阳煤五矿污水处理厂污水处理复用技术方案设计
2019-12-02张媛媛山西阳泰环保技术服务有限公司
文_张媛媛 山西阳泰环保技术服务有限公司
阳煤五矿污水处理厂实际日处理水量基本稳定在3000m3,处理效果良好,处理后只有1/3的水量用作五矿洗煤厂生产补水,中水回用率较低。随着水资源的紧缺和取水成本的不断上涨,以及环保监管日趋严格,需寻找中水利用途径,充分提高中水回用率。项目的技术目标为,在五矿生活污水目前的出水水质条件下,将其进行深度处理,处理后能满足电厂脱硫补水、洗煤厂生产补水,同时还能产生一定的经济效益。
1 污水处理复用方案设计
1.1 工艺流程
采用“絮凝沉淀+多介质过滤+陶瓷膜超滤”工艺流程实现污水处理,其工艺流程如图1所示。该工艺系统主要由调节池、高密度沉淀池、中间水箱1、多介质过滤器以及超滤系统组成。
高密度沉淀池由混凝反应池、絮凝反应池和高效沉淀池组成,实现混合、混凝、絮凝、固液分离、自动污泥沉淀和固体同流等功能,其工作原理为:原水经调节堰门均匀进入混凝反应池,向混凝反应池内加入混凝剂,然后进入絮凝反应阶段,水中的沉淀物及胶体进一步与混凝剂反应,破坏胶体稳定性,并使之从水中已有的沉淀进一步凝聚,从而达到净水的作用。向高密度沉淀池内投加PAC/PAM溶液及回流部分沉淀污泥入絮凝反应池内,加入循环污泥的目的是使原污水中的悬浮固体与系统内的污泥接触,以增加凝固物的形成。多介质过滤器可以按照深度过滤水中较大以及较小的颗粒、胶体物质等,降低水的SDI值,满足深层净化的水质要求。超滤膜系统是以超滤膜为过滤介质,膜两侧的压力差为驱动力的溶液分离装置。超滤膜只允许溶液中的溶剂(如水分子)、无机盐及小分子有机物透过,而将溶液中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质截留,从而达到净化和分离的目的。超滤是采用中空纤维过滤新技术,配合三级预处理过滤清除自来水中杂质;超滤微孔小于0.01μm,能彻底滤除水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质,保留水中原有的微量元素和矿物质。
图1 方案工艺流程
1.2 具体设计
设计方案包括水处理站、回水用管网、主要建筑物以及电气等4个部分。水处理站的调节池尺寸为12m×12m×4.0m,有效水深为3.5m,采用钢筋混凝土结构;新建1座中水处理车间,内设高密度沉淀池、多介质过滤器、超滤以及污泥处理系统。水处理车间设备明细如表1所示。
设置多介质过滤器2套,直径为3000mm,其中泵采用卧式离心泵3台,2用1备,单台性能Q=100m3/h,H=20m,N=11kW。设置超滤2套,单套产水量为75m3/h的有机UF系统1套或1套产水量150m3/h的陶瓷超滤膜系统。由于陶瓷超滤膜抗污染性较强,选用陶瓷膜系统时,通量大、占地小、膜元件寿命长、膜孔精度更好,出水水质好,系统回收率更高。回用水泵房内设置有高密池提升泵、过滤器提升泵、超滤提升泵、超滤反洗泵以及回水用泵。
为节省投资,回用水管网采用单管线供水,采用DN200,PE管,距离约为300m。电厂现有供水系统作为备用系统,不会影响电厂用水。电厂内回用于辅机用水的补水管网,由电厂内根据实际情况自行敷设。回用水至洗煤厂的管网利用原回用水管网,回用至洗煤厂生产水池,电解铝一分厂补水管由用水单位根据自身实际情况自行敷设。
表1 水处理车间设备明细
2 主要技术经济指标
2.1 投资经费估算
土建工程包括调节池、中水处理间、中间水池1/2、清水池、回用水泵房以及路面硬化等,总计259.574万元,设备费用包括潜水搅拌器、各类泵、加药装置、加酸装置、过滤器、电气设备、自控设备等,总计543.60万元;安装及材料费用总计79.89万元;其他费用约69.90万元。
2.2 经济分析
设计的污水处理站的经济指标包括总投资、污水处理服务费、产品水销售收入、总成本、固定成本等,经济分析结果如表2所示。
表2 经济分析结果表
由表2可知,若项目实施后,吨水经营成本为1.75元/t,吨水成本为2.19元/t,每年可实现内部收益率为9.07%,投资利润率为8.90%,经计算,项目实施后,年节约费用为215.72万元。
3 结语
阳煤五矿污水处理厂日处理规模为3000m3/d, 如果采用本方案设计,不仅提高了污水处理站的污水处理效果, 处理后出水满足复用及排放要求,而且降低了吨水的经营成本,可满足预期方案设计目标。