1、某市再生水供水工程可行性研究摘要：本文针对某市再生水供水工程的可行性进行分析。 关键词：发电厂；再生水；水质；水量；锰砂滤池；除猛 Abstract: this article in view of the city reclaimed water water supply project of the feasibility analysis. Key words: power plants; Reclaimed water; Water quality; Water; Manganese sand filter; In addition to the fierce 中图分类号：TK284.
2、7 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 工程概况 建设必要性 某市生活垃圾焚烧发电距离市中心约 23km。垃圾焚烧发电厂是一座现代化垃圾焚烧发电厂。工程总规模为平均日处理垃圾 2000 吨；选用生产能力为 750t/d 的焚烧炉 3 台。 发电厂工程投产后，每天用水量达到 8000m/d。厂区面临建设完成后因供水不足导致无法正常生产的问题。本项目计划污水厂至发电厂的尾水输送管道，将污水厂处理后尾水经适当处理后输送至生活垃圾焚烧发电厂作为生产用水。 污水处理厂概况 污水厂厂总占地面积 7ha，工程规模 5 万 m/d。主体工艺采用AAO 工艺，深度处理采用 V 型滤池，消毒
3、采用液氯消毒，出水标准：国家一级 A 标准。 再生水需水量计算 用水性质 1生活用水量按全厂定员 150 人计算，总的生活用水量约 40 m3/d。由市政自来水管直接供给。 2生产给水由循环系统供给。 3凝汽器、空冷器、冷油器、压空站的冷却用水采用循环水供水方式。 4锅炉补给水为除盐水，采用“程控超滤+二级反渗透”工艺路线。除盐水制备操作为全自动，反渗透产生的浓缩水作为除渣机冷却用水。 给水方式 生活给水采用市政自来水直接供给。 循环冷却水的补充水采用自来水和部分回用水。 汽水取样装置、给水泵、引风机、冷灰机、液压装置采用生产水冷却，冷却后排水进入冷却塔水池作为循环冷却水补充水。 凝汽器、冷油
4、器、空冷器、空压站冷却采用循环冷却水供水，其中空压站的冷却回水直接进入冷却塔底集水池，其它冷却回水进入冷却塔。冷却塔排污水和锅炉排污水部分用于绿化、车间地面冲洗、运输车辆冲洗及灰渣加湿冷却用水，剩余的水经净化装置处理后作为烟气净化用水的补充用水。 除渣机用水采用除盐水制备产生的浓缩水和摄像头冷却回水等杂用水。 结论 垃圾焚烧发电厂用水规模为 0.8 万 m3/d。约 40m3/d 的生活用水外需采用自来水。锅炉补给水需进行“程控超滤+二级反渗透”工艺路线处理后用于生产。其余绝大部分用于循环冷却。考虑预留适当的余量，确定本工程设计规模按照 1 万 m3/d 考虑。 供水水质分析 污水厂尾水水质
5、污水厂的出水排入流溪河，根据某市环境保护局要求， “污水厂经处理的污水符合城镇污水处理厂污染物排放标准一级 A 标准后，作为回用水排入河涌（二级水源保护区以外河段） ”。 为确定污水厂尾水水质，特委托中国某市分析测试中心及污水厂水质分析实验室对污水厂尾水水质进行监测。 生活垃圾焚烧发电厂水质要求 再生水作为工业用水水源时，基本控制项目及指标限值必须满足城市污水再生利用 工业用水水质GB/T19923-2005 规定。 根据本项目再生水用于开式循环冷却水系统补充水的情况，再生水水质标准需满足城市污水再生利用 工业用水水质GB/T19923-2005 中“敞开式循环冷却水系统补充水”水质要求，详细
6、数据如见下节。 水质分析 针对生活垃圾焚烧发电厂的用水水质需求，中国某市分析测试中心对污水厂尾水水质进行检测，检测结果与用水水质要求对比如下： 表 1 水质分析表 根据以上的水质分析可知，污水厂尾水大部分指标满足城市污水再生利用工业用水标准GB/T19923-2005 中对于敞开式循环冷却水系统补充水的水质要求，但锰及余氯不能达到相关指标要求。 再生水供水方案 建设方案 由发电厂公司投资建设污水厂尾水处理装置和提升泵站、污水厂至垃圾焚烧厂中水压力输水管。 水量：再生水供水水量 1 万 m/d。 水质：污水厂尾水经适当处理后满足城市污水再生利用 工业用水标准GB/T19923-2005 要求。
7、尾水处理构筑物选址 由于生活垃圾焚烧发电厂用水水质标准与污水厂尾水水质尚存在差异，污水厂尾水需进行相应的处理后经泵站输送至生活垃圾焚烧发电厂才能作为冷却用水。 再生水处理设施及泵站建设选址位于污水厂内。本工程位于污水厂南侧一期消毒池以西的空地内，毗邻消毒池及加氯间，以便于后续处理设施与厂区原有构筑物的衔接。 厂区工程设计 工艺选择 除锰方案 城市污水处理厂处理出水进行适当处理后用于工业生产，基本控制项目及指标限值必须满足城市污水再生利用 工业用水水质GB/T19923-2005 规定。 根据本项目再生水用于开式循环冷却水系统补充水的情况，再生水水质标准需满足城市污水再生利用 工业用水水质GB/
8、T19923-2005 中“敞开式循环冷却水系统补充水”水质要求，锰的含量必须低于0.1mg/l。而实测污水厂尾水锰含量多在 0.30.4 之间波动，必须采取适当的处理工艺进行除锰。 锰不能被自然氧化法去除，只能采用氧化剂氧化或生物除锰法，常用的方法有 3 种： 高锰酸钾氧化法； 氯气氧化法； 曝气后经生物除锰法去除。 由于污水厂尾水采用加氯消毒，为减少重复投资，尽量利用现有设施，本工程采用氯气氧化法+锰砂滤池过滤的方法除锰，一方面可以有效去除锰，另一方面也可以适当补充水体中的余氯，从而抑制水体中微生物的滋长。 氯投加方案 本工程氯投加方案有两个作用，一是作为氧化剂氧化水体中的锰，使之与锰砂结
9、合从而从水体中得到去除，另一个作用是适当补充余氯以抑制水体中微生物的滋长。 氯氧化 Mn2+的理论消耗量为 Mn2+：Cl=1:1.3，根据实测数据 Mn2+浓度为 0.35mg/l，综合考虑 Mn2+去除与保留 0.05mg/l 浓度的余氯，本工程 Cl 投加量为 1.01.5mg/l。 投加药剂混合方式 表 2 混合样式对比表 通过以上比较可以看出，管式混合具有效果好、设备简单、占地小等优点。因此，本工程混合方式采用静态混合器混合方式进行药剂投加与混合。 工艺路线 综合以上方案论述，本工程采用的工艺路线如下：接触消毒池出投加氯管道混合锰砂滤池压力输送泵房生活垃圾焚烧发电厂。 工艺设计 总图
10、设计 本工程需建设的构筑物包括锰砂滤池、鼓风机房（用于滤池反冲洗） 、加药间（用于氯投加）与出水泵房。构筑物全部建设于污水厂一期消毒池西侧预留的空地内。为节约用地，加药间与鼓风机房合建为一个构筑物，位于一期消毒池西侧距消毒池 4m。锰砂滤池位于合建构筑物以北。新建构筑物临近消毒池及加氯间，便于与厂区尾水及已建加氯设施的衔接。 锰砂滤池 滤池是将沉淀池出水进一步处理的净水构筑物，国内常用的滤池形式有虹吸滤池、无阀滤池、移动罩滤池、普通快滤池及均质滤料滤池等形式。常用过滤方式比选见下表。 表 3 常用滤池对比表 在除锰水处理工艺中，滤池多采用普通快滤池形式。此池型运行稳定可靠、结构简单、便于运行维
11、护管理，因此，本工程采用普通快滤池。本工程普通快滤池分为四格建设，单格设计规模 3000m3/d（考虑1.2 的变化系数） 。 设计滤速 3.125m/h；单池尺寸为 5m8m6m 滤料采用改性锰砂滤料，粒径 1.2-1.6mm，滤层厚 0.9m；承托层采用锰矿石，粒径 2-32mm。 滤池反冲洗采用气、水反冲，冲洗周期 24h。先气冲，气冲强度18L/m2s，冲洗时间 2min；后水冲，水冲强度 20L/m2s，冲洗时间6min。 反冲洗水由设于送水泵房的反冲洗水泵供给，反冲洗空气由鼓风机供给。反冲洗水经厂区管道回至进水泵房。 鼓风机房及加药间 鼓风机及加药间合建为一个房间，规格 12mx5
12、m，置于泵房上部。鼓风机作为反冲洗气源。选用 2 台三叶罗茨鼓风机，1 用 1 备，其参数为Q=43.2m3/min，P=0.06MPa，N=75kW。 出水泵房 出水泵房送水最高日供水量为 1 万 m3/d。泵房平面尺寸12.0mx8.0m，深 6m。有效水深 3.2m，有效容积 307.2m3，满足输送泵及反冲洗泵运行要求。 设有 5 台水泵，其中 2 台作为滤池反冲洗用，3 台为尾水输送泵： 反冲洗水泵：2 台（1 用 1 备） 。水泵性能：Q=2880m3/h，H=18m，配套电机功率 N=200kW。 送水泵：3 台（2 用 1 备） ，水泵性能：Q=208m3/h，H=60m，配套电机功率 N=55kW。 加氯设计 污水厂设计加氯量为 10mg/L，加氯机近期安装 2 台（28 kg/h） ，一备一用。为维护滤料长期高效工作，污水厂深度处理滤池前亦投加液氯，加药量为 2mg/L。加氯量以峰值流量设计，近期加药量为 5.75kg/h。加氯机近期安装 2 台（10 kg/h） ，一备一用。 通过对原厂区加氯设施的分析，深度处理滤池的加氯设施具有较大的富余空间，设备加氯量可满足锰砂滤池的加氯要求。加氯设备采用厂区原深度处理滤池的加氯机进行加氯。设加氯点 1 个，设于滤池进水管上，出水泵房进水池内设有余氯分析采样点，采样水经采样泵加压进入余氯分析仪。 表 4 主要设备一览表
