建设的里程碑——介绍.城市污水处理及污染防治技术政策.的重要含义与作用[J].中国环保产业, 2000.

[2]钟玉秀, 李培蕾, 李伟.城市污水处理回用条例立法前期研究课题组.城市污水处理回用立法必要性及需解决的关键问题[J].水利发展研究, 2012.

城市水处理问题分析 篇8

火力发电厂一直是工业用水大户, 其耗水量约占工业用水量20%左右。为了能充分的利用城市污水资源, 又能保证电厂用水系统安全、经济的运行, 需对城市再生水深度处理工艺进行充分研究, 探寻一种技术成熟、运行方便廉价的工艺方案。

城市污水中含有的主要污染物为:有机物、微生物、悬浮物、硬度、碱度、细菌和重金属等, 城市污水要作为电厂工业用水, 必须首先在城市污水处理厂进行二级生物处理, 主要功能是去除污水中的有机物、微生物和悬浮物, 然后在电厂内进一步作深度处理。深度处理也叫三级处理, 是进一步去除常规二级处理所不能完全去除的污水杂质的净化过程[1]。深度处理的主要作用是:

(1) 去除污水中含有的高浓度BOD、COD和氨氮; (2) 进一步去除残余的悬浮物和胶体; (3) 进一步去除二级生化处理后残留的有机物; (4) 去除色素; (5) 杀灭细菌及病毒等;

经过城市污水处理厂二级处理后水质需达到二级排放标准, 水中含有的主要污染物为悬浮物、BOD、COD和氨氮 (悬浮物<30mg/L、BOD5<30mg/L、CODCr<120mg/L及NH3-N<30mg/L) , 针对此工况下水质, 来探求一种合理的处理工艺以满足城市再生水作为电厂工业用水水源的要求。

2 氨氮的影响

水中的氨氮本身对无铜系统不产生危害, 但在合适的温度、足够的氧源及有充分停留时间的条件下, 冷却水中易生成硝酸盐菌 (或亚硝酸盐菌) , 在硝酸盐菌 (或亚硝酸盐菌) 的作用下, 氨氮将产生硝化反应生成硝酸而消耗水中的碱度, 使水的p H值降低造成对系统的危害, 经计算每1mg/L NH3-N全部转化成NO3-需要消耗7.14mg/L (以Ca CO3计) 亦即0.143mmol/L的碱度;同时氨氮是微生物的养料, 微生物的繁殖将产生生物粘泥附着在换热面上降低热效率[2]。

2.1 氨氮对辅机冷却水系统的影响

辅机机力通风塔内的水环境正好具备生成硝酸盐菌 (或亚硝酸盐菌) 的条件, 如果不采取适当措施, 冷却水系统势必生成硝酸盐菌 (或亚硝酸盐菌) 而使氨氮产生硝化反应。若水中的碱度不足以消除硝化过程所产生的酸度, 将使辅机冷却水系统产生严重的酸腐蚀。因此, 对补充水中氨氮采取适当措施以防止其对辅机冷却水系统产生危害是非常必要的。

可采取的方法之一是将水中的氨氮在进入辅机冷却水系统之前进行硝化反应将其转化为硝酸盐 (亚硝酸盐) 类, 如曝气生物滤池、MBR (膜生物反应器) 等工艺方法。

可采取的另一种方法是向冷却水系统中加氧化剂, 破坏硝酸盐菌 (或亚硝酸盐菌) 的生存环境, 使氨氮的硝化反应无法发生, 从而维持了冷却水系统p H值, 同时冷却水系统中的机力通风塔对氨氮有很好的曝气吹脱效果, 吹脱作用符合气液两相平衡的亨利定律, 从而维持冷却水的氨氮含量为定值。向冷却水中加氧化剂, 不但硝酸盐菌 (或亚硝酸盐菌) 无法生存, 其它种类的微生物同样无法生存, 从而防止生物粘泥的产生。当采用次氯酸钠作为氧化剂时, 次氯酸钠首先与氨氮产生反应生成胺的氯化物, 只有反应过了折点时, 剩余的次氯酸钠才起到氧化杀菌作用, 因此, 当冷却水中含有氨氮时, 采用次氯酸钠作为氧化剂不合适。而氧化剂二氧化氯不仅氧化性强, 杀菌效果好, 且不与氨氮反应, 是含有氨氮冷却水杀菌剂的合适选择。

2.2 氨氮对锅炉补给水水质的影响

锅炉补给水的水源采用经过深度处理的再生水, 如果再生水深度处理系统未将氨氮除去, 在经过锅炉补给水处理系统一系列措施处理后, 仍有微量的氨氮残留在除盐水中而进入热力系统, 但其不会对热力系统产生危害, 因为凝结水、给水就采用加氨调p H, 以防止热力系统腐蚀。所以锅炉补给水处理对氨氮没有特殊要求, 不影响对再生水深度处理方案的选择。

3 再生水深度处理方案的选择

某电厂2×660MW超临界间接空冷机组, 采用城市污水处理厂的城市再生水作为锅炉补给水和辅机冷却水水源, 系统设计出力为350t/h。

其水源水质有以下主要特点:

(1) 硬度为4.22mmol/L, 碱度为5.71mmol/L, 属负硬水; (2) 氨氮 (NH3-N) 含量较高:53.9mg/L; (3) 悬浮物:78mg/L, 超出GB50050-2007《工业循环冷却水处理设计规范》中规定间冷开式冷却水补充水的水质要求; (4) CODCr:50mg/L及BOD5:22mg/L均超出GB50050-2007《工业循环冷却水处理设计规范》中规定间冷开式冷却水补充水的水质要求。

要求对再生水进行深度处理应达到以下目标:

(1) 降低再生水中碳酸盐硬度, 达到降低辅机冷却水系统及锅炉补给水处理系统中反渗透浓水侧的结垢倾向 (2) 降低氨氮对辅机冷却水系统的影响 (3) 降低再生水中悬浮物, 以满足辅机冷却水系统及锅炉补给水处理系统对进水水质的要求。

3.1 方案选择

根据对氨氮的影响分析、再生水深度处理的目的, 并结合锅炉补给水的处理工艺, 针对本工程在技术上可行的再生水深度处理方案有二种:方案一:石灰软化处理工艺;方案二:MBR处理工艺

3.1.1 技术比较

方案一:石灰软化处理工艺。工艺简要流程为:污水厂来再生水→机械搅拌加速澄清池 (加熟石灰、凝凝剂、助凝剂、二氧化氯) →PCF纤维过滤器→软水池→各用水点。石灰软化处理工艺不仅能降低碳酸盐硬度 (硬度和碱度同时降低) ;通过加二氧化氯杀菌剂, 还可以除去约80%COD、约100%BOD;同时在石灰处理的高p H环境下, 将有部分氨氮转化为NH3从澄清池水面溢出而得到除去;悬浮物含量降至约1mg/L。采用本方案时, 辅机冷却水配合加二氧化氯杀菌剂, 破坏辅机冷却水系统的微生物生存环境, 可确保机组的安全运行。

方案二:。主要工艺流程为:污水厂来再生水→MBR (膜生物反应器) →各用水点。MBR处理工艺是通过硝化反应将氨氮转化为硝酸盐 (或亚硝酸盐) , 并将水中的碳酸盐硬度转化为非碳酸盐硬度 (仅降低了碱度, 未降低硬度) ;COD及BOD约除去80%;同时通过超滤膜除去水中的悬浮物, 其出水的SDI满足锅炉补给水处理系统反渗透的进水水质要求。技术对比表见表1。

3.1.2 经济比较

对方案一和方案二从基建费用、运行费用、折旧费等方面进行比较, 年利用小时数按5500h, 比较结果见表2[3]。

由表2可知, 方案一比方案二节省投资约400万元, 节省年运行费约23.25万元, 因此, 方案一的经济性明显优于方案二。

4 结论

(1) 城市再生水杀菌处理只能采用二氧化氯杀菌; (2) 城市再生水处理工艺核心为防止硝化反应或去除硝化反应生成物质防止腐蚀; (3) 城市再生水来水满足二级排放标准时, 根据GB50050-2007《工业循环冷却水处理设计规范》中规定辅机冷却水补充水的水质要求进行计算时, 石灰软化过滤法成本比常规生物膜法的成本要低, 亦可满足电厂锅炉补给水及辅机冷却水补水水质要求。

综合考虑低浊度、低含量有机物再生水采用石灰软化过滤深度处理方案较优。

参考文献

[1]张忠波, 陈吕军.胡纪萃新型曝气生物滤池—BIOSTYR[J].中国给水排水, 北京:化学工业出版社, 2000 (06) .

[2]周本省.工业水处理技术[M].北京:化学工业出版社, 2002 (05) .