再生水回用工程設(shè)計與運行

1、高密度沉淀池/V型濾池工藝再生水廠的設(shè)計與運行摘要：邯鄲市第一座再生水廠是以東污水處理廠二級出水為原水，采用“高密度沉淀 池+V型濾池”處理工藝，設(shè)計總處理規(guī)模為6萬m3/d，其中一期工程規(guī)模為3萬m3/d。介紹 了工程的設(shè)計與運行情況，著重介紹了高密度沉淀池的設(shè)計參數(shù)與構(gòu)造。運行結(jié)果表明，工藝 運行情況穩(wěn)定，出水水質(zhì)達到設(shè)計要求，主要回用于城市雜用水及景觀環(huán)境用水，部分回用于 工業(yè)用水。關(guān)鍵詞：污水處理廠再生水回用工藝設(shè)計水質(zhì)0 概況邯鄲市是全國嚴重缺水的城市之一，供水主要由距離市區(qū)45 km以外的岳城 水庫和38 km以外峰峰羊角鋪地下水源地進行長距離輸水，水廠生產(chǎn)運行、管理 維護費用較高

2、，城市水資源供需矛盾和資源的短缺已經(jīng)成為制約邯鄲經(jīng)濟和社 會發(fā)展的重要因素。因此，盡早開發(fā)城市污水資源作為城市第二水源，緩解城市發(fā) 展和可利用水資源之間的矛盾具有十分重要意義。邯鄲市東污水處理廠利用丹麥政府贈款和混合貸款,引進丹麥技術(shù)和設(shè)備，是 我國首次采用三溝式氧化溝工藝建設(shè)的城市二級污水處理廠。該污水處水理廠總 設(shè)計規(guī)模為10萬m3/ d，一期工程規(guī)模為6. 6萬m3/ d，二期工程規(guī)模為3. 4萬 m3/ d，1991年3月投入運行,至今運行情況良好。邯鄲市東污水處理廠再生水回用工程以東污水處理廠二級出水為原水，采 用“高密度沉淀池+V型濾池”處理工藝，出水主要回用于龍湖公園等城市雜用水

3、 及景觀環(huán)境用水，部分回用于邯鄲熱電廠作為循環(huán)冷卻水。該工程總設(shè)計處理規(guī) 模為6萬m3/ d，其中一期規(guī)模為3萬m3/ d。設(shè)計水質(zhì)與工藝流程1. 1 進出水水質(zhì)綜合邯鄲市東污水處理廠再生水回用工程可行性研究報告和污水處理廠運 行十余年的水質(zhì)分析報告，有關(guān)專家對原污水水質(zhì)、再生水水質(zhì)、水量等進行了 綜合分析，結(jié)合有關(guān)再生水回用水質(zhì)標準確定了本工程的設(shè)計規(guī)模和水質(zhì)標準，設(shè) 計水質(zhì)參數(shù)見表1。表1再生水處理工程設(shè)計進出水水質(zhì)項目進水/ mg/ L出水/ mg/ LBOD52010CODCr6050SS2010T KN1515TP3. 51游離余氯0. 11. 2 工藝流程經(jīng)過方案的經(jīng)濟技術(shù)比較,最

4、終確定采用“高密度沉淀池+V型濾池”處理工 藝，流程見圖1。加氯I 加氯I東污水廠二級排放7混凝沉淀、澄*卜過4清水池4加壓泵房一用戶圖1 再生水處理工藝流程主要處理構(gòu)筑物與處理設(shè)備2. 1 原水提升泵站東污水處理廠二級處理采用三溝式氧化溝工藝，二級出水水位較低，須經(jīng)過泵 站提升后才可進入再生水處理系統(tǒng)。泵站土建施工按遠期處理規(guī)模6萬m3/ d設(shè) 計，一期工程安裝潛水泵3臺,2用1備，單泵流量834 m3/h,水泵揚程10.4 m, 功率34 kW,遠期擬增加2臺。新修建的再生水提升泵站與原二級出水泵站相一 致,仍為地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),平面尺寸為13.3 m X9.3 m,總高度9.85 m

5、,地上 高度4.3 m。泵房安裝單軌吊車用于水泵機組的起吊維修,起重量2t、起升高度 612 m,起重功率（3 + 0. 4） kW。2. 2 混凝配水池混凝配水池分2組,設(shè)備只按一期工程進行安裝,二期工程采用盲板封堵,平面設(shè)計尺寸12.15 m X9.25 m,總高度8.75 m,地上高度5.3 m。原水泵房進水 由DN700進水管輸至混凝配水池,每池安裝快速攪拌機1臺，規(guī)格為HM1300. B300 ,功率5.5 kw。出水由DN700管道送入高密度沉淀池，同時與該輸水管連 接有DN700至V型濾池的超越管道,當高密度沉淀池事故時混凝后的原水直接 進入V型濾池進行過濾處理。2. 32. 3

6、. 1 原 高密度沉平流沉淀池 用了動態(tài) 絮凝原理 對混凝、強化 三個過程進 加不 除部H = 污染物以 降低后續(xù) 有水力負 沉淀面積 的沉淀效率地面積少、啟動時間短（一般小于30 min）、出水水質(zhì)穩(wěn)定、耐沖擊負荷、污泥高密度沉淀ipm理及特點淀池是在傳統(tǒng)的 的基礎(chǔ)上,充分利 混凝、加速 和淺池理論,1機械攪拌反應區(qū)7剩余污泥排放管 是普通沉淀2緩沖區(qū) 3沉淀區(qū)4攪拌器 5進水管8出水管9集水槽 10斜管沉淀區(qū) 11刮泥機12轉(zhuǎn)軸13加藥管絮凝、斜管沉淀 行優(yōu)化，通過投 同的藥劑,可以去 分懸浮物和有機 及大部分的磷，以 處理構(gòu)筑物的負荷。具 6污泥回流管何高（就相同 而言,斜管沉淀池的81

7、0倍）、占易于濃縮和脫水等優(yōu)點，越來越受到水處理行業(yè)的青睞。其結(jié)構(gòu)示意見圖2。圖2高密度沉淀池結(jié)構(gòu)示意2. 3. 2設(shè)計參數(shù)高密度沉淀池總平面占地30.36 m X21.80 m,分為2個系列。其中再生水 處理工程土建施工按遠期6萬m3/ d的處理水量進行施工，設(shè)備安裝按近期3萬 m3/ d考慮,只安裝1個系列。高密度沉淀池機械攪拌反應區(qū)、緩沖區(qū)、斜管沉淀區(qū)之間由穿孔墻連通，底 部設(shè)有DN200的放空管。攪拌區(qū)尺寸為6.5 m X6.5 m X6.35 m,經(jīng)混凝配水池 的來水由管道輸至反應區(qū)中心，同時混凝劑通過DN 40的管道由此加入,反應區(qū) 安裝垂直軸絮凝攪拌器1臺以加強水和藥劑的混合程度

8、從而提高混凝效果，絮凝 攪拌器直徑3 000 mm、功率7.5 kw。藥劑與水充分混合后流經(jīng)混凝緩沖區(qū)進 入斜管沉淀區(qū)，緩沖區(qū)水流長度1.8 m。斜管沉淀區(qū)設(shè)計尺寸11.7mX 11.7 mX6.35 m,底部安裝刮泥機1臺，刮泥機直徑11700 mm、功率0.75 kw。沉淀池出水由 出水渠流入V型濾池，底部沉淀污泥部分由回流污泥泵用DN150的管道回流至 機械攪拌反應區(qū)，以增加混凝效果。剩余污泥經(jīng)2臺剩余污泥泵由D150管道送 入廠區(qū)污泥處理系統(tǒng)?；亓魑勰啾昧髁?378 m3/h，揚程20m，功率15 kw；剩 余污泥泵流量設(shè)1378 m3/h，揚程20m，功率15 kw。2. 4 V型濾

9、池過濾部分共設(shè)V型濾池6組,總平面尺寸為32.35 m X 26.95 m,分2個系 列呈雙面排列布置，其中一期工程設(shè)備安裝1個系列，遠期設(shè)備預留部分安裝, 其余盲板封堵。濾池過濾部分地下埋深0.75 m、地上高度3. 75 m,管廊部分地 下埋深3.25 m、地上高度8.25 m。單格濾池平面尺寸7.95 m X9.015 m,實際有效過濾面積7m X9.015 m,每 格濾池底部布設(shè)DN 40的反沖洗空氣管18根，間距500 mm。濾池反沖洗采用 氣水聯(lián)合反沖洗加表面掃洗，反沖洗廢水收集至反沖洗廢水池，由廢水泵排至廠區(qū) 污水井，安裝潛水泵2臺,1用1備,緊急時2臺全開，單泵流量172 m3

10、/h,揚程 11.5 m,功率 9 kw。2. 5清水池及出水泵站建有地下清水池2座,總平面尺寸41.3 m X 27 m,地下埋深6.2 m,有效水 深5.4 m。濾池出水經(jīng)濾池集水管渠進入清水池，超過有效設(shè)計水位的流量經(jīng)清 水池溢流堰排至廠區(qū)污水管。清水池經(jīng)出水集水池與出水泵房連接，集水池設(shè)計容積26.1 m X 3.1 m m X 6.45 m，安裝有液位顯示裝置。出水泵房平面尺寸24.95 m X 8.1m，設(shè)計 安裝5臺臥式離心泵進行清水提升，一期安裝3臺，遠期增加2臺，單泵流量 815 m3/h，揚程4.4 m，功率160 kw；泵房安裝有檢修電動葫蘆及室內(nèi)換氣軸流 風機；泵房的污

11、水排除安裝潛水泵1臺，流量21.2 m3/h。同時，為及時監(jiān)測出 水水質(zhì)，出水泵房安裝自動取樣機1臺。2. 6 加藥間再生水處理系統(tǒng)加藥間安裝有成套的溶藥、加藥設(shè)備,負責整個處理流程中 藥劑的投加。加藥間、值班室、藥劑儲存區(qū)、加藥中控室合建在一起,平面尺寸 24.8 m X11.3 m,地上高度6.8 m,安裝成套絮凝劑自動配置系統(tǒng)1套，容積2 m3, 功率(1 890.12+2 X0. 55) kw;安裝成套在線稀釋系統(tǒng)2套，流量5 m3/h,遠期 增加2套；安裝容積泵3臺，流量200 L/h,揚程20 m,功率0.25 kw,附變頻器, 遠期增加2臺;脈沖緩沖器2臺，遠期增加1套;投藥泵2

12、臺，規(guī)格流量26 L/h,揚程20 m,功率0.37 kw,遠期增加1套;潛污泵1套，流量 6 m3/h,揚程20 m,功率0.8 kW;軸流風機2套，風量3 418 Nm3/ h ,全壓189 Pa, 功率0.37 kw;攪拌器1套，功率2.2 kw。2. 7 C1O2制備間再生水供水系統(tǒng)消毒采用C1O2消毒。C1O2最大的優(yōu)點是不會與水中的有 機物作用生成三鹵甲烷，消毒能力比液氯強，能在管網(wǎng)中保持很長時間，同時因 C1O2不發(fā)生水解,所以消毒效果受水的pH影響極小,故本工程采用C1O2消毒。 C1O2制備間平面設(shè)計尺寸10.35 m X21.25 m,地上高度6.95 m?？倛D及電器自動化

13、設(shè)計邯鄲市東污水處理廠再生水回用工程東西寬70 m,南北長190 m,西界距離 廠區(qū)西部的春暉小區(qū)110 m,總占地面積20畝(1畝667 m2)。廠區(qū)內(nèi)主干道 寬6m,次干道寬4m,主次道路貫穿全廠,并通達各個構(gòu)筑物和建筑物，滿足了消 防及運輸?shù)囊?。同時，廠區(qū)道路兩側(cè)植樹，大面積種植草皮,綠化面積達到了國家 規(guī)范標準。在再生水生產(chǎn)過程中，水質(zhì)監(jiān)測過程控制及儀表自動控制是必不可少的，所以 按照集中監(jiān)測、集中控制與分散控制相結(jié)合的原則，在中控室設(shè)置模擬屏一面，在 各個工藝段設(shè)置相應的測量儀表，如流量計、壓力表、液位計、pH計、漏氯報警 儀等,儀表輸出的信號及時輸送至各自的PLC ,由控制室控制

14、各個閥門等的開啟 與關(guān)閉。調(diào)試與運行4. 1 調(diào)試根據(jù)設(shè)計水量、水質(zhì)等進行工藝調(diào)試。根據(jù)調(diào)試初期混凝試驗結(jié)果確定選用 FeC13為混凝劑,投加量25 mg/L左右;選用陰離子聚丙烯酰胺(PAM)為絮凝劑 高密度沉淀池運行初期不進行剩余污泥排放，采用全回流的運行方式將產(chǎn)生的 污泥全部回流至進，投加量約為1 mg/L。高密度沉淀池運行初期不進行剩余污泥排放，采用全部回流的運行方式將產(chǎn) 生的污泥全部回流至進水端，直至池體中形成合適的污泥層。根據(jù)調(diào)試運行的結(jié) 果，當絮凝區(qū)的污泥沉降比控制在8%10 %時，高密度沉淀池的泥水分離區(qū)分 離效果較好，且所排放的剩余污泥的含固率較高，可以達到5%左右，脫水性能

15、好。同時，由于該再生水處理廠設(shè)計的自動化程度很高，所以根據(jù)安裝的設(shè)備進行 了不同設(shè)備的單機調(diào)試、聯(lián)機調(diào)試以及整個處理工藝的自動化控制調(diào)試，由各個 儀表輸出的信號可以完全在中央控制室控制各個閥門等的開啟與關(guān)閉，實現(xiàn)了再 生水處理廠的高度自動化。4. 2運行結(jié)果本工程自2007年5月1日投產(chǎn)運行至今,出水水質(zhì)良好，完全達到設(shè)計要求，多 次監(jiān)測結(jié)果見表2。表2工程實際進出水水質(zhì)項目進水出水BOD5 /mg/ L619(10)28(4)SS/ mg/ L312(8)14(2)濁度/NTU2.5710.40(6.75)0.311.34(0.71)TP/ mg/ L1.514.60(3.83)0.230.89(0.35)PH7.427.677.337.58注:括號內(nèi)為平均值。邯鄲市東污水處理廠再生水回用工