工業(yè)廢水處理回用的工程實(shí)例

摘要：文章以西北某鋼鐵公司總排廢水處理中心工程為例，介紹了調(diào)節(jié)-絮凝-濃縮-過濾-反滲透的工藝處理冶金工業(yè)生活混合型廢水，分析了工藝流程、設(shè)計(jì)參數(shù)、處理效果及運(yùn)行費(fèi)用等，經(jīng)過處理，出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)基本控制項(xiàng)目最高允許排放濃度及回用水按照《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》和再生水用作工業(yè)用水的水質(zhì)指標(biāo)的要求。

關(guān)鍵詞：工業(yè)廢水；工藝設(shè)計(jì)；回用中水；軟水；廢水處理 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：X703 文章編號(hào)：1009-2374（2016）24-0093-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.24.046

水資源的短缺與水污染已經(jīng)成為制約一個(gè)地區(qū)或城市社會(huì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素，面對(duì)日趨嚴(yán)峻的水資源匱乏現(xiàn)狀，人們?cè)絹碓蕉嗟夭捎每沙掷m(xù)發(fā)展地利用水資源的方式和措施。

西北某特鋼公司地處湟水河流域段，其廢水治理工作是湟水河流域治理的一個(gè)環(huán)節(jié)，根據(jù)國(guó)家和地方政府有關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定及湟水河流域污染治理的要求，對(duì)生產(chǎn)中產(chǎn)生的“三廢”采取綜合治理措施，加快工業(yè)廢水處理和提高水循環(huán)利用及配套排水設(shè)施建設(shè)，以符合國(guó)家“三廢”排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。其廢水治理的基本目標(biāo)是：噸鋼耗新水降到國(guó)家鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策目標(biāo)；實(shí)現(xiàn)工業(yè)用水除自然蒸發(fā)外的100%循環(huán)利用。工程項(xiàng)目采用將廢水深度處理后回用于工業(yè)補(bǔ)充水及雜用水等方面，不但可以減少經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)的廢水外排放量或達(dá)到零排放，又為企業(yè)提供了一個(gè)經(jīng)濟(jì)可靠的新水源。

1 工程概況與水質(zhì)

該公司總排廢水處理中心廢水處理設(shè)計(jì)規(guī)模為20000m3/d，平均日流量15521m3/d，小時(shí)平均流量為646m3/h，最大小時(shí)流量為840m3/h，其中工業(yè)廢水1.22萬m3/d、生活廢水及雨水為0.9321m3/d。廢水處理廠的回用規(guī)模確定為14745m3/d（614m3/h），其中回用作為工業(yè)補(bǔ)充用水的水量為414m3/h，回用作為軟水的水量為120m3/h，回用作為生產(chǎn)雜用水（主要為高爐渣處理用水等）的水量為80m3/h。廢水中心進(jìn)水水質(zhì)參數(shù)如表1所示。

根據(jù)廢水處理廠排入地表水域環(huán)境功能和保護(hù)目標(biāo)以及廢水處理廠的處理工藝，廢水處理廠出水如排放時(shí)第二類污染物應(yīng)執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的B標(biāo)準(zhǔn)。

回用水按照《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50050-2007）和再生水用作工業(yè)用水的水質(zhì)指標(biāo)。

回用水中的一部分水經(jīng)深度處理后達(dá)到軟化水標(biāo)準(zhǔn)，軟水可以供廠區(qū)煉鐵、煉鋼、軋鋼、連鑄等軟水用戶用水，廢水全部回用，達(dá)到廢水零排放。

2 工藝流程

2.1 工藝流程圖

工藝流程如圖1所示：

圖1

2.2 工藝流程說明

（1）粗細(xì)格柵。粗格柵用以去除進(jìn)廠廢水中較大體積的雜質(zhì)，降低后續(xù)處理構(gòu)筑物負(fù)荷，使廢水處理廠安全穩(wěn)定運(yùn)行，細(xì)格柵主要攔截去除粒徑大于10mm的物體，被攔截的柵渣打包外運(yùn)；（2）調(diào)節(jié)池及提升泵站。廢水流經(jīng)粗、細(xì)格柵后進(jìn)入調(diào)節(jié)池初沉去除泥沙及部分懸浮物，池內(nèi)設(shè)有除油機(jī)2套，用于去除廢水中的部分油，提升泵站將廢水提升至輻流池配水井；（3）輻流式沉淀池及泥漿泵站。由于進(jìn)入廢水處理廠的廢水懸浮物含量較高，因此設(shè)輻流式沉淀池作為初次沉淀池，輻流式沉淀池的污泥通過底部排泥管送至沉淀池旁的泥漿泵站，由站內(nèi)的氣動(dòng)隔膜泵送往污泥濃縮池集中處理；（4）高效絮凝澄清池。輻流式沉淀池出水后，廢水中的懸浮物去除了一大部分，但仍然不滿足廢水廠出水水質(zhì)要求，因此在輻流式沉淀池后設(shè)高效絮凝澄清池2座，在高效絮凝澄清池投加混凝劑及助凝劑等化學(xué)藥劑，強(qiáng)化處理效果；（5）均質(zhì)濾池。高效絮凝澄清池出水自流至均質(zhì)濾池，由均質(zhì)濾池進(jìn)行過濾處理；（6）消毒接觸池及加氯間。消毒方式采用二氧化氯系統(tǒng)消毒，有效氯投藥量取7g/m3水；（7）污泥濃縮池及濃縮泥漿泵站。采用間歇流重力濃縮池，濃縮后設(shè)計(jì)污泥含水率為94.5%，濃縮后的污泥通過氣動(dòng)隔膜污泥泵送至板框壓濾機(jī)脫水，脫水后設(shè)計(jì)泥餅含水率為35%。脫水后的上清液與濃縮池上清液均自流至調(diào)節(jié)池；（8）污泥脫水間。污泥脫水間分為兩層，上層設(shè)置板框壓濾機(jī)、移動(dòng)式空氣壓縮機(jī)，下層為泥餅裝運(yùn)間，污泥壓濾脫水；（9）深度處理間。設(shè)置2臺(tái)套反滲透、超濾裝置，部分回用水進(jìn)行濃度處理，軟水回用；（10）回用水池及回用水泵站。回用水泵站內(nèi)設(shè)有水泵4組，共9臺(tái)（不包含深度處理流程的泵組），用于供送種種用水。

3 主要構(gòu)筑物

該廢水處理中心的主構(gòu)筑物為格柵間、調(diào)節(jié)池、輻流池、高效絮凝澄清池、均質(zhì)濾池、濃縮池、污泥脫水間、深度處理間：

3.1 粗細(xì)格柵間

粗格柵共兩個(gè)，并設(shè)兩臺(tái)回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，兩臺(tái)同時(shí)工作。細(xì)格柵共兩個(gè)，并設(shè)兩臺(tái)回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，兩臺(tái)同時(shí)工作。

3.2 調(diào)節(jié)池及提升泵站

調(diào)節(jié)池停留時(shí)間取1.5h，尺寸為26.5m×20m×7.5m；有效水深為6.5m；有效容積為2880m3，調(diào)節(jié)時(shí)間為2h。池內(nèi)設(shè)有除油機(jī)2套，用于去除廢水中的部分油。提升泵站尺寸為15.5m×5.5m×6m，半地下式，泵站設(shè)置四臺(tái)廢水提升泵，3用1備。

3.3 輻流式沉淀池及泥漿泵站

沉淀池設(shè)計(jì)流量為833m3/h，設(shè)計(jì)2座輻流式沉淀池，表面負(fù)荷取2.1m3/（m2·h），每個(gè)沉淀池直徑設(shè)計(jì)為16m，有效水深為2.52m，每個(gè)沉淀池設(shè)有1臺(tái)周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)。輻流式沉淀池的污泥通過底部排泥管送至沉淀池旁的泥漿泵站，由站內(nèi)的氣動(dòng)隔膜泵送往污泥濃縮池集中處理，泥漿泵站尺寸為6m×5m×7.5m，半地下式，泥漿泵站內(nèi)設(shè)置了臺(tái)氣動(dòng)隔膜泵，2用1備。

3.4 高效絮凝澄清池

在輻流式沉淀池后設(shè)高效絮凝澄清池2座，在高效絮凝澄清池投加混凝劑及助凝劑等化學(xué)藥劑，強(qiáng)化處理效果，每座高效絮凝澄清池平面尺寸設(shè)計(jì)為17.2×8.4m。

3.5 均質(zhì)濾池

均質(zhì)濾池處理水量為833m3/h，設(shè)計(jì)濾速為8.67m/h，采用5個(gè)濾池，單格布置，單個(gè)濾池平面尺寸為9m×3m。

3.6 污泥濃縮池及濃縮泥漿泵站

設(shè)置2座污泥濃縮池，鋼筋砼結(jié)構(gòu)。單池邊長(zhǎng)為10.5m，有效水深為1.5m。

氣動(dòng)隔膜污泥泵設(shè)在濃縮泥漿泵站內(nèi)，共3臺(tái)，2用1備，濃縮泥漿泵站尺寸為9m×5.5m×8m，為地上式。

3.7 污泥脫水間污泥脫水間

分為兩層，上層設(shè)置板框壓濾機(jī)、移動(dòng)式空氣壓縮機(jī)，下層為泥餅裝運(yùn)間，脫水間平面尺寸為22.5m×12.0m。

板框壓濾機(jī)：污泥脫水設(shè)備采用板框壓濾機(jī)3套，2用1備，連續(xù)使用。壓濾機(jī)配套相應(yīng)的空壓機(jī)及自動(dòng)開合儲(chǔ)泥斗，保證壓濾機(jī)的正常連續(xù)運(yùn)行。壓濾機(jī)配套獨(dú)立的自控系統(tǒng)，效率較高。

3.8 深度處理間

深度處理間1座，與回用水泵站合建。

4 處理效果及運(yùn)行費(fèi)用

4.1 處理效果

該廢水處理工程運(yùn)行至今，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)穩(wěn)定，基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。對(duì)該廠工業(yè)廢水中SS、含油量、高COD均有較好的處理效果，監(jiān)測(cè)運(yùn)行中，處理水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的B標(biāo)準(zhǔn)（GB 18918-2002）基本控制項(xiàng)目最高允許排放濃度，2015年平均指標(biāo)如表2所示：

由表5可見，總排廢水出水水質(zhì)均滿足國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的B標(biāo)準(zhǔn)排放標(biāo)準(zhǔn)及《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50050-2007）和再生水用作工業(yè)用水的水質(zhì)指標(biāo)。

4.2 運(yùn)行成本

工程運(yùn)行成本包括電費(fèi)、水處理藥劑費(fèi)、人工費(fèi)、設(shè)備檢修、維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)及折舊等。因該廢水中心為零排放項(xiàng)目，全年無停產(chǎn)，水質(zhì)處理由專業(yè)廠家承包，年藥劑費(fèi)68.9萬，年電費(fèi)17.5萬，年人工費(fèi)76.8萬元，年檢修維護(hù)費(fèi)162.7萬元，年折舊費(fèi)240萬元，合計(jì)年運(yùn)行費(fèi)用565.9萬元，預(yù)計(jì)年?duì)I業(yè)收入1152.5萬元。

5 結(jié)語

工程實(shí)踐表明，采用調(diào)節(jié)-絮凝-濃縮-過濾-反滲透的工藝處理冶金工業(yè)生活混合型廢水，處理效果良好，出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的B排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 18918-2002）。處理費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)效果顯著，設(shè)備運(yùn)行高效，出水水質(zhì)穩(wěn)定，該工程的運(yùn)行既解決了廢水排放對(duì)水體的污染，又節(jié)約了該公司新水的使用，具有良好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。

作者簡(jiǎn)介：劉蘭英（1970-），女，青海西寧人，西寧特殊鋼集團(tuán)有限公司中級(jí)工程師，研究方向：給水排水與工業(yè)水處理。

（責(zé)任編輯：王 波）