生活污水凈化及再生回用系統(tǒng)工程方案SPR

1、生活污水凈化及再生回用系統(tǒng)工程方案 【SPR】一概述：    石油的開采將荒無(wú)人煙的油田變成了擁有眾多人口的城鎮(zhèn)，因油田多處于海相沉積地帶，土壤呈鹽堿性，地表水水質(zhì)不好，缺乏充足的淡水資源，在自然災(zāi)害日益頻繁暴發(fā)的今天，缺水將對(duì)居民生活和油田生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重的威脅，缺水危機(jī)常常是我們面臨的現(xiàn)實(shí)，解決油田缺水問(wèn)題的重要途徑應(yīng)該是將城鎮(zhèn)生活污水變?yōu)槌擎?zhèn)供水 水源。城鎮(zhèn)污水就近可得，來(lái)源穩(wěn)定，容易收集，是可靠且穩(wěn)定的供水水源。城鎮(zhèn)污水經(jīng)凈化后回用主要可作為市政綠化、工業(yè)用水、和景觀用水。    城鎮(zhèn)污水再生回用工程包括污水收集系統(tǒng)、污水凈化處理

2、技術(shù)及其系統(tǒng)、出水輸配系統(tǒng)、回用水應(yīng)用技術(shù)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。其中污水凈化再生技術(shù)及其系統(tǒng)是關(guān)鍵，污水凈化處理的流程要簡(jiǎn)單可靠，投資和運(yùn)行費(fèi)用要為該城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)實(shí)力所能承受，處理后出水的水質(zhì)要滿足回用的要求。    沿用了許多年的傳統(tǒng)的“一級(jí)處理”及“二級(jí)處理”水處理工藝技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)難以適應(yīng)當(dāng)今的高濁度和高濃度污水的凈化處理要求，處理后出水更不能滿足城市對(duì)水回用的水質(zhì)要求。沿著傳統(tǒng)的工藝技術(shù)路線只能進(jìn)一步附加傳統(tǒng)的“三級(jí)處理”設(shè)備系統(tǒng)，既回避不了龐大復(fù)雜的傳統(tǒng)二級(jí)生化處理系統(tǒng)，也回避不了投資和運(yùn)行費(fèi)用都十分昂貴的傳統(tǒng)三級(jí)過(guò)濾吸附處理系統(tǒng)。這些恰恰是實(shí)現(xiàn)污水回用的忌諱之處。所

3、以，環(huán)保市場(chǎng)十分迫切需要凈化效率更高、處理后出水能滿足現(xiàn)有環(huán)保標(biāo)準(zhǔn) 并且能回用于城市，投資和運(yùn)行費(fèi)用又要為現(xiàn)有城市的經(jīng)濟(jì)實(shí)力所能接受的污水處理新技術(shù)和新設(shè)備。    最新發(fā)明的“SPR高濁度污水凈化系統(tǒng)”（2002年3月19日由美國(guó)專利局授予美國(guó)發(fā)明專利權(quán)）將污水的“一級(jí)處理”和“三級(jí)處理”程序合并設(shè)計(jì)在一個(gè) SPR污水凈化器罐體內(nèi)，在30分鐘流程里快速完成。它容許直接吸入懸浮物（濁度）高達(dá)500毫克/升至5000毫克/升的高濁度污水，處理后出水的懸浮物（濁度）低于3毫克/升（度）；它容許直接吸入CODcr為200毫克/升至800毫克/升的高濃度有機(jī)污水，處理后出

4、水CODcr可降為60毫克/升 以下。只需用相當(dāng)于常規(guī)的一、二級(jí)污水處理廠的工程投資和低于常規(guī)二級(jí)處理的運(yùn)行費(fèi)用，就能夠獲得三級(jí)處理水平的效果，出水可作為工業(yè)用自來(lái)水或城市綠化、景觀用水，實(shí)現(xiàn)城市生活污水的再生和回用。    SPR污水處理系統(tǒng)首先采用化學(xué)方法使溶解狀態(tài)的污染物從真溶液狀態(tài)下析出，形成具有固相界面的膠?；蛭⑿腋☆w粒；選用高效而又經(jīng)濟(jì)的吸附劑將有機(jī)污染 物、色度等從污水中分離出來(lái)；然后采用微觀物理吸附法將污水中各種膠粒和懸浮顆粒凝聚成大塊密實(shí)的絮體；再依靠旋流和過(guò)濾水力學(xué)等流體力學(xué)原理，在自行設(shè)計(jì)的SPR高濁度污水凈化器內(nèi)使絮體與水快速分離；清水經(jīng)

5、過(guò)罐體內(nèi)自我形成的致密的懸浮泥層過(guò)濾之后，達(dá)到三級(jí)處理的水準(zhǔn)，出水實(shí)現(xiàn)回用；污泥則在濃縮室內(nèi)高度濃縮，定期靠壓力排出，由于污泥含水率低，且脫水性能良好，可以直接送入機(jī)械脫水裝置，經(jīng)脫水之后的污泥餅亦可以用來(lái)制造人行道地磚，免除了二次污染。    最新發(fā)明的SPR污水凈化技術(shù)以其流程簡(jiǎn)單可靠、投資和運(yùn)行費(fèi)用低、占地少、凈化效果好的眾多優(yōu)勢(shì)將為當(dāng)今世界的城市污水的再利用開創(chuàng)一條新路。城市污水 實(shí)現(xiàn)再利用之后，為城市提供了第二淡水水源，為城市的可持續(xù)發(fā)展提供了必不可少的條件，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是不可估量的。城市生活污水處理廠的SPR工藝流程新模式： 污水經(jīng)SPR系統(tǒng)處

6、理后，回用于城市綠化、澆灌草地樹木，或作為工業(yè)用水二生活污水水質(zhì)、處理后出水水質(zhì)要求及處理水量    生活污水主要來(lái)自幾個(gè)生活小區(qū)，其中也有部分商業(yè)排放水。這個(gè)污水處理廠服務(wù)人口約14萬(wàn)人。    根據(jù)油田缺乏淡水資源和防治水污染的要求，將油田居民生活污水經(jīng)過(guò)凈化處理后，再生的出水用作城鎮(zhèn)綠化、工業(yè)用水和其他洗車、沖洗廁所等市政用水，既可以防止城鎮(zhèn)污水對(duì)水環(huán)境的污染，又能大大節(jié)省當(dāng)?shù)氐牡Y源，而且為油田的工業(yè)生產(chǎn)提供了可靠的第二淡水水源。    居民區(qū)城鎮(zhèn)生活污水總量為6000立方米/天。 &

7、#160;  城鎮(zhèn)綠化灌溉需用水量為5000立方米/天。    油田工業(yè)用水需用水量為340立方米/天。水質(zhì)指標(biāo)COD mg/lSS mg/lBOD5mg/lNH3-N磷酸鹽城鎮(zhèn)生活污水水質(zhì)360200180455綠化灌溉水質(zhì)要求60702015（1.5）工業(yè)回用水質(zhì)要求50101010三污水處理工藝技術(shù)方案    選用高效快速的SPR純物理化學(xué)法污水處理工藝技術(shù)及其設(shè)備為系統(tǒng)主體，配套污泥脫水設(shè)備，處理后出水全部達(dá)到配泥漿用水或修井壓裂用水等油田工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)作為當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)綠化用水再利用。脫水后的污泥泥餅用以填埋。1

8、。SPR污水處理技術(shù)工藝流程圖2。SPR污水處理設(shè)備系統(tǒng)工藝布置圖3。SPR污水處理設(shè)備系統(tǒng)工藝平面布置圖4。污水處理工藝過(guò)程    生活污水經(jīng)過(guò)已有的化糞池沉降調(diào)節(jié)后進(jìn)入城鎮(zhèn)下水道，集中流入污水處理廠，首先經(jīng)過(guò)篩分去除大塊雜物，然后交替進(jìn)入調(diào)節(jié)池A或B，向調(diào)節(jié)池內(nèi)投加去除有機(jī) 污染物的藥劑，靠攪拌完成調(diào)勻和初級(jí)反應(yīng)過(guò)程，并防止在調(diào)節(jié)池引起沉淀（每個(gè)調(diào)節(jié)池容量為2小時(shí)流量：300立方米），靠污水泵將已經(jīng)調(diào)節(jié)好的污水吸入管 道，同時(shí)靠污水泵吸入端的負(fù)壓按照設(shè)計(jì)的藥劑配方吸入污水處理藥劑（包括混凝藥劑、殺菌消毒藥劑、污泥脫水助劑等），經(jīng)管道混合后直接從SPR污水凈化器

9、 底部進(jìn)入罐體，在SPR凈化器罐體內(nèi)完成混凝、精細(xì)過(guò)濾和污泥濃縮全過(guò)程，凈化后出水經(jīng)頂部出口管道流出進(jìn)入清水儲(chǔ)存池，靠清水泵將再生水送給用戶（工業(yè) 用水或灌溉用水），定時(shí)間靠清水泵的壓力將濃縮后的污泥漿從SPR凈水器的污泥濃縮室壓出（污泥漿的含水率<98%），并送入重力式污泥濃縮罐再次 濃縮（再次濃縮后的污泥漿含水率<95%），靠泥漿泵將污泥濃縮罐再次濃縮后的濃泥漿直接送入污泥脫水機(jī)實(shí)施脫水，脫水后的泥餅由汽車運(yùn)走用以填 埋。每運(yùn)行46小時(shí)左右實(shí)施一次罐體反沖洗操作，反沖洗時(shí)間為35分鐘。每運(yùn)行68小時(shí)左右污泥濃縮室存滿后實(shí)施一次壓力排泥操作，排泥時(shí)間 1020分鐘。罐體反沖洗污水

10、和污泥脫水過(guò)程產(chǎn)生的污水都流回污水調(diào)節(jié)池進(jìn)入下一個(gè)凈化處理過(guò)程。    整個(gè)污水凈化過(guò)程只有一臺(tái)污水泵作為吸取污水、添加藥劑、混合、混凝、過(guò)濾和送出清水的動(dòng)力源，凈化污水的電力消耗為0.125度/1立方米污水。    處理污水的藥劑消耗費(fèi)用為0.60.8元人民幣/立方米。（根據(jù)實(shí)際污水工藝模擬試驗(yàn)結(jié)果，將最后確定污水處理藥劑配方。）    污水凈化系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，由6臺(tái)SPR-50型污水凈化器系統(tǒng)并聯(lián)組成系統(tǒng)，每臺(tái)產(chǎn)水率為50立方米/小時(shí)，每天按20小時(shí)運(yùn)行計(jì)算，日處理水量為1000立方米/臺(tái)，預(yù)留出充分的

11、反沖洗、排泥等輔助操作和維護(hù)時(shí)間。全系統(tǒng)日處理污水量為6000立方米。四系統(tǒng)主要設(shè)備    1。雜物篩分機(jī)2套    （每臺(tái)允許污水通過(guò)流量 > 300立方米/小時(shí)，共2臺(tái)。）    2。污水調(diào)節(jié)池4座    （直徑9米，深5米；每座有效容積300立方米，共4座，4座合計(jì)有效容積1200立方米。）    3。污水池?cái)嚢铏C(jī)（機(jī)械攪拌式或水力攪拌式）4套    （每池3臺(tái)水下渦輪攪拌機(jī)、共12臺(tái)；或每池配置1套活動(dòng)

12、噴嘴射流攪拌裝置，共4套）    4。污水泵10臺(tái)（其中4臺(tái)備用）    （離心式污水泵：工作流量 > 50立方米/小時(shí)，工作壓力30米水柱，共10臺(tái)）    5。SPR50型污水凈化器6臺(tái)    （輪廓直徑4.2米，輪廓高度7.8米，基礎(chǔ)承重100噸，共6臺(tái)）    6。污泥濃縮罐6座    （輪廓直徑2米，輪廓高度7.2米，基礎(chǔ)承重20噸）    7。泥漿泵10臺(tái)（其中4臺(tái)備用

13、）（與污泥壓濾機(jī)配套）    8。自動(dòng)廂式（板框）壓濾機(jī)7臺(tái)（其中1臺(tái)備用）    （處理污泥漿能力> 2立方米/小時(shí)。臺(tái)，共7臺(tái)）    9。清水泵4臺(tái)（其中2臺(tái)備用）    （工作流量 > 300立方米/小時(shí)，工作壓頭30米水柱，共4臺(tái)）    10。藥劑儲(chǔ)存桶及加藥流量計(jì)系統(tǒng)6套（含支承平臺(tái)構(gòu)架）（非標(biāo)制作）    11。藥劑溶解配制裝置系統(tǒng)7套（含支承平臺(tái)構(gòu)架）（非標(biāo)制作）  

14、  12. 沖氧噴射清水泵4臺(tái)（其中2臺(tái)備用）五經(jīng)SPR系統(tǒng)處理后的出水水質(zhì)    CODcr < 50 毫克/升， BOD5 < 20, SS < 3毫克/升，氨氮 < 10 毫克/升，    大腸桿菌群 < 3 個(gè)/升，余氯 >0.3 毫克/升，pH 69.六工程建設(shè)和運(yùn)行    為了使工程建設(shè)技術(shù)水平達(dá)到中國(guó)國(guó)內(nèi)最先進(jìn)水平，同時(shí)工程投資和運(yùn)行費(fèi)用又能為中國(guó)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)實(shí)力承受，采取引進(jìn)美國(guó)發(fā)明專利SPR污水處理工藝技術(shù)及其 SPR污水凈化器主體設(shè)備制造技術(shù)，

15、在中國(guó)境內(nèi)制造，并選用中國(guó)國(guó)內(nèi)輔助設(shè)備配套，盡可能國(guó)產(chǎn)化的方針。污水處理藥劑全部國(guó)產(chǎn)化，由指定的公司提供，以合 同形式保證長(zhǎng)期供應(yīng)，以確保污水凈化系統(tǒng)擁有持續(xù)良好的運(yùn)行質(zhì)量。    污水處理廠建設(shè)周期為46個(gè)月。    由于總體工程占地面積很小，全部設(shè)備系統(tǒng)都可以設(shè)置在簡(jiǎn)易廠房?jī)?nèi)，廠房建筑面積為1296平方米（長(zhǎng)36米，寬36米，安裝污水凈化器的局部地區(qū)高度12米）全套系統(tǒng)冬天防凍的問(wèn)題容易解決，廠房投資少，采暖費(fèi)用低。    由于污水凈化工藝流程短，只需30分鐘，而且是在密閉的罐體內(nèi)進(jìn)行，不會(huì)有臭氣向環(huán)

16、境散發(fā)。所以，允許在各居民生活區(qū)附近設(shè)置污水處理廠。從而大大減少污水輸送渠道和再生回用水輸送管道的建設(shè)費(fèi)用。    主要設(shè)備是離心式污水泵、離心式清水泵和水中攪拌裝置，不會(huì)造成噪聲污染。    全部操作實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化或半自動(dòng)化，工人主要操作為開關(guān)閥門、按電鈕和配制藥劑，操作工人勞動(dòng)強(qiáng)度低。七SPR污水處理系統(tǒng)與眾不同的技術(shù)特點(diǎn)    1 。城市生活污水和處理藥劑的混合主要是在泵前吸藥管道、污水泵葉輪、蛇形反應(yīng)管和瓷球反應(yīng)罐的組合作用下完成的，依照紊流速度、混合時(shí)間、和水力學(xué)結(jié)構(gòu)數(shù) 據(jù)設(shè)計(jì)，得以十分充分的混合

17、，為取得最佳混凝凈化效果和最大限度地節(jié)省藥劑創(chuàng)造了前提條件。這是過(guò)去常規(guī)的一級(jí)處理和二級(jí)處理之水工結(jié)構(gòu)所做不到的。    2 。SPR系統(tǒng)處理城市污水時(shí)，采用五種以上污水處理藥劑及其最佳配方組合使用，靠化學(xué)反應(yīng)使污水中溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物、重金屬離子和有害的鹽類從水中析 出，成為有固相界面的微小顆粒（它包含有污水三級(jí)處理的作用）。其中還選用了一種吸附效果很好而價(jià)錢又很便宜的吸附劑,以吸附有機(jī)污染物和色度?？肯緞┰?0分鐘的流程內(nèi)殺滅細(xì)菌和大腸桿菌?？炕炷奈锢砘瘜W(xué)吸附作用將懸浮物及各類雜質(zhì)凝聚成大而且密實(shí)的絮團(tuán)。這樣發(fā)揮各藥劑的單獨(dú)作用和它們之間的交聯(lián) 作用的用

18、藥方式是與常規(guī)的物理化學(xué)法不相同的。而且SPR系統(tǒng)使用的組合藥劑配方，只能在具有十分精細(xì)的水動(dòng)力學(xué)參數(shù)設(shè)計(jì)的SPR污水凈化器及其系統(tǒng)里才能充分發(fā)揮作用，在常規(guī)的水工系統(tǒng)里是無(wú)法使用的。    3 。SPR系統(tǒng)裝置能夠依照模擬試驗(yàn)得出的配方，借助大氣壓力和流量計(jì)，十分精確地投加混凝藥劑和絮凝藥劑，不致因加藥過(guò)量而造成藥劑殘留在凈化后的出水中，而且動(dòng)力消耗很少。    4 。SPR污水凈化器內(nèi)部結(jié)構(gòu)是完全按照混凝機(jī)理精確設(shè)計(jì)的，形成的渦旋流動(dòng)和各部位恰當(dāng)?shù)乃魉俣龋沟媚z體顆粒之間有最多的碰撞次數(shù)，并且有凝聚吸附所 需的最佳流速環(huán)境。從而

19、在極小的容積內(nèi)獲得了極充分的凝聚效果。這也是常規(guī)水工裝置無(wú)法比擬的。    5 。根據(jù)混凝形成的絮團(tuán)實(shí)際狀況，準(zhǔn)確確定了SPR污水凈化器內(nèi)部的水動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，使得在罐體中上部形成了一個(gè)有幾十厘米厚的、十分致密的懸浮泥層。所有經(jīng) 過(guò)混凝的出水都必須通過(guò)此懸浮泥層的過(guò)濾，才能升流到罐體上部的清水匯集區(qū)。它十分成功地起到了污水高級(jí)處理工藝中極為重要的過(guò)濾作用。    這個(gè)致密的懸浮泥層是由污水中的污泥及混凝藥劑形成的絮體本身組成的。隨著絮體由下向上運(yùn)動(dòng)，使泥層的下表層不斷增加、變厚；同時(shí)，隨著過(guò)濾水力學(xué)原理形 成的罐體的旁路流動(dòng)，引導(dǎo)著懸浮泥

20、層的上表層不斷流入中心接泥桶，上表層不斷減少、變薄。這樣，懸浮泥層的厚度達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡。當(dāng)混凝后的出水由下向 上穿過(guò)此懸浮泥層時(shí)，此絮體濾層靠界面物理吸附和電化學(xué)特性及范德華力的作用，將懸浮膠體顆粒、絮體、細(xì)菌菌體等等雜質(zhì)全部攔截在此懸浮泥層上，使出水水 質(zhì)達(dá)到三級(jí)處理的水平。    由于泥層是由絮體組成，致密度高，過(guò)濾效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)的砂粒層過(guò)濾；由于是處于懸浮狀態(tài)的絮體泥層作濾層，其過(guò)濾的水頭（阻力）損失非常小，所以動(dòng)力消 耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常規(guī)的砂層過(guò)濾、微孔過(guò)濾、或反滲透膜過(guò)濾；又由于過(guò)濾泥層是凈化過(guò)程中由污水中的污泥自動(dòng)補(bǔ)充添加，又自動(dòng)被引走，即過(guò)濾泥層自身

21、在不斷地更 新，過(guò)濾泥層總是保持著穩(wěn)定的厚度，而且總是保持著穩(wěn)定的物理吸附和電化學(xué)吸附性能，因此能獲得穩(wěn)定的過(guò)濾效果。而且完全免去了常規(guī)系統(tǒng)中必不可少的過(guò)濾 層的反沖洗以及反沖洗帶來(lái)的眾多麻煩。這種結(jié)構(gòu)和原理與常規(guī)的三級(jí)污水處理的過(guò)濾裝置是完全不同的，這里沒(méi)有價(jià)格昂貴的反滲透膜過(guò)濾、微孔過(guò)濾、或活性炭 過(guò)濾等裝置。所以，投資省、動(dòng)力消耗小、運(yùn)行費(fèi)用低是SPR系統(tǒng)的必然優(yōu)勢(shì)。    6 。SPR系統(tǒng)選用的絮凝劑，同時(shí)也是良好的污泥助濾劑，所以，系統(tǒng)最后排出的污泥漿，其脫水性能良好，可以不另外添加助濾劑，就直接泵入壓濾機(jī)脫水。泥餅 添加一些填料后可以制成人行道地磚再利

22、用，不會(huì)帶來(lái)二次污染的問(wèn)題。它沒(méi)有傳統(tǒng)的生化法產(chǎn)生的污泥含水率很高、脫水性能很差的致命弱點(diǎn)。    7 。本類型污水凈化器曾開機(jī)運(yùn)行處理過(guò)養(yǎng)豬場(chǎng)污水、養(yǎng)雞場(chǎng)污水、煤礦礦井坑道污水、生豬屠宰場(chǎng)污水、高粱釀酒廠酒糟污水、紡織印染污水、再生紙?jiān)旒埼鬯统?市生活污水等等含有大量有機(jī)污染物和氨氮的污水；也成功應(yīng)用于陶瓷廠污水、墻地磚廠污水、大理石水磨拋光污水、洗煤污水、燃煤鍋爐濕法除塵污水、石英砂洗 砂污水等懸浮物含量極高的污水的凈化和回用。各地權(quán)威檢測(cè)部門測(cè)試了污水凈化器進(jìn)水和出水的有關(guān)數(shù)據(jù)。測(cè)試報(bào)告單表明：氨氮去除率可以達(dá)到85，總氮去 除率可達(dá)95，有機(jī)氮去除率可達(dá)96，BOD去除率可達(dá)95，懸浮物的