閻建偉

前言

城市中水具有水量大、來(lái)源可靠的特點(diǎn)，城市中水回用對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義，介紹石灰法深度處理城市中水的基本原理和技術(shù)特點(diǎn)。并結(jié)合對(duì)林州熱電公司中水處理系統(tǒng)的設(shè)備和操作流程，闡述各生產(chǎn)單元的優(yōu)缺點(diǎn)，并就中水處理過(guò)程中遇到的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)分析。該方法在林州熱電公司得到很好的應(yīng)用。

1.概述

水是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可替代的重要能源，林州地區(qū)是缺水地區(qū)，水資源已成為限制大唐林州熱電有限責(zé)任公司發(fā)展的限制因素。城市污水處理廠二級(jí)處理出水（城市中水）回用作為循環(huán)冷卻水意義重大，經(jīng)過(guò)近一年的試驗(yàn)與摸索，我公司自2013年6月開(kāi)始大量使用城市中水，水源由林州市污水處理公司提供。使用前必須對(duì)城市中水進(jìn)行深度處理，我公司采用石灰法處理法，具有運(yùn)行費(fèi)用低、不污染自然水體等優(yōu)點(diǎn)。

2.石灰法處理城市中水技術(shù)介紹

2.1石灰作用

經(jīng)過(guò)上述三個(gè)反應(yīng)，產(chǎn)生大量各種形態(tài)的CaCO3結(jié)晶，降低水中暫時(shí)性硬度的同時(shí)，生成的結(jié)晶核心還可以對(duì)其它雜質(zhì)起凝聚、吸附作用。同時(shí)投加石灰乳控制出水較高pH值也為氨氮和磷酸鹽的去除創(chuàng)造了條件。

2.2投加絮凝劑助凝劑

為提高處理效果，投加適當(dāng)?shù)男跄齽ㄎ夜具x用聚合硫酸鐵）和助凝劑（我公司選用陰離子聚丙烯酰胺），通過(guò)壓縮雙電層作用使CaCO3結(jié)晶、分散的懸浮物、有機(jī)物、膠體等帶電體失穩(wěn)，在機(jī)械攪拌和高分子助凝劑架橋與網(wǎng)捕作用下，顆粒物質(zhì)相互碰撞、黏附，結(jié)合形成大顆粒礬花，在重力作用下沉降。由于聚合硫酸鐵呈酸性，需控制投加量，避免起反作用。

2.3出水加硫酸

循環(huán)冷卻水pH值需控制在6.5～8.5之間，而石灰法處理過(guò)程要將出水pH值控制在10.3～10.5，因此，石灰法處理中水出水需投加硫酸，調(diào)節(jié)處理過(guò)程中調(diào)高的pH值。同時(shí)能夠?qū)⑹覜](méi)有去除的碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)化為溶解度較大的非碳酸鹽硬度，避免循環(huán)冷卻水較低濃縮倍率下沉淀析出。

2.4二氧化氯殺菌

石灰處理出水在投加硫酸中和的同時(shí)，投加廣譜高效殺菌劑二氧化氯。經(jīng)過(guò)石灰法深度處理的城市中水，可去除60%以上的堿度、磷酸鹽、硬度和亞硝酸鹽，對(duì)硅酸鹽、鐵、氨、CODcr和BOD5的處理能力也在30%以上。

3.我公司石灰法處理城市中水系統(tǒng)流程及設(shè)備介紹

3.1中水處理系統(tǒng)基本流程

城市中水進(jìn)入原水池后，由原水提升泵送至機(jī)械攪拌澄清池中，通過(guò)加入石灰乳、絮凝劑和助凝劑來(lái)完成絮凝沉淀、軟化澄清過(guò)程，達(dá)到降低硬度、堿度，去除大部分懸浮物、有機(jī)物和細(xì)菌，降低水中的COD、BOD和氨氮等含量的目的。澄清池出水經(jīng)加硫酸、殺菌劑處理后進(jìn)入變孔隙濾池，經(jīng)過(guò)精細(xì)過(guò)濾，出水進(jìn)入清水池，由各供水泵送入廠區(qū)水網(wǎng)系統(tǒng)。

3.2機(jī)械攪拌澄清池單元

機(jī)械攪拌澄清池是石灰法深度處理城市中水系統(tǒng)的主反應(yīng)單元，也是核心部門(mén)。

城市中水由進(jìn)水管進(jìn)入第一反應(yīng)區(qū)，同時(shí)向第一反應(yīng)區(qū)加入石灰乳和絮凝劑，控制澄清池pH值10.3～10.5，由于第一反應(yīng)區(qū)中存在著大量的活性泥渣，水、藥劑和第一反應(yīng)室內(nèi)的泥渣通過(guò)攪拌機(jī)進(jìn)行混合。在此區(qū)域內(nèi)顆粒間的碰撞和粘附頻繁，膠體很快脫穩(wěn)生成微小礬花。經(jīng)葉輪的提升，水和泥渣混合物進(jìn)入第二反應(yīng)區(qū)。在第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)加入助凝劑，微小礬花在泥渣絮凝和過(guò)濾雙重作用下進(jìn)一步黏附，最后成長(zhǎng)成大顆粒礬花，攜帶著大顆粒礬花的水進(jìn)入清水區(qū)后，因流速的驟然降低，礬花在重力作用下克服上升水流的攜帶，向下沉降。清水上升到清水區(qū)由上部集水槽匯入出水管道，最終流入推流溝。在分離區(qū)中，沉淀下來(lái)的泥渣一部分沉入泥渣濃縮室，壓縮沉降后，濃縮后的污泥由排泥裝置排出池外，另一部分則返回到第一反應(yīng)室再次與原水混合，回流的泥渣量比較大，一般為進(jìn)水量的3-5倍。所以，在澄清池中，總有一部分泥渣在循環(huán)流動(dòng)，起加速澄清作用。

3.3變孔隙濾池單元

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，它采用四種不同粒徑的濾料按照不同的比率混合而成的濾床。主要由濾料和承托層、進(jìn)氣裝置、配水裝置等組成，濾池設(shè)計(jì)配水均勻，有良好的反洗效果，反洗水耗低，運(yùn)行平穩(wěn)，采用深層過(guò)濾。

4.結(jié)論

石灰法處理技術(shù)是一種成熟穩(wěn)定的中水深度處理方法，該方法技術(shù)可行、可靠，投資、運(yùn)行成本相對(duì)低。采用石灰深度處理方法處理城市中水并用作火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水和鍋爐補(bǔ)給水補(bǔ)水，在我公司得到很好的應(yīng)用。

（作者單位：大唐林州熱電有限責(zé)任公司）