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，一般在處理過程中投加適量的凝聚劑與助凝劑，通過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，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)過濾過程，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，通過回收水泵送到澄清池回用。整個處理過程除脫水機(jī)泥餅外運(yùn)帶走的水分外，無任何廢水外排。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我國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)與動態(tài)活性泥渣對膠體有機(jī)或無機(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。
（2）簡化混凝土結(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 | 跟隨自動調(diào)節(jié) | 跟隨自動調(diào)節(jié) |
| 排泥系統(tǒng) | 周期調(diào)節(jié) 自動沖洗 | 周期調(diào)節(jié) 自動沖洗 | |
5.產(chǎn)品規(guī)格
| 型號 | 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
水的過濾對大多數(shù)水處理系統(tǒng)來說是一個不可缺少的組成部分，目前國內(nèi)采用的通常都是均孔隙過濾系統(tǒng) （相對于變孔隙而言），這種濾池的過濾介質(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床層的縱深區(qū)域。這就好象在過濾床層上形成了無數(shù)個微型過濾 “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，于是過濾不僅僅發(fā)生在表面附近，而是在整個床層上進(jìn)行。這就是所謂的變孔隙深床層砂濾池，簡稱變孔隙濾池。
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變小的卵石，總裝填高度一般不小于400mm，常見的卵石粒徑級配分布見表1集水管設(shè)在承托層中，承托層和配水系統(tǒng)的設(shè)置對配水的均勻性均有較大影響。
表1 承托層卵石粒徑級配分布表
| 序號 | 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。由于是深床層過濾，其過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)則的過濾“微孔”，也有利于減少過濾阻力。人工石英砂由于其不規(guī)則性，水濾過時(shí)有較多的“紊流”現(xiàn)象。這對于深床層過濾時(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，在整個池體平面上呈均勻分布。每個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)，不同級配的濾料會被水力部分篩分，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
每臺變孔隙濾池的一端設(shè)置有進(jìn)出水堰室，過濾進(jìn)水與反洗排水均通過堰室，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
每臺濾池設(shè)置電動閥門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、過濾出水門（調(diào)節(jié)型）。為保障濾池恒壓過濾，過濾出水門采用自動調(diào)節(jié)閥，隨著過濾時(shí)間的增長，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)，自動進(jìn)行反洗操作，以防止濾池內(nèi)雜質(zhì)停留時(shí)間過長而發(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：啟動反洗水泵，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)啟動運(yùn)行。反洗時(shí)各自動閥門狀態(tài)見表3。
表3 過濾器反洗自動閥門狀態(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、粉塵對人體有害。
石灰投加系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中充分考慮了這些因素，避免外界有揚(yáng)塵而影響現(xiàn)場操作人員身體健康；料倉設(shè)有振打系統(tǒng)，可消除石灰粉末因長期積放在料倉而出現(xiàn)架橋；石灰微溶于水，且來料中常含沙，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：
• 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
