中水島—城市污水回用于循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水系統(tǒng)（采用“石灰投加+機(jī)加池+變孔隙濾池”工藝）
浙江永尚純環(huán)保科技有限公司致力于解決水污染及資源短缺問(wèn)題，設(shè)計(jì)開發(fā)了多種深度處理及回用技術(shù)，為電力、鋼鐵、石化等行業(yè)提供完善的深度處理及中水回用解決方案，可向客戶提供項(xiàng)目可研、工程設(shè)計(jì)、設(shè)備成套、工程總承包、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等全方位服務(wù)。
※ 主要工藝
石灰混凝澄清+變孔隙濾池
高密度澄清池+ V型濾池（或轉(zhuǎn)盤濾池、活性砂濾池）
ABFT工藝（除氮工藝）
MBR工藝
超濾+反滲透
※ 工藝流程
石灰軟化的基本原理
石灰軟化處理是通過(guò)投加石灰乳控制出水pH為10.3～10.5，進(jìn)行石灰軟化的三個(gè)反應(yīng)，產(chǎn)生大量各種形態(tài)的CaCO3結(jié)晶，降低水中暫硬，同時(shí)生成的結(jié)晶核心還可以對(duì)其它雜質(zhì)起凝聚、吸附作用；而且石灰乳引起的pH值的升高也為氨氮和磷酸鹽的去除創(chuàng)造了條件。為了提高工藝的沉淀效果，一般在處理過(guò)程中投加適量的凝聚劑與助凝劑，通過(guò)壓縮雙電層作用使分散的懸浮物、CaCO3結(jié)晶、有機(jī)物、有機(jī)粘泥、膠體物等帶電體脫穩(wěn)，在機(jī)械混合攪拌和高分子助凝劑架橋與網(wǎng)捕作用下，顆粒物質(zhì)碰撞結(jié)合長(zhǎng)大，使污染物容易沉降。
石灰參與的軟化反應(yīng)有：
CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓+H2O
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2O
Mg(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3↓+Mg(OH)2↓+2H2O
經(jīng)石灰凝聚澄清過(guò)濾處理后，不僅能進(jìn)一步降低污水中的細(xì)菌和微生物含量，減少懸浮態(tài)有機(jī)物和無(wú)機(jī)物雜質(zhì)，降低水中的碳酸鹽硬度，減少含鹽量，還能在降低腐蝕強(qiáng)度的同時(shí)，去除有結(jié)垢傾向的離子及少量重金屬。
石灰軟化的特點(diǎn)
技術(shù)成熟可靠，投資低；
適用范圍廣，運(yùn)行費(fèi)用低；
可以同時(shí)去除氮、磷、鈣、鎂、硅、氟、重金屬及其離子的一部分，降低細(xì)菌及病毒含量；
設(shè)備運(yùn)行壽命長(zhǎng)，維護(hù)工作量小。
石灰法“機(jī)械加速澄清池+變孔隙濾池”工藝包介紹
一、 工藝流程
污水深度處理工藝---市政污水回用于鍋爐補(bǔ)給水
系統(tǒng)流程
再生水來(lái)水直接進(jìn)入機(jī)械加速澄清池實(shí)施絮凝沉淀、軟化反應(yīng)、澄清過(guò)程，處理后的澄清池出水進(jìn)入變孔隙砂濾池，在濾池中實(shí)現(xiàn)過(guò)濾過(guò)程，砂濾池的出水濁度<2毫克/升。砂濾池的出水進(jìn)入清水池，由循環(huán)水補(bǔ)水泵補(bǔ)入循環(huán)水系統(tǒng)。另外，本系統(tǒng)砂濾池的反洗排水，脫水機(jī)的清液排水及其他雜用排水，都排至回收水池，通過(guò)回收水泵送到澄清池回用。整個(gè)處理過(guò)程除脫水機(jī)泥餅外運(yùn)帶走的水分外，無(wú)任何廢水外排。具體工藝流程如下：
二、 核心工藝技術(shù)
1、泥渣分離接觸性澄清池
1)產(chǎn)品介紹
泥渣分離接觸型澄清池是針對(duì)我國(guó)天然水體及城市再生水的污染特征，總結(jié)澄清池設(shè)計(jì)和運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，吸收我國(guó)S774機(jī)械攪拌澄清池、英PWT型澄清池、蘇ЦНИИ型以及俄ВТИ型澄清池技術(shù)特點(diǎn)，我公司設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)系列澄清池。該澄清池應(yīng)現(xiàn)代中水石灰深度處理和低溫低濁水處理而設(shè)計(jì)，已廣泛應(yīng)用于企業(yè)凈水站、循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水及鍋爐補(bǔ)給水預(yù)處理系統(tǒng)。
2）技術(shù)特點(diǎn)
（1）按照石灰反應(yīng)規(guī)律及低溫低濁水反應(yīng)特征設(shè)計(jì)池內(nèi)藥劑反應(yīng)層次，過(guò)程時(shí)間，混合強(qiáng)度，分離區(qū)域等。
（2）石灰、混凝劑及助凝劑在池內(nèi)的反應(yīng)完全，最大可能減輕出口藥劑殘余和攜帶量，出水高安定度。
（3）充分利用靜態(tài)與動(dòng)態(tài)活性泥渣對(duì)膠體有機(jī)或無(wú)機(jī)物的吸附性能，提高去除率，泥渣自行新陳代謝。
（4）充分利用池體空間和后期反應(yīng)作用,合理制定各反應(yīng)階段速度梯度,科學(xué)確定各流程
參數(shù)，建立后期反應(yīng)，著眼小散浮游顆粒，提高凈化效果。
3）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
（1）澄清池全地上布置，方便排泥，減少總體占地面積，提高出水位勢(shì)。
（2）簡(jiǎn)化混凝土結(jié)構(gòu)造型，減少池體死區(qū)，充分利用有效空間。
（3）集水槽靈活調(diào)節(jié)，保證出水孔高差±<1mm,容積效率>95%。
（4）攪拌刮泥機(jī)采用聯(lián)合輕型懸掛結(jié)構(gòu)，雙套筒軸，星形擺線減速變頻調(diào)節(jié)，差速運(yùn)行，可調(diào)節(jié)回流率，水下潤(rùn)滑。
（5）池底全程刮泥，防止死角沉積有機(jī)物的繁殖；根據(jù)排泥周期設(shè)計(jì)污泥濃縮斗，自動(dòng)排泥清洗，斗內(nèi)設(shè)有防淤塞措施。
（6）依據(jù)反應(yīng)流程設(shè)置取樣點(diǎn)，取樣管設(shè)置防沉積堵塞措施。
4）運(yùn)行特點(diǎn)
| 運(yùn)行參數(shù) | S-DCH/DCGH | N-DCH/DCGH | |
|
有機(jī)物 去除率 |
CODcr* | 50～70% | 40～60% |
| BOD5* | 50～60% | 40～50% | |
| NH3-N* | 20～80% | 20～50% | |
| TP | ≤0.1mg/L | ≤0.2mg/L | |
| SS | ≤5.0mg/L | ≤2.0mg/L | |
| 總堿度（以CaCO3計(jì)） | 75～100mg/L | 略低于進(jìn)水 | |
| 出力（m3/h） | 額定值 | 依據(jù)系列規(guī)格 | 依據(jù)系列規(guī)格 |
| 最大值 | 額定值120% | 額定值110% | |
| 最小值 | 不限 | 不限 | |
| 排泥 | 排泥濃度 | 3～5% | 1～3% |
| 排泥量（m3/h） | 依據(jù)水質(zhì)計(jì)算 | 依據(jù)水質(zhì)計(jì)算 | |
| 排泥周期（h） | 4～8 | 4～8 | |
| 控制性能 | 負(fù)荷波動(dòng) | 跟隨自動(dòng)調(diào)節(jié) | 跟隨自動(dòng)調(diào)節(jié) |
| 排泥系統(tǒng) | 周期調(diào)節(jié) 自動(dòng)沖洗 | 周期調(diào)節(jié) 自動(dòng)沖洗 | |
5.產(chǎn)品規(guī)格
| 型號(hào) | S-DCH/DCGH | N-DCH/DCGH | ||||||||
| 400 | 450 | 500 | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 250 | 320 | 450 | |
| 處理量m3/h | 400 | 450 | 500 | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 250 | 320 | 450 |
| 直徑（m） | 15.5 | 16.5 | 17.2 | 18.9 | 22.0 | 24.0 | 26.0 | 13.0 | 15.0 | 21.9 |
| 進(jìn)口（mm） | 300 | 300 | 350 | 350 | 400 | 450 | 500 | 200 | 250 | 300 |
| 出口（mm） | 400 | 450 | 450 | 500 | 600 | 600 | 700 | 300 | 350 | 450 |
2、 變孔隙濾池
變孔隙濾池的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行
水的過(guò)濾對(duì)大多數(shù)水處理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)不可缺少的組成部分，目前國(guó)內(nèi)采用的通常都是均孔隙過(guò)濾系統(tǒng) （相對(duì)于變孔隙而言），這種濾池的過(guò)濾介質(zhì)顆粒比較均勻，懸浮雜質(zhì)主要截留在濾池表面，而很難深入到床層的內(nèi)部。經(jīng)多年的運(yùn)行實(shí)踐表明，這種濾池效率高，出水水質(zhì)好。下面對(duì)這種濾池的原理進(jìn)行剖析，并介紹其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
1）過(guò)濾原理
變孔隙濾池是一種以“同向凝聚”理論設(shè)計(jì)的正流深床濾池，主要特點(diǎn)是采用了兩種粒度明顯不同的過(guò)濾介質(zhì)，即粗砂（粒度為2～3mm）和細(xì)砂（粒度為0.5～1mm），粗砂與細(xì)砂的組成比為30：1。投運(yùn)前用空氣攪拌加水反洗，使細(xì)砂與粗砂混合，細(xì)砂在整個(gè)床層上的分布基本上均勻，而不是象通常的濾池鄢樣主要集中在表面。這樣形成的孔隙就不是均勻孔隙而是所謂的變孔隙”，而且這些孔隙延伸至整個(gè)床層的縱深區(qū)域。這就好象在過(guò)濾床層上形成了無(wú)數(shù)個(gè)微型過(guò)濾 “漏斗”，每組粗砂與粗砂之間較大的縫隙就是漏斗的上端口，粗砂之間夾雜的細(xì)砂形成的縫隙較小，便形成漏斗的錐底，水中的懸浮物被這些漏斗截留。由于粗砂之間形成的孔隙占大多數(shù)，帶有雜質(zhì)的水經(jīng)這些孔隙的引導(dǎo)流向床層的縱深，于是過(guò)濾不僅僅發(fā)生在表面附近，而是在整個(gè)床層上進(jìn)行。這就是所謂的變孔隙深床層砂濾池，簡(jiǎn)稱變孔隙濾池。
2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
濾池主要由濾料和承托層、進(jìn)氣裝置、配水裝置、進(jìn)出水堰室和閥門等組成。結(jié)構(gòu)圖見下圖。
孔隙濾池結(jié)構(gòu)示意圖
2.1） 承托層
承托層一般自下向上裝填粒徑逐級(jí)變小的卵石，總裝填高度一般不小于400mm，常見的卵石粒徑級(jí)配分布見表1集水管設(shè)在承托層中，承托層和配水系統(tǒng)的設(shè)置對(duì)配水的均勻性均有較大影響。
表1 承托層卵石粒徑級(jí)配分布表
| 序號(hào) | 卵石粒徑（mm） | 填裝高度 |
| 1 | 40（±5%） | 115 |
| 2 | 20（±5%） | 75 |
| 3 | 14（±5%） | 75 |
| 4 | 6（±5%） | 75 |
| 5 | 2～6 | 75 |
變孔隙濾池與一般濾池相比最大的區(qū)別在于濾料。由于是深床層過(guò)濾，其過(guò)濾床層較一般濾池要厚，達(dá)1500mm，由粗砂和細(xì)砂混合組成。值得指出的是這里的粗砂和細(xì)砂是指天然海砂，而不宜采用人工破碎的石英砂。這是由于對(duì)濾料有一定的圓度要求。天然海砂由于常年累月水的沖擊，幾何形狀呈流線型，可以形成比較規(guī)則的過(guò)濾“微孔”，也有利于減少過(guò)濾阻力。人工石英砂由于其不規(guī)則性，水濾過(guò)時(shí)有較多的“紊流”現(xiàn)象。這對(duì)于深床層過(guò)濾時(shí)，不易保證出水水質(zhì)。石英砂濾料性質(zhì)參數(shù)見表2。
表2 石英砂濾料性質(zhì)參數(shù)表
| 項(xiàng)目 | 參數(shù) |
| 密度（g/cm3） | 2.5～2.7 |
| 含泥量 | ＜1% |
| 鹽酸可溶率 | ＜3.5% |
| 破碎率與磨損率之和 | ＜2% |
| 含硅物質(zhì)（以SiO2計(jì)） | ≥85% |
| 灼燒減量 | ≤0.7% |
| 密度小于2g/cm3的輕物質(zhì) | ≤0.2% |
濾池墊層的底部，是由許多橫向支管組成的集成系統(tǒng)，支管朝下開有許多小孔，清水由這些支管手機(jī)經(jīng)排水母管流出。這個(gè)集水系統(tǒng)同時(shí)也用作濾池反洗時(shí)的配水系統(tǒng)。為保證配水的均勻性，支管間距一般≤150mm，配水孔間距一般≤100mm，支管布置的數(shù)量及管上的開孔數(shù)量，需進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)核算，根據(jù)設(shè)計(jì)及工程經(jīng)驗(yàn)，一般開孔面積占過(guò)濾面積的0.58%左右。支管的安裝須保證水平，以確保配水的均勻性。
承托層的上面支承著反洗配氣系統(tǒng)，配氣系統(tǒng)也是由許多橫向支管組成，上面裝有大量的水帽，在整個(gè)池體平面上呈均勻分布。每個(gè)配氣水帽的下面都必須裝有節(jié)墊流圈，否則將造成配氣不勻。支管和水帽的安裝必須保證水平，安裝后在填裝濾料前要進(jìn)行曝氣試驗(yàn)，以確保曝氣的均勻性，同時(shí)為了保證曝氣的均勻性，一般選用小型水帽，水帽的布置數(shù)量約60只/m2，水帽孔隙寬度＜0.5mm，縫隙面積約100mm2/只，水帽的材質(zhì)多選用ABS，也可選用不銹鋼材質(zhì)。
變孔隙濾池反洗時(shí)先經(jīng)過(guò)大流量水沖洗，接著進(jìn)行氣水聯(lián)合洗。大流量沖洗時(shí)，不同級(jí)配的濾料會(huì)被水力部分篩分，所以氣水聯(lián)合洗，既有擦洗濾料以剝落粘附在上面的懸浮物的作用，又有使粗細(xì)濾料重新混合均勻的作用。為避免擾動(dòng)承托層，濾池布?xì)夤懿贾迷诔型袑又稀?br /> 2.4） 進(jìn)出水堰室
每臺(tái)變孔隙濾池的一端設(shè)置有進(jìn)出水堰室，過(guò)濾進(jìn)水與反洗排水均通過(guò)堰室，設(shè)置堰室的目的是均勻分配水量，同時(shí)某濾池反洗時(shí)，進(jìn)水堰室的設(shè)置有效緩沖了運(yùn)行濾池的濾速變化。反洗排水堰室的設(shè)置使反洗水耗低于設(shè)置排水槽的濾池形式。
2.5） 濾池的閥門
每臺(tái)濾池設(shè)置電動(dòng)閥門5只，分別為進(jìn)水門、反洗排水門、反洗進(jìn)水門（調(diào)節(jié)型）、反洗進(jìn)氣門、過(guò)濾出水門（調(diào)節(jié)型）。為保障濾池恒壓過(guò)濾，過(guò)濾出水門采用自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，隨著過(guò)濾時(shí)間的增長(zhǎng)，濾層阻力變大，該閥門慢慢加大開啟度，保持濾層上的運(yùn)行水位穩(wěn)定。同時(shí)，反洗進(jìn)水門采用自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，為實(shí)現(xiàn)大、小流量的反洗。
3 ）濾池的安裝和運(yùn)行
3.1） 安裝
配水、配氣裝置安裝結(jié)束后，裝填承托層。填放卵石時(shí)必須避免卵石和管道直接碰撞，以免把管道砸傷、砸裂，卵石填放的高度不能超過(guò)氣管的高度。承托層裝填完畢，應(yīng)進(jìn)水進(jìn)行布?xì)庠囼?yàn)，以檢驗(yàn)布?xì)饩鶆蛐浴?br /> 濾料裝填時(shí)，先裝填主濾料，并進(jìn)行充分反沖洗，記錄主濾料濾層高度。然后裝填輔助濾料。通過(guò)氣水聯(lián)合沖洗的方式使兩種濾料混合均勻，停止沖洗后，濾層高度和主濾料高度相同，證明輔助濾料已經(jīng)均勻填入主濾料中。
3.2 ）運(yùn)行
變孔隙濾池為恒水位（恒壓）過(guò)濾，濾池出水調(diào)節(jié)閥門與濾池液位進(jìn)行連鎖以保證恒水位。
每臺(tái)濾池運(yùn)行至設(shè)定周期或?yàn)V池水位達(dá)到預(yù)先設(shè)定的反洗水位時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行反洗操作，以防止濾池內(nèi)雜質(zhì)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而發(fā)生濾層板結(jié)現(xiàn)象。
反洗程序如下：
（1）排水：關(guān)閉濾池進(jìn)水門，開濾池出水門，等液位下降到設(shè)定值時(shí)，關(guān)濾池出水門。
（2）大流量反洗：?jiǎn)?dòng)反洗水泵，開啟反洗排水門、反洗進(jìn)水門，反洗母管調(diào)節(jié)門到大流量，反洗2～5分鐘。反洗強(qiáng)度為15.8L/m2.s。
（3）氣水合洗：調(diào)節(jié)反洗母管調(diào)節(jié)門到小流量，開反洗進(jìn)氣門，啟動(dòng)反洗風(fēng)機(jī)，反洗約2分鐘。氣水合洗時(shí)空氣反洗強(qiáng)度52.4m3/m2.h，水反洗強(qiáng)度12 L/m2.s。
（4）小流量反洗：停風(fēng)機(jī)，關(guān)反洗進(jìn)氣門，小流量反洗2～5分鐘。反洗強(qiáng)度為12L/m2.S。
（5）停止：關(guān)反洗進(jìn)水門、反洗母管調(diào)節(jié)門，停反洗泵。反洗結(jié)束備用，等下一濾池反沖洗時(shí)啟動(dòng)運(yùn)行。反洗時(shí)各自動(dòng)閥門狀態(tài)見表3。
表3 過(guò)濾器反洗自動(dòng)閥門狀態(tài)表
| 步序名稱 | 閥門狀態(tài) | ||||
| 進(jìn)水閥 | 出水閥 | 反洗排水閥 | 反洗進(jìn)水閥 | 空氣擦洗閥 | |
| 排水 | 關(guān) | 開 | 關(guān) | 關(guān) | 關(guān) |
| 大流量反洗 | 關(guān) | 關(guān) | 開 | 開 | 關(guān) |
| 氣水合洗 | 關(guān) | 關(guān) | 開 | 開 | 開 |
| 小流量反洗 | 關(guān) | 關(guān) | 開 | 開 | 關(guān) |
| 停止 | 關(guān) | 關(guān) | 關(guān) | 關(guān) | 關(guān) |
石灰的物化性質(zhì)：強(qiáng)堿性、易沉降、易板結(jié)、微溶于水、粉塵對(duì)人體有害。
石灰投加系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮了這些因素，避免外界有揚(yáng)塵而影響現(xiàn)場(chǎng)操作人員身體健康；料倉(cāng)設(shè)有振打系統(tǒng)，可消除石灰粉末因長(zhǎng)期積放在料倉(cāng)而出現(xiàn)架橋；石灰微溶于水，且來(lái)料中常含沙，在溶解槽設(shè)有專用攪拌機(jī)并配置錐形排沙口，可除沙，避免沙子進(jìn)入其他設(shè)備而引起故障。
產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：
• 密封設(shè)計(jì)------最有效地控制揚(yáng)塵
• 空穴振打設(shè)計(jì)------高效安全破拱
• 大袋或槽車設(shè)計(jì)------投加量大
• 專用給料機(jī)------精確計(jì)量
• 地磅或料位計(jì)設(shè)計(jì)------余料檢測(cè)
