近年來,對再生水的處理和回用受到廣泛關注,而MBR與反滲透相結合的處理工藝被認為是21世紀極具前景、應用廣泛的水處理技術。
本工程采用厭氧/缺氧/MBR/反滲透為主體的工藝處理園區(qū)再生水。該項目一期工程于2012年12月開始施工,2013年6月竣工并進入調試運行階段,2013年9月正式運行遙監(jiān)測數(shù)據(jù)表明,該工程運行效果良好,出水水質達到《地面水環(huán)境質量標準》(GB3838—2002)的Ⅳ類標準。
1、工程概況
江蘇省某高新區(qū)所處太湖流域是國家水污染重點治理地區(qū),根據(jù)《江蘇省太湖水污染防治條例》及相關部門要求,高新區(qū)擬建設再生水廠1座,將區(qū)內(nèi)未來新建企業(yè)經(jīng)預處理達到規(guī)定排放標準的含氮磷廢水集中處理后,回用于區(qū)內(nèi)企業(yè)。回用水水質需達到《地面水環(huán)境質量標準》(GB3838—2002)的Ⅳ類標準。
園區(qū)再生水回用工程總規(guī)模進水為6000t/d,一期工程進水為1500t/d。進出水水質如表1所示。
2、工程設計
2.1工藝流程
本工程采用厭氧/缺氧/MBR/反滲透為主體的工藝處理園區(qū)再生水,使之達到回用目的。廢水處理工藝流程見圖1。
2.2主要處理單元
(1)細格柵槽。細格柵槽2個,槽寬0.8m,為地下式磚砌。設柵渣壓榨機1臺,功率0.37kW。
(2)調節(jié)池。調節(jié)池1座,尺寸為20m×15m×3.5m,HRT為12h,為地下式鋼砼。
(3)反硝化池。反硝化池1座,尺寸為12.5m×5.0m×4.5m,HRT為4h,有效水深4.0m,為地上式鋼砼。設懸浮球填料,規(guī)格為D150mm,體積為375m3。
(4)水解酸化池。水解酸化池1座,尺寸為12.5m×10.0m×4.5m,HRT為8h,有效水深4.0m,為地上式鋼砼。
(5)厭氧池。厭氧池1座,尺寸為12.5m×2.5m×4.5m,HRT為2h,有效水深4.0m,為地上式鋼砼。設加藥裝置1套,流量150L/h,揚程7m,功率0.75kW。
(6)缺氧池。缺氧池1座,尺寸為12.5m×5.0m×4.5m,HRT為4h,有效水深4.0m,為地上式鋼砼。設潛污泵1臺,流量30m3/h,揚程8.5m,功率1.5kW,回流比100%
(7)好氧池(MBR)。好氧池1座,尺寸為12.5m×12.0m×3.0m,HRT為6h,有效水深2.5m,為地上式鋼砼。污泥質量濃度為8000mg/L,硝化負荷為0.05kg/(kg˙d)。設潛污泵2臺,流量40m3/h,揚程10m,功率2.2kW;羅茨鼓風機3臺,流量27m3/min,風壓3Pa/m,功率22kW;抽吸泵3臺,流量42m3/h,揚程9m,功率2.2kW。平板膜組件,數(shù)量45套,PVDF材質,孔徑0.1μm。
(8)中間水池。中間水池1座,尺寸為32.0m×3.0m×3.0m,HRT為3.83h,有效水深2.5m,為地上式鋼砼,環(huán)氧防腐處理。設反滲透裝置供水泵2臺,材質SS316,流量70m3/h,揚程30m,功率11kW;保安過濾器2個,材質SS316,尺寸為D600mm×1700mm;高壓泵1臺,材質SS316,流量64m3/h,揚程150m,功率37kW。反滲透膜,數(shù)量60支,材質聚醚砜,尺寸為D8mm×40mm。清洗裝置1臺,材質PE,尺寸為2800mm×2300mm;加熱器1臺,材質SSL16,功率15kW。
(9)再生水池。再生水池1座,尺寸為15m×15m×3m,HRT為9h,為地下式鋼砼,環(huán)氧防腐。設再生水變頻供水設備,3臺供水泵配D800mm氣壓罐,流量150m3/h,揚程50m,功率66kW。
3、工程處理效果
該一期工程于2013年9月投入運行,2013年10月某天當?shù)丨h(huán)保部門對各工段出水進行了隨機取樣監(jiān)測,結果見表2。2013年11月至2014年7月的進出水COD情況(每個月的監(jiān)測結果是月初、月中、月末3次結果的平均值)如圖2所示。
監(jiān)測結果表明,該工程實際運行效果達到了設計初期要求,出水水質滿足《地面水環(huán)境質量標準》(GB3838—2002)的Ⅳ類標準要求。自系統(tǒng)正常運行以來,處理效果穩(wěn)定。
4、技術經(jīng)濟分析
一期工程總投資770萬元,其中設備、設計與安裝投資522萬元,土建投資248萬元。電費以0.8元/(kW˙h)計,每日耗電2596.76kW˙h,需要電費2077.41元/d,合1.38元/m3;化學除磷、污泥脫水和維持膜系統(tǒng)穩(wěn)定運行等藥劑費合計0.43元/m3;外加碳源費0.41元/m3;膜折舊費0.54元/m3。不計人工費,一期工程運行成本為2.76元/m3。
5、結論
采用MBR/反滲透為主體的工藝處理園區(qū)再生水,效果良好,出水水質達到《地面水環(huán)境質量標準》(GB3838—2002)的Ⅳ類標準,該工藝對于污水處理廠出水擬執(zhí)行地表水質量標準具有推廣意義。
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