石灰软化组合工艺在污水再生利用工程中的实践

2012.03108石灰软化组合工艺在污水再生利用工程中的实践李国辉（张家口市金川中水开发利用有限公司，河北张家口075000）摘要：为解决河北省某热电厂项目循环冷却水如何取水的问题，当地新建了再生水处理厂，并采用两级生物滤池、石灰软化、机械搅拌澄清池、活性砂滤池、加氯消毒等工序对污水进行深度处理后加压输送至热电厂，文章根据该再生水工程工艺和实际运行情况，对有关实践经验做简单探讨。关键词：再生水；深度处理；石灰软化；火暴气生物滤池中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1009-2374（2012）09-0108-02一、污水再生利用工程概况（一）设计规模与水质近年来，为缓解水资源短缺，降低污染物排放的有效途径之一就是污水再生回用，再生水更被人们称为“第二水源”，再城市河湖的补水、农业用水灌溉、热电厂工业中的用水、园林绿化及市政杂用中广泛的应用。本再生水工程位于污水处理厂南侧，占地面积为2.61公顷，设计规模6万m3/d，建成后为当地热电厂提供冷却循环水。根据热电厂水质要求和污水处理厂出水指标，确定工程处理水质达到如下指标：表1再生水厂出水指标编号项目单位再生水厂出水水质1生化需氧量BOD5mg/l≤52化学需氧量CODcrmg/l≤403悬浮物SSmg/l≤104全铁mg/l≤0.35氯离子Clmg/l≤3006溶解性总固形物mg/l≤10007氨氮mg/l冬季≤5、夏季≤38总磷（以P计）mg/l≤19PH7.0-8.510细菌总数个/ml≤100011浊度NTU≤512硬度mmol/l≤613总碱度mmol/l1.0-3.014游离余氯mg/l管网末端0.1-0.215硅酸mg/l≤30（二）处理工艺根据供水协议与当地污水高碱度、高硬度的特点，以及热电厂的要求，再生水处理厂采用目前比较成熟的石灰软化工艺，即两级生物滤池→石灰混凝→沉淀→酸化→活性砂滤池→消毒处理，整个再生水处理厂实现了自动化集中控制和全程监控。处理构筑物依次为再生水提升泵房→曝气生物滤池→中间加压泵→机械搅拌澄清池→活性砂滤池→清水池→输水泵房，经由加药间向水中投加石灰和浓硫酸平衡酸碱度。二、主要工程设计（一）曝气生物滤池生物滤池系统由反硝化生物滤池和硝化生物滤池串接组成。污水厂进水经提升泵，进入反硝化生物滤池，滤料中含有大量异养菌，利用水中残留有机物，降解硝酸盐氮，释放氮气。反硝化生物滤池的出水靠重力流入硝化生物滤池，在滤池中进行曝气，通过滤料中附着的微生物氧化水中的氨氮及残留的易降解有机物。生物滤池过滤采用上向流，反冲洗采用空气和水定期清洗，滤料选用优质火山岩滤料，粒径2～5毫米。滤板采用现浇混凝土底板，厚度为150厘米。硝化生物滤池通过曝气生物生物滤池专用的空气扩散器进行曝气，每格生物滤池设置1台罗茨鼓风机，采用变频方式调节供气量。由于再生水厂进水中氨氮浓度浮动较大，且硝化反映受温度影响明显，为确保出水氨氮达标，在进水氨氮浓度很高或水温低等情况下，反硝化生物滤池按照硝化方式运行，每格反硝化生物滤池设置1台罗茨鼓风机，在通常情况下作为硝化滤池鼓风机的备用风机。曝气生物滤池滤料厚度为3米，单格池平面尺寸为10.8×6.4米，曝气充氧气水比1.36∶1，最大反冲洗水强度为30米/小时，最大反冲洗气强度60米/小时，滤头密度：50个/平方米。（二）机械搅拌澄清池机械搅拌澄清池利用原水中的杂质颗粒与池中聚积的泥浆相互接触、吸附，以达到清水较快分离的2012.03109效果。在进入机械搅拌澄清池处投加石灰乳作为混凝剂，pH值控制在10～11左右，同时投加FeSO4溶液作为助凝剂。机械搅拌澄清池中心设置搅拌机及刮泥机，搅拌机采用可提升式搅拌机叶轮直径3.5米，功率5.5千瓦，每座设置一台。刮泥机采用中心驱动刮泥机，刮臂直径12.0米，功率1.5千瓦，每座机械搅拌澄清池设置一台。（三）活性砂滤池活性砂过滤器采用的是逆流原理。原水通过进水管进入到活性砂过滤器内部，然后经布水器均匀分配向上逆流，通过滤料层完成过滤，滤液在过滤器上部聚集溢流外排。在此过程中，原水经过过滤，水中的污染物含量明显降低，石英砂中的污染物含量会增加，而且上层滤料层的污染物含量低于下层滤料。在空压机的作用下处在过滤器中央的空气提升泵将截留有污染物的石英砂放至过滤器顶部的洗沙器中进行清洗，然后回到滤床，同时排出清洗所产生的污染物。（四）输水泵房及清水池输水泵房为半地下式，设置3台输水泵，另设变频气压供水系统，为厂区生产提供生产用水。为热电厂供水的输水泵采用3台卧式离心泵，其中2用1备。在出水处设置水质在线分析仪，包括碱度、氨氮、COD以及浊度在线分析仪等。清水池主要用于调度生产水量与供水量平衡，保证持续供水。本项目为电厂提供循环冷却水要求水量稳定，保证率高。清水池有效容积为7500m3，约为电厂