膠東半島地區(qū)再生水回用的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例

李巖龍　李騰

摘 要：介紹了膠東半島缺水地區(qū)水資源利用背景，再生水深度處理廠采用的處理工藝，以及建廠意義。

關(guān)鍵詞：再生水；膜法處理；水資源利用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.15.075

1 引言

我國是一個(gè)嚴(yán)重缺水的國家，人均淡水資源占有量?jī)H為世界平均水平的1/4。隨著我國城市化的發(fā)展，城鎮(zhèn)人口的不斷增加以及工業(yè)的擴(kuò)張發(fā)展，如何處理好城市發(fā)展與水資源的合理利用之間的關(guān)系，做好水資源的可持續(xù)性開發(fā)利用已經(jīng)被納入城市規(guī)劃發(fā)展建設(shè)的首要考慮問題之一。城鎮(zhèn)污水處理廠產(chǎn)水的再生利用越來越受到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、市政等各方面取水用水單位的重視。

2 項(xiàng)目建設(shè)背景

膠東半島地處山東省東部， 屬于半干旱半濕潤的暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，多年平均降水量在650mm至750mm之間，內(nèi)無大江大河且沒有大的客水入境，所以淡水資源相當(dāng)貧乏[1]。

近年來威海市經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速、人口數(shù)量增加，淡水資源日趨緊張。目前威海市政日用水量達(dá)20萬噸，主要靠水庫供水。威海市冬、春季降水量最少，此時(shí)卻是威海熱電集團(tuán)用水的高峰期。威海熱電作為威海市最大的供熱企業(yè)，擔(dān)負(fù)上千家工業(yè)商業(yè)用戶及33萬戶3600多萬平方米居民供汽、供暖重任。年用水上千萬噸，是威海市用水大戶。為從根本上化解水資源緊張與用水量增長(zhǎng)的矛盾，熱電集團(tuán)決定投資建設(shè)首期處理能力高達(dá)3000t/d的再生水深度處理廠，所產(chǎn)再生水除滿足熱電生產(chǎn)用外，還可用于其他工業(yè)用水、城市綠化用水及城市主要河道補(bǔ)水。

3 工藝系統(tǒng)

3.1 污水處理廠情況

威海熱電集團(tuán)再生水深度處理廠作為威海熱電集團(tuán)熱電廠配套設(shè)施建設(shè)，其再生水水源來自威海熱電集團(tuán)再生水深度處理廠所處理的再生水來自威海市水務(wù)集團(tuán)第三污水處理廠。威海三污位于東澇臺(tái)，主要負(fù)責(zé)威海市區(qū)北部40多平方公里的城市生活污水處理。威海熱電集團(tuán)中水深度處理廠投運(yùn)前，威海水務(wù)集團(tuán)第三污水處理廠處理后中水通過排海泵1280米深海排放。

威海三污于2016年進(jìn)行提標(biāo)改造，采用LHPS高效斜管沉淀池+活性污泥池+后置反硝化生物濾池工藝，經(jīng)此工藝處理后，其出水水質(zhì)可以達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 本項(xiàng)目采用的工藝流程

再生水深度處理廠采用混凝+V型濾池+超濾+反滲透的處理工藝。威海三污帶壓污水首先進(jìn)入混凝池，進(jìn)行混合絮凝，再進(jìn)V型濾池進(jìn)一步去除懸浮物，之后進(jìn)清水池，由超濾給水泵從清水池將水輸送至超濾裝置，超濾裝置產(chǎn)水進(jìn)入超濾產(chǎn)水池，由反滲透給水泵提升進(jìn)入反滲透裝置進(jìn)行脫鹽處理。為提高系統(tǒng)回收率，將超濾系統(tǒng)反洗水回流至V型濾池前循環(huán)處理。

V型濾池出水水質(zhì)好，過濾周期長(zhǎng)，反沖洗干凈徹底，在節(jié)能降耗方面優(yōu)勢(shì)明顯，并且易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作。根據(jù)深圳市寶安區(qū)朱坳水廠（10×104m3/d）4年實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)資料標(biāo)明，V型濾池比普通快濾池節(jié)約反洗水約60%，年節(jié)水70萬m3 [2]。

超濾是一種基于選擇性透過膜技術(shù)的先進(jìn)的膜過濾方式，目前已經(jīng)逐漸成為水處理行業(yè)中的主流技術(shù)。超濾膜技術(shù)具有除雜質(zhì)效果優(yōu)異、化學(xué)藥品用量少、自動(dòng)化程度高等優(yōu)勢(shì)。

反滲透在上世紀(jì)60年代發(fā)展興起，現(xiàn)在已經(jīng)作為預(yù)脫鹽水制備的主要技術(shù)手段，廣泛應(yīng)用于電廠、化工、采礦等工業(yè)領(lǐng)域。反滲透是一種采用半透膜除去水中離子、有機(jī)物、及細(xì)微懸浮物的膜分離技術(shù)手段。反滲透具有分離過程不需要加熱，沒有相變的特點(diǎn)，從而運(yùn)行能耗小、設(shè)備占地減少、操作簡(jiǎn)便和適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)[3]。

經(jīng)過混凝過濾+超濾+反滲透的處理工藝后，項(xiàng)目產(chǎn)水與市政自來水摻混作為電廠循環(huán)水補(bǔ)充水。本項(xiàng)目產(chǎn)水水質(zhì)見表1。

4 項(xiàng)目應(yīng)用現(xiàn)狀

（1）電廠自用。威海熱電集團(tuán)年用水量1000余萬噸，全部依靠城市自來水作為供水水源，屬用水大戶，占威海市區(qū)總用水量十分之一。熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)充水和工業(yè)冷卻水消耗量較大，夏季用水量19000 立方米/天，冬季用水量21000立方米/天，這部分用水可用城市中水經(jīng)過深度加工進(jìn)行替代；隨著集團(tuán)供熱規(guī)模的逐年增容擴(kuò)大，平均年用水還需增加100萬噸以上。本項(xiàng)目產(chǎn)水摻混后威海熱電集團(tuán)電廠和科技新城廠區(qū)的循環(huán)水補(bǔ)水，大大改善了兩個(gè)廠區(qū)循環(huán)水的水質(zhì)，濃縮倍率由原來的2.2倍提高至7倍以上。同時(shí)為除鹽水系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供了良好的條件。

（2）節(jié)水情況、經(jīng)濟(jì)效益。再生水深度處理廠一期投運(yùn)后，每年為集團(tuán)創(chuàng)造再生水710萬噸，減少市政自來水及地表水使用量，每年為集團(tuán)節(jié)約水費(fèi)887.5萬元。節(jié)省除鹽水制水費(fèi)用256萬元。為污水廠創(chuàng)造效益532萬元。

5 結(jié)論

將再生水深度處理廠作為電廠配套設(shè)施建設(shè)，再生水處理后回用于電廠作為循環(huán)水補(bǔ)水、發(fā)電、供熱水源，不但節(jié)約了大量的水資源，充分體現(xiàn)了可持續(xù)開發(fā)利用水資源的思想，而且產(chǎn)生了很好的效益和社會(huì)影響。再生水深度處理廠的建設(shè)是威海熱電集團(tuán)在再生水重復(fù)利用領(lǐng)域一個(gè)大膽的嘗試，為其電廠和企業(yè)提供了一個(gè)新的再生水利用的思路。在水資源匱乏的膠東半島地區(qū)，這樣的模式值得推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]尹磊，劉原瑋.水資源約束下的膠東半島制造業(yè)基地建設(shè)[J].集團(tuán)經(jīng)濟(jì)研究，2017（21）：193.

[2]徐云，陳章鵠，馬力.V型濾池技術(shù)初探[J].中國科技博覽，2009

（26）：286-287.

[3]郭素珍，李俊恒.探討反滲透系統(tǒng)在工業(yè)水處理中的應(yīng)用[J].硅谷，2009（09）：102.