汽车工业中水回用的工程应用

李 韵,王春冬,孟一晔

汽车工业中水回用的工程应用

李 韵1,王春冬2,孟一晔1

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

工程应用表明:汽车工业废水经过深度处理完全达到《城市污水再生利用工业用水水质(GB/T 19923 -2005)》标准,成功回用于循环水补水。

汽车工业废水;深度处理;中水回用;循环水补水

随着水资源的日益紧缺,水资源循环利用已成为社会可持续发展的一个重要前提也是解决水资源危机的重要途径之一[1]。汽车工业是水资源消耗较大的行业之一[2],而目前国内汽车行业中的循环水冷却塔仍基本使用自来水作为补充水源。将汽车工业废水进行深度处理,并回用于循环水补水,具有现实意义。本文以上海某大型汽车公司中水回用于循环水补水的工程为例,着重从工程应用方面介绍在汽车工业中进行水回用的可行性及意义。

1 设计

1.1 进出水水质

进水为上海某大型汽车公司某厂区废水站的出水。该废水站主要处理厂区内的工业废水,日处理水量约200 m3/d,水质执行《上海市污水综合排放标准(DB31/199-1997)》二级标准。出水用于冷却塔补充水,水质执行《城市污水再生利用工业用水水质(GB/T 19923-2005)》标准。

主要进水水质及出水控制标准见表1(进水水质以2007年1月-2008年1月废水站出水的水质数据为依据)。

表1 进出水水质及控制标准 mg/L

1.2 冷却塔用水情况

该厂区内冷却塔共3台,距废水站排水池约20 m,全部用自来水作为补充水,补水情况见表2。

表2 冷却塔补水情况

1.3 设计工艺流程确定

从表1可知,中水回用工艺主要需解决CODCr和细菌数两个指标。虽然在《城市污水再生利用工业用水水质(GB/T 19923-2005)》标准中,对悬浮物指标未予规定,但考虑到实际运行过程中该指标对循环冷却水系统的稳定运行可能会产生较大的影响,故在工艺设计中应予考虑。

从表2可知,冷却塔补水高峰期为每年的7-9月,用水量为472.8 m3/d。废水站可以提供 200 m3/d的水量,即存在272.8 m3/d的缺口,工艺方案中用自来水作为备用水源。而7-9以外的月份,废水站水量完全可以满足需要。

林殿滨[3]研究了将炼油厂净化污水经过过滤、吸附、杀菌等处理后回用于循环水补充水,取得了良好的效果。考虑到废水站已经采用了好氧生化工艺,且CODcr数据与回用标准差距较小,设计采用砂滤去除悬浮物、活性炭吸附CODcr和二氧化氯消毒的工艺。

2 工艺流程

2.1 工艺流程

工艺流程见图1-2。

图1 中水回用工艺流程示意图

图2 中水回用工艺流程

2.2 工艺说明

中水回用取水点为废水站排水池。

利用废水站排水池中的水泵将水引入蓄水池,在水泵出口处安装两只电动阀(分别对应将水引入市政管网或蓄水池),由蓄水池的液位计控制两只电动阀的交替开启与关闭。在7-9月期间可一次连续补水约2.5 h,每天约4次。蓄水池适度兼有沉淀功能,可略微降低砂滤进水浊度。

蓄水池内沉淀污泥由污泥泵定期排入废水站污泥池与生化污泥一起外运处置。

当蓄水池水位达规定位置,由液位计控制启动过滤水泵,水经过砂滤器过滤、炭滤器吸附后,再经反洗水池自流入输送水池。由二氧化氯发生器在输送水池内消毒,水力停留时间为30 min。

反洗出水排入废水站调节池。为适合不同季节不同时间不同冷却塔的不同补水量要求,由变频输送水泵向冷却塔供水。水经输送水泵加压后,由1条管道沿废水站东面的围墙输送至能源中心楼顶,到达楼顶后再分3条管路对空调水冷却塔、工艺水冷却塔和空压机冷却塔分别补水,3条管路末端各自安装浮球阀1个,一起控制变频系统对冷却塔进行补水。

夏季(7-9月)冷却塔补水量约需480 m3/d,废水站约200 m3/d的出水不能满足,不足部分仍由自来水补充,其余时间废水站出水回用有余,多余部分原途径排放。作为补充的自来水水源另行建造(从原冷却水的自来水系统处将自来水引进输送水池,并设置电动阀一只,由输送水池的液位计控制电动阀与过滤水泵的启停达到中水与自来水的交替使用的目的,而冷却塔原有的自来水补水系统仍然保留、备用,不作任何改动,仅通过其自身的阀门将其关闭)。

3 主要设备及工艺参数

设备材料详见表3。

3.1 蓄水池

有效容积约50 m3,有效尺寸9000 mm×3400 mm×2200 mm。设液位计1台,排泥泵1台(10 m3/h,14 m)。

表3 设备材料表

3.2 砂滤器

外形尺寸Φ1800 mm×4000 mm,工作压力0.30 MPa,滤速7.9 m/h,反洗强度6 L/(m2·s)。设过滤水泵1台(25 m3/h,20 m),过滤流量计1台,液位计1台。

3.3 活性炭吸附柱

外形尺寸Φ2000 mm×4000 mm,工作压力0.26 MPa,滤速6.4 m/h,反洗强度8 L/(m2·s)。

3.4 反洗水池

有效容积约30 m3,尺寸2700 mm×3400 mm ×3600 mm。设液位计1台,反洗水泵1台(70 m3/ h,23.5 m),反洗流量计1台。

3.5 输送水池

有效容积约10 m3,尺寸1300 mm×3400 mm×3600 mm。设液位计1台,变频输送成套设备一套,包括输送水泵2台(1用1备,0～22 m3/h,0.25～0.30 MPa),计量水表2台。

表4 出水水质 mg/L

3.6 泵房

泵房与原废水站泵房共用,用以安置深度处理工艺所需水泵设备。

4 运行情况

该中水回用工程于2008年5月竣工,总造价为20多万元,已运行一年多。每年可节约自来水约28000 m3,取得了良好的环境效益和经济效益。根据2008年8月-2009年3月以来的出水水质(见表4),运行稳定,完全达到预期目标。

5 结论

5.1 汽车工业废水经过深度处理后,完全达到《城市污水再生利用工业用水水质(GB/T 19923-2005)》标准。

5.2 石英砂过滤+活性炭吸附+二氧化氯消毒的工艺简单、管理方便、运行可靠,适用于汽车工业中水回用。

5.3 采用中水回用于循环水补水,可节约大量的水资源,具有现实意义。

[1] 钱 茜,王玉秋.我国中水回用现状及对策[J].再生资源研究, 2003,(1):27-30.

[2] 吴 恬,马熙恺.中水回用在汽车工程中的应用[J].装备机械, 2008,38(2):2-5.

[3] 林殿滨.净化污水用于循环水的技术控制[J].工业水处理, 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

李韵(1980-),男,给排水工程学士,主要从事工业废水处理的工艺设计和研究工作,E-mail:yun.li@sh-yike.com。

王春冬(1981-),男,环境科学学士,主要从事工业废水处理的工艺技术管理和研究工作,E-mail:esewang@gmail.com.