胡成強
（大化集團大連設(shè)計研究院，遼寧 大連116031）

　　摘　要：以大化集團中水回用工程的方案設(shè)計為例，介紹了以城市污水處理廠的二級出水為源水，采用CASS工藝和反滲透裝置處理后，用于化工生產(chǎn)、循環(huán)冷卻水補水和廠區(qū)綠化。
　　關(guān)鍵詞：中水；水質(zhì)指標；工藝流程
　　中圖分類號：X703
　　文獻標識碼：B
　　文章編號：1009－2455（2002）01－0045－03

前言

　　中水（再生水）是城市水源之一。它水量大且穩(wěn)定，就地可取，用水成本較低。因此，從現(xiàn)實和長遠來看，在城市中有效地處理城市廢水，搞好中水口用是緩解城市水荒，解決城市缺水問題和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性對策之一。
　　大化集團是大連市用水大戶，集團正常用水指標為：冬季38160t/d，其它季節(jié)34660t/d。近年來，集團十分重視節(jié)水工作，使實際用水量一降再降。目前用水指標為：22714t/d，實際壓縮了34.5％。要繼續(xù)壓縮用水指標，必須考慮中水回用問題。

1 中水處理工藝

1.1 水量及水質(zhì)
　　中水回用處理站源水來自大連市春柳河污水處理廠二級出水，處理能力為6000t/d。采用二級處理，處理后的中水絕大部分用于合成氨廠循環(huán)冷卻水補水（5000t/d），其它用于化工生產(chǎn)和綠化1000t/d）。污水處理廠二級出水，即中水處理站的進水水質(zhì)指標見表1。
1.2 工藝流程
　　鑒于上述水質(zhì)特點，其主要處理對象是總堿度、總固體物、氯離子及COD等，其處理工藝流程如圖1所示。
　　一級處理工藝采用CASS工藝方式，在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，有一個高負荷生物吸附過程，隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個低負荷的基質(zhì)降解過程。CASS藝集反應(yīng)、沉淀、排水為一體，微生物處于好氧-缺氧-厭氧周期性變化之中，有較好的脫氮、除磷功能。考慮到污水有機物含量低，在池中投加彈性填料給微生物提供棲身之地。

表1 水質(zhì)指標 分析項目 污水廠二級出水 一級出水 二級出水 pH 6.5-8.5 6.5-8.5 6.5-8 濁度/度 50 5 5 總固體/（mg.L^-1) 1200 1000 150 總硬度（以CaCO₃計）/（mg.L^-1) 500 總堿度（以CaCO₃計）/（mg.L^-1) 500 氯離子/（mg.L^-1) 300 CODcr/（mg.L^-1) 120 BOD₅/（mg.L^-1) 40 氨氮/（mg.L^-1) 30 　 　 總磷/（mg.L^-1) 3 　 　 石油類/（mg.L^-1) 10 　 　 總鐵/（mg.L^-1) 2 　 　 懸浮物/（mg.L^-1) 50 　 　 異氧菌總數(shù)/（mg.L^-1) 5×10⁵ 注：一級出水用于化工生產(chǎn)和綠化，二級出水用于循環(huán)冷卻水補水。

　　合成氨廠工藝設(shè)備是引進德國林德公司的成套設(shè)備，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)要求較高，源水經(jīng)一級處理后，其水質(zhì)與循環(huán)冷卻水補水水質(zhì)要求相差較大，特別是Cl^-含量較高，Cl^-的去除在工業(yè)化中一般不能采用化學(xué)沉淀方法和轉(zhuǎn)換氣態(tài)等辦法，只能采用膜法處理。為此，二級處理工藝選用了RO反滲透裝置，該工藝采用膜法脫鹽，我們選用了進口復(fù)合膜，該膜既具備了復(fù)合膜的低壓、高通量、高脫鹽率等優(yōu)點，同時又克服了傳統(tǒng)的復(fù)合膜表面帶負電。因此，該膜又具備了耐污染性的特殊優(yōu)點。

2 主要處理構(gòu)筑物及工藝設(shè)備

2.1 主要處理構(gòu)筑物
　　①CASS生化反應(yīng)池
　　外型尺寸為：21m×10m×6m，鋼砼結(jié)構(gòu)，有效容積1200m³，有效水深約5.5m，停留時間4.8h。
　　②復(fù)配混凝池
　　外型尺寸為：6m×2.5m×4m，鋼砼結(jié)構(gòu)，內(nèi)做防腐，有效容積104m³，分為3格。停留時間10min。
　　③平流式沉淀池
　　外型尺寸為：24m×7m×4m，鋼砼結(jié)構(gòu)，有效容積500m³，停留時間2h。
　　④溶鹽池，鋼進結(jié)構(gòu)，12m×5.5m×2.5m，總有效容積160m³。
　　⑤污泥池，鋼極結(jié)構(gòu)，4m×4m×3.5m，有效容積48m³。該池設(shè)在污泥脫水機房。
　　⑥污泥脫水機房，磚混結(jié)構(gòu)，面積200m²。
　　⑦清水提升泵房，磚混結(jié)構(gòu)，面積260m²。
　　⑧綜合廠房，磚混結(jié)構(gòu)。包括二氧化氯發(fā)生器。加藥系統(tǒng)、鼓風(fēng)機、污水提升泵、吸附罐的再生系統(tǒng)及值班控制室。
　　⑨吸附過濾廠房，磚混結(jié)構(gòu)，面積為280m²，外型尺寸為20m×14m×8m，內(nèi)裝5臺Φ3600吸附過濾器。
　　⑩反滲透廠房，磚混結(jié)構(gòu)，24m×5m×3.5m，內(nèi)設(shè)反滲透本體、保安過濾器、10m³容積的吸水箱、高壓泵、酸液罐及其酸洗泵等設(shè)備。
2.2 主要工藝設(shè)備
　　①潛水混合液回流泵，3臺，高峰時同時用。Q=100-150m³/h，H＝10m，N=5.5kw
　　②潛水?dāng)嚢铏C，2臺，每臺7.5kw，設(shè)在CASS池內(nèi)。
　　③微孔曝氣器（自閉式），約400個。安裝在CASS池內(nèi)。
　　材質(zhì)：內(nèi)殼ABS，外為特種橡膠。
　　④刮、吸泥機，2套，寬7m，功率為3kw/臺。安裝在平流式沉淀池。
　　⑤離心鼓風(fēng)機，1臺工作，主要用于CASS池的曝氣系統(tǒng)。
　　Q＝16-20m³/min，H=6m，N=55kw。
　　⑥中間加壓水泵，2用1備。該泵主要作用是將二沉池的出水提升后送人吸附過濾罐，以使該設(shè)備在大于或等于2.5kg/cm²的壓力下運行。Q＝100－150m³/h，H＝35m。
　　⑦加藥設(shè)備
　　PAC溶藥及加藥系統(tǒng)2套，2.5kw（包括計量泵）交替使用。NCF溶液槽及加藥系統(tǒng)2套，2.5kw（包括計量泵）交替使用。
　　⑧吸附過濾，采用壓力過濾器，設(shè)計濾速6－8m/h，共設(shè)5臺，4用1備，Φ3600×6000。
　　⑨反滲透系統(tǒng)
　　總運行功率180kw，總裝機功率250kw產(chǎn)水量4500m³/d，產(chǎn)水率75％。
　　⑩滅菌設(shè)備
　　滅菌設(shè)備采用化學(xué)法的二氧化氯發(fā)生器。ClO₂投加量為10g/m³［水］，6.25kg/h。選用BD－3000二氧化氯發(fā)生器2套，每套電功率1.5kw，包括溫控，投加系統(tǒng)及發(fā)生器。

3 投資估算及經(jīng)濟技術(shù)指標

3.1 投資估算
　　 投資構(gòu)成見表2。

表2 投資構(gòu)成 項目名稱 造價/萬元 土建工程費用 194 設(shè)備及安裝費用 897 其它費用 265 總計 1356

3.2 運行成本估算
　　 工藝處理成本構(gòu)成見表3。

表3 工藝處理成本構(gòu)成 序號 名稱 用量 單價 年成本/萬元 1 源水水費 　 6000m³/d 1元/t 216 2 電費 一級出水 3200度/d 0.45元/度 52.56 3 PAC藥劑費 二級出水 4500度/d 0.45元/度 70.6 4 NCF藥劑費 　 360kg/d 2500元/t 32.5 5 食鹽 　 90kg/d 6000元/t 19.5 6 二氧化氯費 　 0.6t/d 500元/t 10.8 　 工資福利 　 60kg/d 4元/kg 0.864 7 　 　 　 1000元/（人.月) 12 8 年運行成本 一級出水 10人 327.364萬元/a 　 　 二級出水 　 414.664萬元/a 　 9 水費 一級出水 　 1.52元/t 　 　 二級出水 　 1.92元/t 　

3.3 經(jīng)濟效益
　　中水回用后，每年可以節(jié)約新鮮水量220×10⁴m³，按大連市工業(yè)用水費2.5元/t計，每年的直接經(jīng)濟效益為150萬元。
3.4 環(huán)境效益
　　經(jīng)過處理后，每年可少向環(huán)境排放污染負荷為：
　　CODcr：
　　　　 ｛（120－30）×6000+（30－20）×5000×10^-6 ×365=215.35t
　　懸浮物：
　　　　 （50－5）×6000×10-6×365=98.55t

4 結(jié)語

　　六月份，由大連市經(jīng)委組織有關(guān)專家對該方案進行了技術(shù)評審，得到了與會專家們的普遍好評，大家一致認為該方案工藝設(shè)計合理，技術(shù)含量高。該處理站建成后，一方面可以解決水資源緊張的矛盾，給企業(yè)帶來經(jīng)濟效益；另一方面又具有巨大的社會效益和環(huán)境效益，減少了對環(huán)境的污染，在水資源的開發(fā)利用和保護等方面具有行業(yè)示范效應(yīng)。

作者簡介：胡成強（1963-），男，山東海陽縣人，工程師，專業(yè)負責(zé)人，主要從事給排水設(shè)計。