汽車工業中水回用的工程應用

李 韻,王春冬,孟一曄

汽車工業中水回用的工程應用

李 韻1,王春冬2,孟一曄1

(1.上海依科綠色工程有限公司,上海200433;2.三得利啤酒(上海)有限公司,上海201112)

工程應用表明:汽車工業廢水經過深度處理完全達到《城市污水再生利用工業用水水質(GB/T 19923 -2005)》標準,成功回用于循環水補水。

汽車工業廢水;深度處理;中水回用;循環水補水

隨著水資源的日益緊缺,水資源循環利用已成為社會可持續發展的一個重要前提也是解決水資源危機的重要途徑之一[1]。汽車工業是水資源消耗較大的行業之一[2],而目前國內汽車行業中的循環水冷卻塔仍基本使用自來水作為補充水源。將汽車工業廢水進行深度處理,并回用于循環水補水,具有現實意義。本文以上海某大型汽車公司中水回用于循環水補水的工程為例,著重從工程應用方面介紹在汽車工業中進行水回用的可行性及意義。

1 設計

1.1 進出水水質

進水為上海某大型汽車公司某廠區廢水站的出水。該廢水站主要處理廠區內的工業廢水,日處理水量約200 m3/d,水質執行《上海市污水綜合排放標準(DB31/199-1997)》二級標準。出水用于冷卻塔補充水,水質執行《城市污水再生利用工業用水水質(GB/T 19923-2005)》標準。

主要進水水質及出水控制標準見表1(進水水質以2007年1月-2008年1月廢水站出水的水質數據為依據)。

表1 進出水水質及控制標準 mg/L

1.2 冷卻塔用水情況

該廠區內冷卻塔共3臺,距廢水站排水池約20 m,全部用自來水作為補充水,補水情況見表2。

表2 冷卻塔補水情況

1.3 設計工藝流程確定

從表1可知,中水回用工藝主要需解決CODCr和細菌數兩個指標。雖然在《城市污水再生利用工業用水水質(GB/T 19923-2005)》標準中,對懸浮物指標未予規定,但考慮到實際運行過程中該指標對循環冷卻水系統的穩定運行可能會產生較大的影響,故在工藝設計中應予考慮。

從表2可知,冷卻塔補水高峰期為每年的7-9月,用水量為472.8 m3/d。廢水站可以提供 200 m3/d的水量,即存在272.8 m3/d的缺口,工藝方案中用自來水作為備用水源。而7-9以外的月份,廢水站水量完全可以滿足需要。

林殿濱[3]研究了將煉油廠凈化污水經過過濾、吸附、殺菌等處理后回用于循環水補充水,取得了良好的效果。考慮到廢水站已經采用了好氧生化工藝,且CODcr數據與回用標準差距較小,設計采用砂濾去除懸浮物、活性炭吸附CODcr和二氧化氯消毒的工藝。

2 工藝流程

2.1 工藝流程

工藝流程見圖1-2。

圖1 中水回用工藝流程示意圖

圖2 中水回用工藝流程

2.2 工藝說明

中水回用取水點為廢水站排水池。

利用廢水站排水池中的水泵將水引入蓄水池,在水泵出口處安裝兩只電動閥(分別對應將水引入市政管網或蓄水池),由蓄水池的液位計控制兩只電動閥的交替開啟與關閉。在7-9月期間可一次連續補水約2.5 h,每天約4次。蓄水池適度兼有沉淀功能,可略微降低砂濾進水濁度。

蓄水池內沉淀污泥由污泥泵定期排入廢水站污泥池與生化污泥一起外運處置。

當蓄水池水位達規定位置,由液位計控制啟動過濾水泵,水經過砂濾器過濾、炭濾器吸附后,再經反洗水池自流入輸送水池。由二氧化氯發生器在輸送水池內消毒,水力停留時間為30 min。

反洗出水排入廢水站調節池。為適合不同季節不同時間不同冷卻塔的不同補水量要求,由變頻輸送水泵向冷卻塔供水。水經輸送水泵加壓后,由1條管道沿廢水站東面的圍墻輸送至能源中心樓頂,到達樓頂后再分3條管路對空調水冷卻塔、工藝水冷卻塔和空壓機冷卻塔分別補水,3條管路末端各自安裝浮球閥1個,一起控制變頻系統對冷卻塔進行補水。

夏季(7-9月)冷卻塔補水量約需480 m3/d,廢水站約200 m3/d的出水不能滿足,不足部分仍由自來水補充,其余時間廢水站出水回用有余,多余部分原途徑排放。作為補充的自來水水源另行建造(從原冷卻水的自來水系統處將自來水引進輸送水池,并設置電動閥一只,由輸送水池的液位計控制電動閥與過濾水泵的啟停達到中水與自來水的交替使用的目的,而冷卻塔原有的自來水補水系統仍然保留、備用,不作任何改動,僅通過其自身的閥門將其關閉)。

3 主要設備及工藝參數

設備材料詳見表3。

3.1 蓄水池

有效容積約50 m3,有效尺寸9000 mm×3400 mm×2200 mm。設液位計1臺,排泥泵1臺(10 m3/h,14 m)。

表3 設備材料表

3.2 砂濾器

外形尺寸Φ1800 mm×4000 mm,工作壓力0.30 MPa,濾速7.9 m/h,反洗強度6 L/(m2·s)。設過濾水泵1臺(25 m3/h,20 m),過濾流量計1臺,液位計1臺。

3.3 活性炭吸附柱

外形尺寸Φ2000 mm×4000 mm,工作壓力0.26 MPa,濾速6.4 m/h,反洗強度8 L/(m2·s)。

3.4 反洗水池

有效容積約30 m3,尺寸2700 mm×3400 mm ×3600 mm。設液位計1臺,反洗水泵1臺(70 m3/ h,23.5 m),反洗流量計1臺。

3.5 輸送水池

有效容積約10 m3,尺寸1300 mm×3400 mm×3600 mm。設液位計1臺,變頻輸送成套設備一套,包括輸送水泵2臺(1用1備,0～22 m3/h,0.25～0.30 MPa),計量水表2臺。

表4 出水水質 mg/L

3.6 泵房

泵房與原廢水站泵房共用,用以安置深度處理工藝所需水泵設備。

4 運行情況

該中水回用工程于2008年5月竣工,總造價為20多萬元,已運行一年多。每年可節約自來水約28000 m3,取得了良好的環境效益和經濟效益。根據2008年8月-2009年3月以來的出水水質(見表4),運行穩定,完全達到預期目標。

5 結論

5.1 汽車工業廢水經過深度處理后,完全達到《城市污水再生利用工業用水水質(GB/T 19923-2005)》標準。

5.2 石英砂過濾+活性炭吸附+二氧化氯消毒的工藝簡單、管理方便、運行可靠,適用于汽車工業中水回用。

5.3 采用中水回用于循環水補水,可節約大量的水資源,具有現實意義。

[1] 錢 茜,王玉秋.我國中水回用現狀及對策[J].再生資源研究, 2003,(1):27-30.

[2] 吳 恬,馬熙愷.中水回用在汽車工程中的應用[J].裝備機械, 2008,38(2):2-5.

[3] 林殿濱.凈化污水用于循環水的技術控制[J].工業水處理, 2005,25(6):69-71.

Engineering Application of Wastewater Reuse in Automotive Industry

LI Yun1,WANG Chun-dong2,MENG Yi-ye1

(1.Shanghai Yike Green Engineering Co.Ltd,Shanghai 200433,China; 2.Suntory Beer(Shanghai)Co.Ltd,Shanghai 201112,China)

The engineering application showed:wastewater from automotive industry could meet the standard ofThe reuse of urban recycling water-Water quality standard f or industrial usesafter advanced treatment.The water of advanced treatment can successfully use for circulating water.

automotive wastewater;advanced treatment;reclaimed water reuse;circulating water replenishment

X703.1;X734.2

A

1674-2842(2010)01-0047-04

2009-06-25

李韻(1980-),男,給排水工程學士,主要從事工業廢水處理的工藝設計和研究工作,E-mail:yun.li@sh-yike.com。

王春冬(1981-),男,環境科學學士,主要從事工業廢水處理的工藝技術管理和研究工作,E-mail:esewang@gmail.com.