污水處理技術(shù)按照處理程度可以劃分為3級，第1級主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物，多采用物理處理法，生物化學(xué)需氧量(BOD)―般可去除30%左右。第2級主要去除呈膠體和溶解狀態(tài)的BOD、化學(xué)需氧量(COD)等物質(zhì)，去除率在90%以上。第3級處理主要采用生物脫氮除磷法、混凝沉淀法、離子交換、電滲分析法等去除有機物及氮、磷等無(wú)機物。

　　一、項目建設背景

　　目前，河北新啟元能源技術(shù)開(kāi)發(fā)股份有限公司全廠(chǎng)地下水用水量約為230m3/h，為節約用水，計劃引入地表水。公司可回收利用的地表水主要為污水產(chǎn)水和三法凈水產(chǎn)水，但是這兩部分水電導率偏高，無(wú)法直接回用。為此公司新建1套300m3/h的地表水預處理系統與超濾系統、1套60m3/h的污水回用超濾與反滲透系統。

　　二、工藝流程

　　新增地表水處理系統后的供水工藝流程示意圖見(jiàn)圖1

　　2.1 工藝方案說(shuō)明

　　2.1.1 預處理部分

　　(1)主工藝流程：原水來(lái)水→5000m3罐→原水泵→混合器→多介質(zhì)過(guò)濾器。

　　(2)地表水來(lái)水首先進(jìn)入現有的5000m3罐，然后通過(guò)原水泵輸送至混合器與絮凝劑混合后到多介質(zhì)過(guò)濾器，多介質(zhì)設計通過(guò)量300m3/h，共設置8臺(直徑93200mm)，每臺流量40m3/h.濾速8m/h，其中6臺利舊現有的，2臺新增，利舊的過(guò)濾器需要將DN80的反洗管線(xiàn)改造為DN200，并且將原有的使用時(shí)間較長(cháng)的濾料以及活性炭全部更換為新的多介質(zhì)濾料。當過(guò)濾器進(jìn)出水壓差大于1kg/cm2時(shí)，則需要過(guò)濾器進(jìn)行反洗，單臺過(guò)濾器反洗水量為200m3/h，反洗水進(jìn)三水集水罐。每臺過(guò)濾器設置流量計，以便于對單臺流量進(jìn)行監控。

　　2.1.2 多介質(zhì)原理及處理水質(zhì)

　　多介質(zhì)過(guò)濾是具有孔隙的物料層截留水中雜質(zhì)從而使水得到澄清的工藝過(guò)程。過(guò)濾不僅可以去除水中細小懸浮顆粒雜質(zhì)，而且細菌病毒及有機物也會(huì )隨濁度降低而被去除。未經(jīng)多介質(zhì)過(guò)濾的地表水水質(zhì)見(jiàn)表1。多介質(zhì)過(guò)濾的地表水水質(zhì)可達到濁度<20NTU。

　　2.1.3 超濾部分A

　　超濾部分A以地表水為進(jìn)水，處理系統的能力為150m3/h。

　　(1)工藝流程

　　多介質(zhì)過(guò)濾器→自清洗過(guò)濾器→超濾裝置→超濾水箱→反滲透給水泵→反滲透系統。

　　(2)自清洗過(guò)濾器

　　本項目采用或使用自清洗過(guò)濾器設置一臺，流量150m3/h，水由進(jìn)水口進(jìn)入過(guò)濾器，首先經(jīng)過(guò)粗濾芯組件濾掉較大顆粒的雜質(zhì)，然后到達細濾網(wǎng)，通過(guò)細濾網(wǎng)濾除細小顆粒的雜質(zhì)后，清水由出水口排出。其作用是過(guò)濾掉多介質(zhì)過(guò)濾器中偶爾漏過(guò)來(lái)的大顆粒物質(zhì)，從而保護后續的超濾系統。

　　(3)超濾系統A(地表水處理系統)

　　本項目設置地表水處理系統超濾設施2套.單套流量75m3/h，產(chǎn)水率99%，產(chǎn)水進(jìn)入超濾水箱(新增)，通過(guò)反滲透給水泵(新增)供到現有的反滲透裝置。

　　超濾是以壓力為推動(dòng)力的膜分離技術(shù)之一。以大分子與小分子分離為目的，膜孔徑在20?1000A。在超濾過(guò)程中，水溶液在壓力推動(dòng)下，流經(jīng)膜表面，小于膜孔的溶劑(水)及小分子溶質(zhì)透水膜，成為凈化液(濾清液)，比膜孔大的溶質(zhì)及溶質(zhì)集團被截留，隨水流排?，成為濃縮液，超濾過(guò)程為動(dòng)態(tài)過(guò)濾，分離是在流動(dòng)狀態(tài)下完成的，溶質(zhì)僅在膜表面有限沉積，超濾速率衰減到一定程度而趨于平衡，且通過(guò)清洗可以恢復。地表水經(jīng)超濾處理后的水質(zhì)見(jiàn)表2。

　　2.1.4 超濾部分B

　　超濾部分B以污水為進(jìn)水，處理系統的能力為60m3/h。

　　(1)工藝流程

　　循環(huán)水廠(chǎng)排水、多介質(zhì)過(guò)濾器反洗水?三水產(chǎn)水、污水產(chǎn)水-自清洗過(guò)濾器-超濾B-產(chǎn)水箱濃水反滲透。

　　本套系統主要是處理多介質(zhì)過(guò)濾器的反洗水、三水裝置產(chǎn)水以及污水產(chǎn)水，將這些利用率不高或者排掉的廢水進(jìn)行回收處理，產(chǎn)水達到補到循環(huán)水廠(chǎng)的要求，從而節約地表水的使用量，降低公司成本。

　　(2)處理效果

　　超濾部分B處理的多介質(zhì)過(guò)濾器反洗水水質(zhì)、三水產(chǎn)水水質(zhì)和污水水質(zhì)分別見(jiàn)表3、表4和表5。經(jīng)過(guò)超濾部分B處理后的產(chǎn)水水質(zhì)見(jiàn)表6。

　　2.1.5 濃水反滲透

　　本系統增上一套新的濃水反滲透膜，進(jìn)水量為60m3/h，產(chǎn)水率為50%，專(zhuān)門(mén)用來(lái)處理超濾B產(chǎn)出的水。產(chǎn)出的凈水補充到循環(huán)水廠(chǎng)，濃鹽水外排。濃水反滲透處理后的產(chǎn)水水質(zhì)見(jiàn)表7。

　　三、項目標定

　　3.1 標定內容及標定方法

　　主要對地表水處理系統產(chǎn)水水質(zhì)以及污水回用產(chǎn)水水質(zhì)進(jìn)行標定，標定方法采取化驗數據與設計參數對照標定。產(chǎn)水水質(zhì)的標定內容見(jiàn)表8。

　　3.2 標定過(guò)程

　　標定前各設備調試運行正常，漏點(diǎn)處理完成，多介質(zhì)過(guò)濾器與超濾設施均正常運行。裝置連續運行120h，連續監測產(chǎn)水水質(zhì)以及設備運行狀態(tài)

　　3.3 標定結果

　　在穩定工況48h時(shí)，物料平衡的標定結果見(jiàn)表9，產(chǎn)水質(zhì)量標定結果見(jiàn)表10。

　　四、結論

　　4.1 效益核算

　　(1)地表水價(jià)格為3.5元/m3，超濾反滲透加工成本為0.4元/m3;S按此核算，年地表水使用及加工成本費用為3.9X24X230X365=785.77萬(wàn)元。

　　(2)地下水價(jià)格為2.4元/m3，按此計算，年地下水使用費用為2.4X24X230X365=483.55萬(wàn)元。

　　(3)污水回用單元可節約地表水使用量，節約量約30m3/h，年節約30X24X365=262800m3，按3.9元/m3折算，年節省地表水費用為102.5萬(wàn)元。

　　4.2 產(chǎn)水質(zhì)量達標

　　通過(guò)標定，可以確定地表水處理裝置在處理量以及產(chǎn)水質(zhì)量等指標，均達到使用要求。(來(lái)源：河北新啟元能源技術(shù)開(kāi)發(fā)股份有限公司)