污水处理场出水作为循环水补水技术方案
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作者: 崔长芹 任亮 康通
摘 要：联泓新材料有限公司各装置目前满负荷生产，污水处理场处理量约为180 m3/h，通过本次污水处理厂出水作为循环水补水的改造，大约可将150 m3/h的达标污水的再生利用，既有利于进一步减轻对周边环境污染，又符合国家节水减排、中水回用的产业发展方针，在投资不大的情况下，既能够为企业带来客观的经济效益，又能降低供水和环境的压力，因而极具重要的现实意义和广泛的应用前景。
关键词：污水处理厂 出水 循环水 补水
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）02（a）-0058-02
1 立项背景
联泓新材料有限公司污水处理场采用了调节罐配水、溶气气浮除油除杂、A-O-O全膜法生物接触氧化池降解污染因子、涡凹气浮除脱膜悬浮物的处理工艺，对甲醇制烯烃各装置产生的化工废水和全厂生活污水进行处理，处理后的达标水进监控池由外排泵送园区污水处理场。目前满负荷生产，污水处理场处理量约为180 m3/h（出水水质指标见表1），因此，考虑通过本技术改造将达标废水作为循环水的补水。
达标污水的再生利用既有利于进一步减轻对周边环境污染，又符合国家节水减排、中水回用的产业发展方针，更能够为企业带来一定的经济效益，因而极具重要的现实意义和广泛的应用前景。通过对同类工厂的初步调研了解到：各厂依据所处的地理区域位置、自身发展规划和资金情况实施了规模不等的节水减排技改项目。如，神华包头公司由于水资源匮乏，开车3年来陆续将净化水场高浊度排泥水、循环水排污水、脱盐水反渗透浓盐水、甲醇汽包排水和污水处理场排放水尽数收集，采用石灰软化+絮凝沉淀+V型滤池+双膜脱盐的工艺路线处理后作为循环水补水。虽然投资巨大，产水成本高，循环水水质还不很稳定，但节约了宝贵的水资源，基本上解决了企业废水的零排放。
污水回用技术需要在可行范围内满足一定的技术指标，我国再生水用作冷却用水的水质控制指标（GB/T50335-2002）如表2所示[2]。
将表2与表1对照可知：我公司污水处理场出水除总磷略有超出（循环水补水总磷≤4 mg/L，对水质无影响）、溶解性总固体TDS以总盐度替代外，其余项目均优于再生水用作冷却用水水质控制指标。总磷偏高和所处理的生活污水及锅炉排水中磷含量较高有关，而一般化学分析TDS以总盐含量表示，略有误差，但影响不大，所以，污水处理厂出水可作为循环水补水。
2 改造、新建内容
该公司节水减排系列方案之一是《含盐污水减量化、资源化技术方案》，拟将脱盐水站、凝结水站40%清净废水和100%的循环水排污水作为工厂杂用水。该方案为系列方案之二，仍暂不考虑有较大的技术、资金投入。
（1）工艺流程的选择：污水处理场出水符合《污水综合排放标准》（GB8978―1996）[3]后，怎样将其进行再生处理达到回用标准，工艺路线有多种，但必须包含能去除脱落生物膜、浮游生物和藻类、呈分散悬浮状和溶解性的无机物和有机物等功能，故选择的工艺流程一般为气浮+过滤+吸附+杀菌的组合。
（2）工程内容简述：①气浮（已有）：该公司污水处理场生化池出水后设有3台美国麦王处理能力为100 m3/h・台（平时2开1备）的涡凹气浮除悬浮物，加药絮凝刮去浮渣后水质澄清。因而此设备可不购置，仅需将出水管改接进中水回用池即可；②中水回用池1座（新建）：气浮出水流进该池，停留2.5 h后用泵送后续工序进一步处理；③陶粒过滤器3台，2用1备（新增）：去除气浮化学絮凝沉积物、不溶性磷，进一步除去污水中脱膜生物絮体和悬浮物，提高后道工序的安全性和处理效率；④活性碳过滤器3台，2用1备（新增）：保安吸附水中剩余有机物质，如，DOC、UV254等且能完全消除生化出水的生物毒性（疏水酸、亲水性有机物等），是废水深度处理的有效方法；⑤杀菌灭藻用NaClO储罐、加药计量泵（新增）：生化出水细菌较多，必须加杀菌剂以确保水质指标。
3 主要设备、材料、投资估算
主要设备、材料、投资估算如表3所示。
4 实施进度
（1）2015-10-15～2015-11-20方案编制、讨论、审核、报批。
（2）2016-11-21～2016-2-29采购备料、工程建设。
（3）2016-3-1～2015-3-31工程竣工、试运行。
5 经济效益、环境效益预测
（1）项目投运后，中水回用率在50%以上（少部分不达标的废水仍需外排），可直接减少污水排放150 t/h，按园区污水处理场 3.55元/t收费计，一年节省排污费466.47万元。（2）污水再资源化用作循环水补水，水量150 t/h，按目前生产水取水价1.16元/t计，一年节省取水费152.42万元；扣除制水成本（制水成本小于1元/t水，以0.8元/t水计）以上两项可为公司年节资516.77万元。（3）按污水处理场出水水质COD 40 mg/L SS 20mg/L计，全年可减少向厂区周边环境外排COD 52.56 t，外排 SS 26.26 t，将会产生巨大的环境效益和社会效益。
6 存在问题及建议
（1）污水处理场出水经深度处理达到回用水标准后用作循环水补水的前提条件是污水处理场出水水质必须稳定。如诺水质发生变化：COD≥60 mg/L或某项指标陡然上升，则前提条件被破坏，此时应将污水出水仍进监控池排园，不能进中水回用流程，以免侵占活性碳吸附余量，造成制水成本过高。（2）中水回用于循环水补水后，循环水系统工艺设备条件发生变化，其运行控制要点必须注意的有：① 提高缓阻剂分散效能，加强对循环水结垢趋势的判断；②对杀菌剂的使用种类、使用浓度和使用频率做出调整，定期对系统进行剥离及清洗；③ 严格控制水换设备流速范围，管程>0.9 m/s壳程>0.3 m/s。（3）循环水排水水量较大，水质也相对稳定，唯盐分较高（当浓缩倍数较高时），适当除盐后可作为补水再进系统。但除盐的方法用双膜法则投资和产水成本均高，采用预处理―― 树脂吸附的方法投资和产水成本会有所下降，这也许会成为公司节水减排技术开发的下一个项目。
参考文献
[1] 刘庆霞.2016年9月6日联泓新材料有限公司污水厂出水分析单[Z].
[2] GB/T19923-2005.再生水用作冷却用水的水质控制标准[S].
[3] GB8978-1996.国家环境保护局，中华人民共和国国家标准―― 污水综合排放标准[S].
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