阜陽市潁南污水處理廠中水回用工程實例

孫小紅　劉磊

摘 要：該文介紹了阜陽市潁南污水處理廠中水回用工程實例，設(shè)計供水規(guī)模5萬m3/d，以潁南污水處理廠二級出水為水源，采用“曝氣生物濾池+混凝反應(yīng)+沉淀池+濾布濾池+二氧化氯消毒”處理工藝，出水水質(zhì)滿足阜陽華潤電廠用水要求。

關(guān)鍵詞：中水回用；曝氣生物濾池；濾布濾池；水質(zhì)

中圖分類號 X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）15-0076-2

1 工程概況

阜陽華潤電力有限公司位于安徽省阜陽市以北9.5km的周棚辦事處，成立于2003年7月，由香港華潤電力控股有限公司、安徽省皖能股份有限公司、安徽阜陽能源交通投資有限公司合資興建。一期建設(shè)規(guī)模為2×600MW超臨界燃煤機組，2臺機組分別于2006年3月和6月投產(chǎn)，一期以潁河阜陽閘上地表水為取水水源；二期建設(shè)規(guī)模為2×660MW，目前正在建設(shè)，預(yù)計2018年底投產(chǎn)運行。根據(jù)《阜陽華潤電廠二期工程（2×660MW）水資源論證報告書》，二期投產(chǎn)后以阜陽市潁南污水處理廠的中水（日取水量5萬m3）和潁河阜陽閘上地表水（日取水量3萬m3）為取水水源聯(lián)合供水。

阜陽市潁南污水處理廠始建于2003年，設(shè)計規(guī)模10萬m3/d，采用循環(huán)式活性污泥法（簡稱CASS工藝），出水水質(zhì)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）二級標(biāo)準(zhǔn)[1]。本次中水回用工程以潁南污水處理廠二級出水為水源，設(shè)計供水規(guī)模5萬m3/d，輸水管線15.5km，出水水質(zhì)滿足阜陽華潤電廠用水要求。中水處理工程位于潁南污水處理廠區(qū)的南側(cè)預(yù)留空地上。設(shè)計進、出水水質(zhì)見表1。

2 工藝流程及主要構(gòu)筑物設(shè)計

2.1 主要工藝流程 中水處理工藝采用“曝氣生物濾池+混凝反應(yīng)+沉淀+濾布濾池+消毒”處理工藝[2]，污泥采用“污泥濃縮+帶式壓濾”工藝。工藝流程見圖1。

主要工藝流程簡述：污水經(jīng)CASS工藝處理后自流進入配水井，經(jīng)提升泵提升進入曝氣生物濾池，采用N級和C/N級濾池，在N級濾池中主要完成對氨氮的硝化降解，同時進一步截留SS及去除COD、BOD5。曝氣生物濾池的反沖采用氣水聯(lián)合反沖，反沖洗水為經(jīng)處理后的達(dá)標(biāo)水，反沖洗空氣來自于濾板下部的反沖洗氣管。反沖洗時關(guān)閉進水和工藝空氣，先單獨氣沖，然后氣水聯(lián)合沖洗，最后進行水漂洗。反沖洗排水回流至預(yù)處理系統(tǒng)。污水經(jīng)曝氣生物濾池處理后進入混凝反應(yīng)池，進行混凝反應(yīng)，經(jīng)沉淀池沉淀后，污水靠重力流進入濾池，濾池中設(shè)有擋板消能設(shè)施。污水通過濾布過濾，過濾液通過中空管收集，重力流通過溢流槽排出濾池。經(jīng)二氧化氯消毒后，進入清水池，加壓后輸送至電廠。

2.2 主要構(gòu)筑物設(shè)計

2.2.1 輸水管線 在潁南污水處理廠與用水企業(yè)之間鋪設(shè)2條輸水管線，進行雙線供水，全長15.5km。輸水管線采用壓力流供水，均勻輸水方式，泵站供水規(guī)模Q=5萬m3/d，輸水能力為Q=2300m3/h=638.9l/s，選擇DN900的球墨鑄鐵管。

2.2.2 中水泵站

2.2.2.1 中水泵房 為半地下式，尺寸：16m×8m，設(shè)計規(guī)模：5萬m3/d，臥式離心泵水泵4臺（三用一備），流量：Q=770m3/d，揚程：H=35m，功率：P=132kW；積水坑排水潛水排污泵1臺，流量：Q=10m3/d，揚程：H=7m，功率：P=0.75kW；多功能水泵控制閥4個。

2.2.2.2 清水池 構(gòu)筑物半地下式，共2組，可輪換使用；單組設(shè)計參數(shù)：停留時間30min；單組設(shè)計尺寸：L×B×H =18m×15m×4m（有效水深）。

2.3 中水處理

2.3.1 曝氣生物濾池 設(shè)12座濾池，單池尺寸：L×B×H=10.0m×7.0m×7.3m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，采用球形輕質(zhì)多孔生物濾料，粒徑Φ4～6mm，數(shù)量3360m3；濾板及長柄濾頭配水，濾頭契型縫隙2.2mm，濾頭長度405mm，數(shù)量：30240套；單孔膜空氣擴散器配氣，單孔膜孔徑1.2m，數(shù)量31464套；羅茨鼓風(fēng)機供氧，單池曝氣風(fēng)量11.8m3/min。處理流量Qh=2083.3m3/h，kh=1.1；氨氮負(fù)荷q氨氮=0.40kgNH3-N/（m3濾料·d），BOD5負(fù)荷2.5～3.5kg/（m3濾料.d），水力負(fù)荷q水力=2.5m3/（m2·h），單座濾池處理能力Qh=173.6m3/h，濾速：

2.5m/h。反沖洗水量：Q=1080m3/h，反沖洗水泵：3臺（2用1備）。反沖洗用清水池尺寸：L×B×H=10.0m×7.0m×4.5m，地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)1座，每次反沖洗按10min計算，反沖洗水量為：180m3。

2.3.2 混凝反應(yīng)池 采用機械反應(yīng)形式，尺寸：L×B×H=16.7mm×9.5mm×4.9mm，有效高度：4.4m，有效容積：600m3，反應(yīng)時間14.4min。反應(yīng)攪拌器3臺，D=4m，N=1.5kW，D=4m，N=1.1kW，D=4m，N=0.75kW。

2.3.3 沉淀池 采用異向流斜管沉淀形式，共2座，每座尺寸：L×B×H=28m×10.8m×5.5m，池有效水深5m，表面負(fù)荷：4.7m3/m2·h，停留時間：26.4min。斜管沉淀的污泥采用重力排入污泥井，然后通過污泥井內(nèi)的排泥泵排入廠區(qū)已建污泥濃縮池。排泥泵型號：80QW50-12-4，Q=50m3/h，H=12m，N=4kW，2臺（一用一備）。

2.3.4 濾布濾池 采用纖維轉(zhuǎn)盤濾池1座，分為2格，纖維轉(zhuǎn)盤濾池設(shè)置成室內(nèi)。尺寸：L×B×H=22.7m×7.8mm×4.7mm。處理流量：Qh=2083.3m3/h，Kh=1.1。濾盤數(shù)量28個，濾盤直徑3m，每盤過濾面積≥12.6m2，過濾網(wǎng)孔孔徑≤10[μm]微米，平面過濾介質(zhì)抗拉強度≥600N/cm，濾池水頭損失0.3m，設(shè)計進水水質(zhì)SS≤30mg/L，出水水質(zhì)SS≤5mg/L。反沖洗泵每池3臺，Q=50m3/h，H=7m，N=2.2kW。

2.3.5 消毒池 矩型鋼筋砼池1座，尺寸：L×B×H=23.0m×15.2m×3.5m，設(shè)計流量：Q=0.58m3/s，接觸時間：T=33min，平均水深：H=3.0m。

2.3.6 加藥間 鋼砼加藥池2座，每座尺寸：L×B×H=2mm×2mm×2.6mm，陽離子PAM一體化溶解加藥裝置：型號HB-1500，N=2.2kW；陽離子PAM加藥螺桿泵：型號SG25-1型螺桿泵（手輪調(diào)速），Q=1.2m3/h，H=0.3MPa，N=0.75kW，r=350r；混凝劑攪拌機：轉(zhuǎn)速130r，軸長2000mm，葉輪直徑600mm；混凝劑計量泵2臺（一用一備），Q=1200L/h，H=0.6Ma，N=1.1kW。

2.3.7 加氯間 地上式框架結(jié)構(gòu)1座，L×B×H=12m×8m×4m，處理流量：Qh=2083.3m3/h，Kh=1.1，設(shè)計產(chǎn)氯量：10kg/h；容量5m3氯酸鈉儲罐1個，容積5m3鹽酸儲罐1個，二氧化氯發(fā)生器2臺（一用一備），有效氯產(chǎn)量：Q=10kg/h。

2.3.8 污泥處理設(shè)施 新增泥量約為15t/d（80%含水率）。污泥濃縮池1座，直徑10m，高4.5m；脫水機房一幢，尺寸：L×B×H=7.2m×12.0m×7.2m，內(nèi)設(shè)有脫水間、污泥堆間、藥庫、控制間等。帶式脫水機，2臺，單臺帶寬1000mm，處理能力：濕污泥量30m3/h，N=1.5+0.75kW。每天工作8小時，污泥進料泵2臺，Q=50m3/h；沖洗水泵2臺，Q=25m3/h；絮凝劑制備系統(tǒng)，1套，制備能力2660L/h；污泥加藥泵，2套，～1000L/h；水平無軸傾斜螺旋輸送機1臺，傾斜無軸傾斜螺旋輸送機1臺，空壓機2臺，Q=0.3m3/mi；藥劑溶解罐，2套，V=2.5m3；加藥計量泵，3臺，2用1備，Q=0～1000L/h（可調(diào)），N=0.75kW；軸流通風(fēng)機：8臺，Q=4263m3/h，N=0.18kW。脫水后污泥利用無軸螺旋輸送機送至污泥堆間后外運。

3 運行效果分析

阜陽市潁南污水處理廠中水回用工程于2012年11月開工建設(shè)，2013年5月進行竣工環(huán)保驗收。2015年1—2月的運行監(jiān)測數(shù)據(jù)見表2，可見，在冬季最不利條件下，出水水質(zhì)全部達(dá)到阜陽華潤電廠水質(zhì)要求。

4 社會環(huán)境、經(jīng)濟效益分析

阜陽市是嚴(yán)重缺水的城市，水資源供需矛盾突出，全市地表水資源量23.52億m3[3]，人均占有量301m3，不到全省人均占有量的1/3，全國人均占有量的1/5。阜陽潁南污水處理廠尾水經(jīng)處理后出水通過管線輸送到電廠作為循環(huán)冷卻水補水，減少了電廠地表水使用量，工程實施后可節(jié)約水資源1825×104m3/a。對加強阜陽市水資源保護，緩解水資源緊缺的狀況，促進阜陽市經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展都具有十分重要的意義。

5 結(jié)論

阜陽市潁南污水處理廠中水回用工程設(shè)計處理規(guī)模5萬m3/d，采取“曝氣生物濾池+混凝反應(yīng)+沉淀+濾布濾池+消毒”處理工藝，出水水質(zhì)達(dá)到阜陽華潤電廠用水水質(zhì)要求，該工藝操作靈活，運行可靠，出水水質(zhì)穩(wěn)定，應(yīng)用前景廣闊。

參考文獻(xiàn)

[1]GB18918-2002，城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國計劃出版社，2002.

[2]張自杰.排水工程（下冊，第四版）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2000.

[3]水資源公報（2014）[Z].阜陽市水務(wù)局，2014.

（責(zé)編：張宏民）