污水處理技術(shù)按照處理程度可以劃分為3級，第1級主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物，多采用物理處理法，生物化學(xué)需氧量(BOD)―般可去除30%左右。第2級主要去除呈膠體和溶解狀態(tài)的BOD、化學(xué)需氧量(COD)等物質(zhì)，去除率在90%以上。第3級處理主要采用生物脫氮除磷法、混凝沉淀法、離子交換、電滲分析法等去除有機(jī)物及氮、磷等無機(jī)物。

　　一、項目建設(shè)背景

　　目前，河北新啟元能源技術(shù)開發(fā)股份有限公司全廠地下水用水量約為230m3/h，為節(jié)約用水，計劃引入地表水。公司可回收利用的地表水主要為污水產(chǎn)水和三法凈水產(chǎn)水，但是這兩部分水電導(dǎo)率偏高，無法直接回用。為此公司新建1套300m3/h的地表水預(yù)處理系統(tǒng)與超濾系統(tǒng)、1套60m3/h的污水回用超濾與反滲透系統(tǒng)。

　　二、工藝流程

　　新增地表水處理系統(tǒng)后的供水工藝流程示意圖見圖1

　　2.1 工藝方案說明

　　2.1.1 預(yù)處理部分

　　(1)主工藝流程：原水來水→5000m3罐→原水泵→混合器→多介質(zhì)過濾器。

　　(2)地表水來水首先進(jìn)入現(xiàn)有的5000m3罐，然后通過原水泵輸送至混合器與絮凝劑混合后到多介質(zhì)過濾器，多介質(zhì)設(shè)計通過量300m3/h，共設(shè)置8臺(直徑93200mm)，每臺流量40m3/h.濾速8m/h，其中6臺利舊現(xiàn)有的，2臺新增，利舊的過濾器需要將DN80的反洗管線改造為DN200，并且將原有的使用時間較長的濾料以及活性炭全部更換為新的多介質(zhì)濾料。當(dāng)過濾器進(jìn)出水壓差大于1kg/cm2時，則需要過濾器進(jìn)行反洗，單臺過濾器反洗水量為200m3/h，反洗水進(jìn)三水集水罐。每臺過濾器設(shè)置流量計，以便于對單臺流量進(jìn)行監(jiān)控。

　　2.1.2 多介質(zhì)原理及處理水質(zhì)

　　多介質(zhì)過濾是具有孔隙的物料層截留水中雜質(zhì)從而使水得到澄清的工藝過程。過濾不僅可以去除水中細(xì)小懸浮顆粒雜質(zhì)，而且細(xì)菌病毒及有機(jī)物也會隨濁度降低而被去除。未經(jīng)多介質(zhì)過濾的地表水水質(zhì)見表1。多介質(zhì)過濾的地表水水質(zhì)可達(dá)到濁度<20NTU。

　　2.1.3 超濾部分A

　　超濾部分A以地表水為進(jìn)水，處理系統(tǒng)的能力為150m3/h。

　　(1)工藝流程

　　多介質(zhì)過濾器→自清洗過濾器→超濾裝置→超濾水箱→反滲透給水泵→反滲透系統(tǒng)。

　　(2)自清洗過濾器

　　本項目采用或使用自清洗過濾器設(shè)置一臺，流量150m3/h，水由進(jìn)水口進(jìn)入過濾器，首先經(jīng)過粗濾芯組件濾掉較大顆粒的雜質(zhì)，然后到達(dá)細(xì)濾網(wǎng)，通過細(xì)濾網(wǎng)濾除細(xì)小顆粒的雜質(zhì)后，清水由出水口排出。其作用是過濾掉多介質(zhì)過濾器中偶爾漏過來的大顆粒物質(zhì)，從而保護(hù)后續(xù)的超濾系統(tǒng)。

　　(3)超濾系統(tǒng)A(地表水處理系統(tǒng))

　　本項目設(shè)置地表水處理系統(tǒng)超濾設(shè)施2套.單套流量75m3/h，產(chǎn)水率99%，產(chǎn)水進(jìn)入超濾水箱(新增)，通過反滲透給水泵(新增)供到現(xiàn)有的反滲透裝置。

　　超濾是以壓力為推動力的膜分離技術(shù)之一。以大分子與小分子分離為目的，膜孔徑在20?1000A。在超濾過程中，水溶液在壓力推動下，流經(jīng)膜表面，小于膜孔的溶劑(水)及小分子溶質(zhì)透水膜，成為凈化液(濾清液)，比膜孔大的溶質(zhì)及溶質(zhì)集團(tuán)被截留，隨水流排?，成為濃縮液，超濾過程為動態(tài)過濾，分離是在流動狀態(tài)下完成的，溶質(zhì)僅在膜表面有限沉積，超濾速率衰減到一定程度而趨于平衡，且通過清洗可以恢復(fù)。地表水經(jīng)超濾處理后的水質(zhì)見表2。

　　2.1.4 超濾部分B

　　超濾部分B以污水為進(jìn)水，處理系統(tǒng)的能力為60m3/h。

　　(1)工藝流程

　　循環(huán)水廠排水、多介質(zhì)過濾器反洗水?三水產(chǎn)水、污水產(chǎn)水-自清洗過濾器-超濾B-產(chǎn)水箱濃水反滲透。

　　本套系統(tǒng)主要是處理多介質(zhì)過濾器的反洗水、三水裝置產(chǎn)水以及污水產(chǎn)水，將這些利用率不高或者排掉的廢水進(jìn)行回收處理，產(chǎn)水達(dá)到補(bǔ)到循環(huán)水廠的要求，從而節(jié)約地表水的使用量，降低公司成本。

　　(2)處理效果

　　超濾部分B處理的多介質(zhì)過濾器反洗水水質(zhì)、三水產(chǎn)水水質(zhì)和污水水質(zhì)分別見表3、表4和表5。經(jīng)過超濾部分B處理后的產(chǎn)水水質(zhì)見表6。

　　2.1.5 濃水反滲透

　　本系統(tǒng)增上一套新的濃水反滲透膜，進(jìn)水量為60m3/h，產(chǎn)水率為50%，專門用來處理超濾B產(chǎn)出的水。產(chǎn)出的凈水補(bǔ)充到循環(huán)水廠，濃鹽水外排。濃水反滲透處理后的產(chǎn)水水質(zhì)見表7。

　　三、項目標(biāo)定

　　3.1 標(biāo)定內(nèi)容及標(biāo)定方法

　　主要對地表水處理系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)以及污水回用產(chǎn)水水質(zhì)進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定方法采取化驗數(shù)據(jù)與設(shè)計參數(shù)對照標(biāo)定。產(chǎn)水水質(zhì)的標(biāo)定內(nèi)容見表8。

　　3.2 標(biāo)定過程

　　標(biāo)定前各設(shè)備調(diào)試運行正常，漏點處理完成，多介質(zhì)過濾器與超濾設(shè)施均正常運行。裝置連續(xù)運行120h，連續(xù)監(jiān)測產(chǎn)水水質(zhì)以及設(shè)備運行狀態(tài)

　　3.3 標(biāo)定結(jié)果

　　在穩(wěn)定工況48h時，物料平衡的標(biāo)定結(jié)果見表9，產(chǎn)水質(zhì)量標(biāo)定結(jié)果見表10。

　　四、結(jié)論

　　4.1 效益核算

　　(1)地表水價格為3.5元/m3，超濾反滲透加工成本為0.4元/m3;S按此核算，年地表水使用及加工成本費用為3.9X24X230X365=785.77萬元。

　　(2)地下水價格為2.4元/m3，按此計算，年地下水使用費用為2.4X24X230X365=483.55萬元。

　　(3)污水回用單元可節(jié)約地表水使用量，節(jié)約量約30m3/h，年節(jié)約30X24X365=262800m3，按3.9元/m3折算，年節(jié)省地表水費用為102.5萬元。

　　4.2 產(chǎn)水質(zhì)量達(dá)標(biāo)

　　通過標(biāo)定，可以確定地表水處理裝置在處理量以及產(chǎn)水質(zhì)量等指標(biāo)，均達(dá)到使用要求。(來源：河北新啟元能源技術(shù)開發(fā)股份有限公司)