節能減排、增效環保武漢天河機場雨污水回用的理論探討

趙穎 覃磊(武漢天河機場,湖北武漢 430302)

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節能減排、增效環保武漢天河機場雨污水回用的理論探討

趙穎 覃磊
(武漢天河機場,湖北武漢 430302)

【摘 要】隨著現代社會工業的迅猛發展,人口增長和社會經濟的發展,城市用水量劇增,加以水質不斷惡化,水資源情況日趨緊張。這已成為世界各國面臨的重要問題。本文主要針對武漢天河機場的雨污水回收利用問題進行了深入的探討,以期能為水資源的節能與利用提供有利的借鑒。

【關鍵詞】節能減排 環保 天河機場 污水

1 工藝過程中的節能降耗

武漢天河機場現有污水處理廠和正建設中的新污水處理廠日均污水處理能力都是6000噸,滿負荷運載均可達1萬噸,建好后日處理能力最高可達2萬噸。工藝上采用SBR二級生化處理系統,并有混凝沉淀、活性炭吸附、消毒等深度處理工藝,是國內較先進的民用機場污水凈化工藝。該機場污水經處理后,產品為中水和污泥。污泥通過擠壓脫水后作為景觀植物的肥料加以利用,中水水質列表如表1所示。

水質達到《污水綜合排放標準》的一級標準,符合國家標準《城市污水再生利用 景觀環境用水水質》GB/T18921和《城市污水再生利用 城市雜用水水質》GB/T18920,可滿足回用水條件。在污水處理工程中最大的能耗就是電能,一個污水處理廠年運行費用約有70%用于電費的支出,節能增效主要落實在如何優化工藝步驟,在保證水質的基礎上減少設備運行時間,特別是耗能大頭充氧曝氣鼓風機的運行時間。針對機場每天用水時間分布不均勻,白天高,夜間低,蓄水池的調蓄作用尤為重要,滿負荷工藝運行是實現降耗的關鍵,曝氣過程中低水位運行能提高充氧的有效率,根據實驗,把曝氣時間控制在細菌生化處理的活躍期是最有效的節能。通過這一系列的措施可以把電能消耗降低30%,運行費用大幅降低。

2 有效的雨水利用、中水回用

通過根據機場各個部門用水量不同,用途不同,水質要求不同,建立分質污水處理系統,來滿足不同的需要,工藝流程圖如圖1所示。

直接回用的污水滿足:(1)機場范圍內灌溉用水的需要,如樹林、草坪的綠化、澆灑。(2)道路和機坪的沖洗。(3)機場建設施工用水。

經過深層處理的中水,在水質上有了進一步提高,水中膠體被完全去除,懸浮性固體含量小于10mg/l,可用于:(1)候機樓空調制冷循環冷卻水的補水(航站樓共有16座冷卻塔,根據武漢天氣需要,一年中工作時間為6個月,按平均8座冷卻塔日運行時間為18小時計算,年補水量至少需5.1萬噸)。(2)飛機、車輛、設備的沖洗。(3)沖廁用水。(4)消防用水等所有部門除飲用水以外所有生活雜用水需求。(5)可用于景觀娛樂用水。具有極高的利用價值。

3 通過采取以下措施,確保雨污水回用的安全

(1)水質達到《污水綜合排放標準》的一級標準,符合國家標準《城市污水再生利用 景觀環境用水水質》GB/T18921和《城市污水再生利用 城市雜用水水質》GB/T18920,可滿足回用水條件,確保細菌不會重新生長,在輸送和使用過程中也不產生細菌污染。

(2)結合機場中水的實際情況,制定詳細的回用中水水質標準和完善的質量保證體系,并對回用前的中水水質進行檢驗,跟蹤監控,定期對管網未端的回用中水進行檢驗,發現問題立即啟動相應的應急措施。

4 從經濟效益上分析中水回用的價值

天河機場目前整個機場年用水量438萬噸,產生污水為340萬噸,污水廠現階段滿負荷污水處理能力為365萬噸／年,在建的新污水廠投入運行后可達730萬噸／年。每年僅T2航站樓屋面雨水排放量約為43萬噸,如果這些污水處理后能夠全部回用,再加上通過雨水回用系統收集的雨水,用于滿足每年可減少自來水用量150萬噸,武漢市水價定為2.35元／噸,中水回用費用約為0.7元／噸(主要包括污水處理成本及鋪設管道費用,)雨水回用費用更低,約為0.4-0.5元／噸,則一年節約費用為200萬元左右,由于機場的污水處理廠在機場范圍內,大大減少了鋪設中水回用管道費用,實際上一年節約的水資源費還要更多,隨著T3候機樓和第二跑道建設的深入開展,施工用水量將大幅提高,預計高峰期整個機場日用水量可達2萬噸,這樣年節約水費300萬元以上,效益可觀。雖然在機場范圍內鋪設中水回用管網投入較大,但屬于一次性投入終生受益,而且按照國家規定新建和擴建的建筑面積大于5萬平方米且可回收水量大于100立方米／天的公共建筑應設置中水處理回用設施,按照環保要求建設綠色機場的必要條件。

5 結語

由此可見,雨水利用、中水回用系統對天河機場的發展具有巨大的經濟效益,機場作為具有強大生命力的公共事業,它的欣欣向榮一方面需要更多的水資源,另一方面對環境影響日益增加,從企業發展的角度出發,污水回用提高水資源利用效率,減少企業支出費用,促進企業發展。

圖1 分質污水處理系統工藝流程圖

表1 中水水質列表