李智華

（神華河北國華定洲發(fā)電有限責(zé)任公司，河北 定州 073000）

國華定洲發(fā)電廠生活污水技術(shù)改造

李智華

（神華河北國華定洲發(fā)電有限責(zé)任公司，河北 定州 073000）

文章介紹了用于火電廠生活污水環(huán)保處理系統(tǒng)，通過具體的改造應(yīng)用實例，說明了曝氣生物濾池等設(shè)備在處理生活污水工藝上的應(yīng)用，為解決火電廠生活污水系統(tǒng)存在的環(huán)保問題提供了一條新路。

火電廠；生活污水；改造

1 前言

河北國華定洲發(fā)電廠位于河北保定市所轄定州市境內(nèi)東忽村，南距石家莊市約70 km，北距保定市60 km。朔黃鐵路自西向東在廠址南側(cè)通過，進(jìn)廠專用線引自該鐵路上的定西站，距廠址1.7 km，進(jìn)廠公路引自定龍公路，距廠址9 km。本期工程安裝2臺600 MW國產(chǎn)引進(jìn)型亞臨界凝汽式機(jī)組。

定洲電廠生活污水排水系統(tǒng)為獨立的排水系統(tǒng)，全廠生活污水包括：廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)建筑物、附屬、輔助建筑物的生活污水排水、食堂排水、職工宿舍小區(qū)、新建賓館等。廠內(nèi)原有兩套地埋式一體化生活污水處理裝置，單套處理量為10 m3/h。但因裝置存在很多問題，一直不能正常運轉(zhuǎn)，污水只能通過旁路直接外排，對周圍環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。為了建設(shè)節(jié)能和環(huán)保的綠色環(huán)保型電站，國華定電公司決定對目前生活污水處理系統(tǒng)設(shè)施進(jìn)行改造，使改造后的系統(tǒng)不僅能有效的處理現(xiàn)有生活污水，而且出水達(dá)到循環(huán)水補(bǔ)充水的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行回用。通過這次改造，在解決環(huán)保問題的同時又節(jié)約了水資源?？梢哉f這一工程的實施取得了良好的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益。

2 原有生活污水處理系統(tǒng)問題分析

原有生活污水處理系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，出水水質(zhì)經(jīng)常不達(dá)標(biāo)，通過對系統(tǒng)和設(shè)備的一系列檢查和研究，發(fā)現(xiàn)了出現(xiàn)問題的可能原因。

2.1 生活污水處理系統(tǒng)

原有生活污水處理系統(tǒng)采用地埋式結(jié)構(gòu)，工藝流程框圖見圖1。

圖1 原有生活污水處理系統(tǒng)流程圖

2.2 存在的問題及原因分析

原有地埋式污水處理系統(tǒng)自建成后一直不能正常運行，后雖經(jīng)設(shè)備廠家進(jìn)行了改造，但整套系統(tǒng)仍然存在以下幾個問題：

（1）提升泵及后續(xù)處理系統(tǒng)經(jīng)常堵塞。原因主要有兩個：①格柵機(jī)采用的是雨水格柵，柵條間距為30 mm，不能有效地攔截來水中的中小塊雜物；②格柵柵條焊接不牢固，運行中發(fā)生了斷裂導(dǎo)致格柵機(jī)不能正常運行。

（2）調(diào)節(jié)池內(nèi)污水黑臭現(xiàn)象嚴(yán)重，水面上不斷有大量沼氣產(chǎn)生。這是因為調(diào)節(jié)池內(nèi)沒有安裝任何攪拌設(shè)備，來水中的有機(jī)物和接觸氧化池回流污泥沉淀在池底，再加上污泥長期得不到清理，就會厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生大量的臭氣。

（3）地埋式處理系統(tǒng)出水中各污染物去除率非常低，出水CODcr及懸浮物超標(biāo)。分析原因主要是由于設(shè)備質(zhì)量原因，生物接觸氧化池填料上基本沒有固著的生物膜，無法對來水中的污染物進(jìn)行有效的降解去除。

（4）系統(tǒng)出水微生物超標(biāo)嚴(yán)重，原因是整個系統(tǒng)中沒有設(shè)置消毒裝置。

除了工藝中存在的4個主要問題，還有一個很重要的問題在于一體化裝置埋于地面以下，給檢修工作帶來了非常大的困難。

3 改造方案

3.1 技術(shù)思路

以上分析表明，原有生活污水處理系統(tǒng)在工藝的選擇和主要設(shè)備的選擇上均存在嚴(yán)重的缺陷，必須通過整體改造，才能從根本上解決問題。經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較以及實地調(diào)研，決定采用“預(yù)處理+高效曝氣生物濾池（SBAF）+無閥濾池+紫外消毒”處理工藝。

3.1.1 預(yù)處理系統(tǒng)

為提高SBAF工藝的運行效果，減少原水中懸浮固體對濾池配水系統(tǒng)和濾池濾料層的影響，通常需要對原污水進(jìn)行預(yù)處理，主要目的是去除SS、油、雜物等。鑒于本項目的有機(jī)污染物濃度和懸浮物情況，預(yù)處理部分采用細(xì)格柵和調(diào)節(jié)沉淀處理。本次改造將原格柵機(jī)進(jìn)行更換，采用柵間距為10 mm的污水專用機(jī)械細(xì)格柵。原有并列的兩座調(diào)節(jié)池改為串連，第一座該做沉淀用，沉淀的污泥定期清理。

3.1.2 高效曝氣生物濾池（SBAF）

高效曝氣生物濾池（SBAF）工藝是充分吸取法國DELIMAN公司工藝優(yōu)點的基礎(chǔ)上而開發(fā)的專利生物處理技術(shù)，它的最大特點是使用一種新型的粒狀填料（已經(jīng)規(guī)?；a(chǎn)），并采用上向流運行方式，污水由下向上流經(jīng)濾料，在其表面生長有微生物膜，在池底提供曝氣，氣、水為同向上向流態(tài)，使廢水中的有機(jī)物得到耗氧消化。它定期利用處理后的出水對濾池進(jìn)行反沖洗，排除濾料表面增殖的活性污泥，以保證微生物的活性。

SBAF內(nèi)部填充的濾料是該技術(shù)的核心，它具有比重輕，表面粗糙、多微孔、不結(jié)釉、孔隙率大，比表面積大的物理特性等特點，在生化處理方面具有良好的生物附著能力和掛膜性能。即使污水中污染物濃度很低，也能獲得良好的處理效果，正因為如此，SBAF技術(shù)還廣泛應(yīng)用于城市中水深度處理。

3.1.3 無閥濾池

SBAF出水SS一般小于10 mg/L，為了進(jìn)一步降低SS，確?；赜盟疂M足循環(huán)水補(bǔ)水的要求，在工藝流程中增加了無閥濾池。無閥濾池是一種結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)良的傳統(tǒng)過濾設(shè)備，經(jīng)技術(shù)改進(jìn)，具有布置緊湊、無人職守、無大型閥門及工況穩(wěn)定可靠等特點。

3.1.4 紫外消毒

生化處理工藝中微生物含量很高，必須進(jìn)行消毒。此次改造工程采用紫外線消毒技術(shù)，利用高能量紫外線，破壞微生物細(xì)胞膜和DNA來進(jìn)行水消毒。紫外消毒屬于物理消毒,具有滅菌速度快、效率高的特點，并且不產(chǎn)生有害的消毒副產(chǎn)物。

3.2 改造進(jìn)出水水質(zhì)

出水水質(zhì)符合《國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996中規(guī)定的一級標(biāo)準(zhǔn)并符合《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》CJ/T48—1999規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其中出水部分指標(biāo)要求達(dá)到表1中設(shè)計出水水質(zhì)要求。

表1 出水水質(zhì)要求

3.3 改造工藝流程及說明

3.3.1 改造工藝流程

生活污水處理系統(tǒng)改造后出水要求達(dá)到循環(huán)補(bǔ)充水的標(biāo)準(zhǔn)，具體工藝流程圖見圖2。

圖2 改造后污水處理工藝流程圖

3.3.2 工藝說明

（1）前處理部分。改造后，廠區(qū)的生活污水經(jīng)原有排污管道進(jìn)入格柵井，格柵井設(shè)自動格柵攔截大顆粒雜物，采取間斷運行；然后污水進(jìn)入初沉調(diào)節(jié)池，去除懸浮物并起到調(diào)節(jié)水量的作用，調(diào)節(jié)池內(nèi)沉積的污泥沉渣定期用污泥泵提升至廠區(qū)化學(xué)水污泥處理系統(tǒng)一并處理。

（2）生化處理部分。調(diào)節(jié)池中污水經(jīng)污水提升泵提升至SBAF曝氣生物濾池，曝氣生物濾池采用2臺15 t/h鋼結(jié)構(gòu)設(shè)備，并聯(lián)運行，一旦水量不到15 t/h，可開1臺。設(shè)備安裝在室內(nèi)，采用半地上式布置。

SBAF處理工藝采用上向流設(shè)計，設(shè)備底部設(shè)置進(jìn)水配水區(qū)（1.2 m高），布水采用設(shè)置在濾板上的專用長柄濾頭布水，同時在濾池配水區(qū)內(nèi)設(shè)置反沖洗用氣管；池中設(shè)置專用球形輕質(zhì)陶質(zhì)濾料，在濾板上承托層（0.4 m高）上設(shè)置曝氣管，曝氣器采用單孔膜濾池專用曝氣器，出水經(jīng)上部出水區(qū)（高1.2 m）頂部設(shè)在周邊柵板整流后排出接入中間水池。

反洗采用氣水聯(lián)合反沖洗，沖洗水源采用反洗水池內(nèi)的處理出水。設(shè)置專用反沖洗水泵和氣洗風(fēng)機(jī)，氣洗管道設(shè)置在配水區(qū)內(nèi)。反洗工況根據(jù)設(shè)定時間進(jìn)行控制。操作程序為SBAF濾池先單獨氣洗，然后采用氣/水聯(lián)洗，最后單獨水洗。含泥反洗排水利用高程差排入沉淀池。

（3）強(qiáng)化處理部分。SBAF濾池出水自流入無閥濾池，進(jìn)一步去除SS，無閥濾池出水重力流入，無閥濾池出口管道設(shè)置紫外消毒器，回用水池為SBAF濾池反洗提供水源。出水最后經(jīng)回用泵提升增壓，送至回用系統(tǒng)待用。

3.3.3 單元設(shè)計說明

（1）格柵井：（原有設(shè)施保留）

配套設(shè)備：機(jī)械格柵機(jī)1臺，柵條間距10 mm。

（2）初沉調(diào)節(jié)池（原有設(shè)施保留并加以改造）

外型尺寸9.0×10.0×8.4m，有效容積720m3，停留時間24hr。

配套設(shè)備：提升水泵3臺（2用1備）其中1臺利用原有設(shè)備，新購一臺，設(shè)備參數(shù)：Q=15 m3/h，H=20 m，N=4 kW。

污泥輸送泵1臺。

技術(shù)參數(shù)：Q=10 m3/h，H=22 m，N=1.5 kW。

配套儀表：投入式液位計，H＝9 m，4－20 mA遠(yuǎn)傳信號。

（3）SBAF濾池2臺，外型尺寸Φ2.75×6.4 m，處理水量15 t/h（單臺），過濾速度2.57 m/h，水力停留時間50 min。

配套設(shè)備：曝氣（反沖洗）羅茨鼓風(fēng)機(jī)3臺（2用1備）。

設(shè)備參數(shù)：BK5003，Q=2.20 m3/min，H=7 mH2O，N=7.5 kW；反洗水泵2臺(1用1備)。設(shè)備參數(shù)：100 WQ/C478-7.5，Q=120 m3/h，H=15 m，N=7.5 kW。（4）無閥濾池：1臺，外形尺寸：2.50×1.25×6.50 m，處理水量30 t/h，鋼結(jié)構(gòu)。

（5）紫外線消毒器1臺，型號ADLZ-620，功率0.36 kw，處理量30 m3/h。

（6）回用水池（原污水井改建），外型尺寸4.0×4.0×5.0 m，有效容積：80 m3。

配套儀表：投入式液位計，1臺，H＝5 m，4－20 mA遠(yuǎn)傳信號。

pH計1臺，濁度儀1臺。

配套設(shè)備：回用水泵2臺(1用1備)。

技術(shù)參數(shù)：65 WQ/C248-4.0，Q=20 m3/h，H=26 m，N=4 kW。

4 改造完成后的效果

4.1 改造后的出水水質(zhì)

改造完成后，環(huán)保部門對本廠生活污水處理系統(tǒng)出水水質(zhì)進(jìn)行了取樣分析，具體出水指標(biāo)見表1。

出水指標(biāo)完全滿足《國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996中規(guī)定的一級標(biāo)準(zhǔn)，并符合《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》CJ/T 48—1999規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

表1

4.2 改造后的經(jīng)濟(jì)效益

目前，定洲電廠循環(huán)水補(bǔ)充水源主要為地表水。從水源地取水經(jīng)泵站增壓送至廠內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)的費用為1.7元/t。本次改造工程總投資約290萬元，噸水處理成本0.48元，年處理水量26.28萬t。工程實施后，循環(huán)水補(bǔ)水減少開支：（1.7-0.48）×26.28＝32.061萬元。工程投資收回年限為9年。隨著國家對水資源的控制越來越嚴(yán)格，取水費和排污費總體呈快速上漲趨勢，由廢水治理回用工程帶來的經(jīng)濟(jì)效益將愈加明顯，投資收回年限也大為縮短。

5 結(jié)論

國華定洲發(fā)電廠生活污水改造工程的建設(shè)是必要的，也是十分迫切的。采用曝氣生物濾池為主的生化工藝對原污水處理系統(tǒng)進(jìn)行改造后，將徹底改善電廠生活污水外排的現(xiàn)象，有效地保護(hù)了電廠周圍環(huán)境。此外，因系統(tǒng)出水回用作循環(huán)水補(bǔ)水還會產(chǎn)生的可觀經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 《曝氣生物濾池工藝的理論與工程應(yīng)用》，鄭俊、吳浩汀編著

[2] 《國華定洲發(fā)電廠生活污水處理設(shè)施改造方案技術(shù)報告》，河北電力設(shè)計研究院

[3] 《排水工程》，張自杰編著

Sewage Transform ing Instance of Guohua Dingzhou Power Plant

Li Zhihua

This paper describes the environmental protection sewage treatment system for the thermal power plant,and through specific transforming examples,illustrates the Biological Aerated Filter and other equipment’s application in the sewage treatment process.The aim is to provide a new way for solving the existing environmental issues of thermal power plant’s sewage system.

thermal power plant;sewage;transformation

X 733

A

1000-8136(2010)35-0011-03