耿國新

(唐山三友化工股份有限公司，河北 唐山 063305)

1 熱電廠反洗廢水的產(chǎn)生

熱電廠化水處理工藝為全廠用水最多的工序，也是產(chǎn)生廢水最多的工序，公司現(xiàn)有化水設(shè)備水源為地表水，原水只經(jīng)過一道纖維過濾器過濾，處理水量總計為2 200 t/h，由于地表水中膠體硅和懸浮物的含量較高，一道纖維過濾器對膠體硅和懸浮物的處理效率不佳，出水水質(zhì)不穩(wěn)，對機爐水汽品質(zhì)會產(chǎn)生一定的影響。為保證水質(zhì)，又增加了一體化凈水器對地表水中的膠體硅和懸浮物進(jìn)行去除。原水通過以上工序后會產(chǎn)生約200 t/h的反洗水，該反洗水的水質(zhì)特點為懸浮物含量高，但電導(dǎo)率、pH值、硬度等指標(biāo)與地表水沒有明顯區(qū)別，因此通過增加凈水裝置除去反洗廢水中的懸浮物，使之達(dá)到原水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行回用。

2 反洗廢水的排放情況

2.1 纖維過濾器反洗廢水排放情況

化水處理工藝中原水首先通過纖維過濾器過濾，過濾器選用彗星濾料過濾器，該過濾器既具有耗水量小、反沖洗凈度高的優(yōu)點，又具有截污量大、過濾精度高的優(yōu)點，過濾時濾料的孔隙度隨水流的方向逐漸變小，濾床的空隙也逐漸變小，上下形成梯度分布，使水中的固體懸浮物進(jìn)行有效的分離，水流通過過濾層自上至下進(jìn)行過濾，當(dāng)雜質(zhì)積累到一定程度時，通過差壓表進(jìn)行控制開啟反沖洗，停止過濾，反沖洗水由上方排口排出。纖維過濾器反洗廢水成分分析結(jié)果見表1。

表1 纖維過濾器反洗廢水成分分析結(jié)果

2.2 一體化凈水器反洗廢水排放情況

地表水由泵送至公司水處理現(xiàn)場，首先進(jìn)入熱交換裝置，通過蒸汽加熱使水溫升至42 ℃左右，一方面可以使原水中的膠體凝結(jié)成團狀懸浮物，為一體化全自動凈水器有效去除膠體創(chuàng)造條件，另一方面保證了后續(xù)工藝設(shè)備在溫度較低時能正常運行。經(jīng)熱交換裝置加熱后的水進(jìn)入管道混合器，在管道混合器中絮凝劑、殺菌劑、水、回流污泥(當(dāng)進(jìn)水濁度較低時，必須引入沉淀污泥，以提高絮凝及沉淀效果)等充分混合，然后進(jìn)入一體化全自動凈水處理裝置，首先流入配水系統(tǒng)，使水流得到穩(wěn)定均勻配水，降低了水流提升速度，水流進(jìn)入高濃度絮凝區(qū)進(jìn)行絮凝反應(yīng)，污泥沿斜板方向移動，流入沉降區(qū)，斜管上的污泥被吸至凈水器的排泥槽中，斜管上方的凈水通過集水槽流入頂部配水箱內(nèi)，水流經(jīng)配水管流入過濾室內(nèi)，通過其中的過濾層進(jìn)行處理，殘留的雜質(zhì)被有效的截留，過濾后的凈水匯流至清水區(qū)儲存，通過管路輸送至一體化凈水器的凈水區(qū)域，原水通過充分的混凝、沉淀、過濾后達(dá)到設(shè)備設(shè)計參數(shù)后流至中間水池。

過濾層通過長時間截留懸浮物后會造成過濾層阻力不斷變大，水位上升至設(shè)定位置后，觸發(fā)設(shè)備的自動反沖洗，反沖洗的時間隨著出水量大小進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，清水區(qū)內(nèi)水位下降至一定位置后觸發(fā)反沖洗終止，終止后過濾區(qū)域開啟新一輪沖洗流程。一體化凈水器具體工藝流程圖見圖1，一體化凈水器反洗廢水成分分析結(jié)果見表2。

圖1 一體化凈水器生產(chǎn)工藝流程及排污節(jié)點圖

表2 一體化凈水器反洗廢水成分分析結(jié)果

3 全自動凈水設(shè)備處理工藝

全自動凈水設(shè)備由廢水收集池、加藥裝置、凈水裝置、污泥濃縮裝置、脫水裝置、凈水箱組成，包含一套完整的自動控制系統(tǒng)，達(dá)到設(shè)備運行、排泥、加藥、反洗及水泵水池聯(lián)鎖自動運行要求。控制采用DCS控制，采用與現(xiàn)有化水DCS系統(tǒng)一致的系統(tǒng)，在原系統(tǒng)上采用帶主控單元遠(yuǎn)程控制站的方式與原有系統(tǒng)連接，在現(xiàn)場與控制室同時監(jiān)視及控制現(xiàn)場設(shè)備。纖維過濾器和一體化凈水器產(chǎn)生的反洗廢水流入凈水設(shè)備后，首先流入設(shè)備的配水區(qū)域，在配水區(qū)域均勻布水后，隨著水流速度的降低在高濃度絮凝區(qū)完成絮凝反應(yīng)，在導(dǎo)流區(qū)斜管的作用下，水流沿斜管向上移動，流入沉降區(qū)域，澄清后的水流通過斜管由凈水裝置上方流入過濾室內(nèi)，通過過濾層由上至下進(jìn)行充分過濾，雜質(zhì)被充分過濾、攔截，最后產(chǎn)生的凈水匯集至底部的凈水區(qū)域，并由管道連接返回至設(shè)備頂部的清水區(qū)。

廢水收集池1個有效容積1 200 m3，廢水有效停留時間約6 h。污泥濃縮罐2臺，容積為40 m3。凈水箱1臺，容積120 m3。PAC、PAM加藥裝置各設(shè)置1套。脫水裝置采用全自動高壓隔膜壓濾機，污水專用1250型單絲濾布。凈水裝置1套，單臺水處理量200 m3/h，參數(shù)見表3。

表3 凈水裝置設(shè)備技術(shù)參數(shù)

1)絮凝反應(yīng)區(qū)

原水通過凈水裝置設(shè)備后，先流入設(shè)備底部的配水區(qū)域進(jìn)行布水，進(jìn)入絮凝區(qū)發(fā)生混凝反應(yīng)。絮凝室通過反應(yīng)折板進(jìn)行絮凝反應(yīng)，水里的細(xì)菌、微生物、懸浮雜質(zhì)、膠體在混凝劑的作用下反應(yīng)生成大質(zhì)量的絮凝體。

2)沉淀區(qū)

沉淀區(qū)域被劃分為四個部分：清水保護(hù)區(qū)、配水區(qū)、斜管區(qū)、集泥區(qū)，斜管區(qū)域是通過斜管組件將帶有懸浮物固體的污水在斜管中上升時充分的積聚和碰撞，靠重力作用滑落至泥渣懸浮層，掉入泥斗，上清液匯集至集水槽中外排。當(dāng)凈水器運轉(zhuǎn)一段時間后，中控系統(tǒng)通過信號傳輸對自動控制閥門實施自動排泥，同時壓力水助沖閥打開進(jìn)行沖洗。

3)過濾區(qū)

濾池采用不同級別的石英砂濾料對水流進(jìn)行過濾，水流流過不同密度的石英砂后將大部分懸浮物截留至濾料內(nèi)部，濾池具有過濾效率高，出水水質(zhì)好，過濾速率高、使用時間長的優(yōu)點。水流由進(jìn)水口通過過濾層過濾后。水中的大部分懸浮物被過濾層所吸附，濾凈后的水由濾水帽流向出水口，過濾器的沖刷是通過反沖洗來完成，反沖洗進(jìn)行時，水流反向從濾水帽流出引起過濾層的擾動，進(jìn)而將其中過濾吸附的雜質(zhì)通過排污閥排出。

4)反沖洗系統(tǒng)

過濾層過濾一段時間后，隨著過濾層的阻力逐漸變大，引起水位的逐漸上升，水位上升至一定高度后自動觸發(fā)反沖洗系統(tǒng)，過濾區(qū)域的凈水層在壓力作用下加速進(jìn)行反沖洗，裝置內(nèi)的凈水按正常的運行路徑進(jìn)行回流，凈水流過過濾層時開始對過濾層進(jìn)行反沖洗，當(dāng)凈水水位下降至一定程度時自動觸發(fā)反沖洗系統(tǒng)停止運行，反沖洗產(chǎn)生的污水排放至水處理裝置的污水池中，最后由泵輸送至廢水收集池，低液位、自動反沖洗分別由磁翻板液位計和高液位電磁閥控制，根據(jù)反沖洗的強度對反沖洗水量進(jìn)行控制。

圖2 全自動凈水設(shè)備處理工藝流程圖

表4 出水水質(zhì)指標(biāo)

4 結(jié) 語

熱電廠凈水裝置反洗廢水的回收項目的設(shè)計充分考慮了化水各初級水處理工藝的廢水類別、產(chǎn)生量、水質(zhì)情況，并對廢水進(jìn)行絮凝、沉淀、加藥殺菌再處理，保證了水質(zhì)的處理效果，使之達(dá)到原水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)回用于化水制水工藝，達(dá)到節(jié)約用水，減少污水排放、提高了經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，下一步公司將對其他產(chǎn)廢水工序進(jìn)行排查、分析，做到全廠的廢水回收，真正實現(xiàn)廢水零排放。