城市中水回用于火电厂循环冷却水的设计方案.pdf

第3 2巷 第7期 2 01 0年 7月 华 电技 术 Hu a d i a n Te c h n o l o g y Vo 1 ． 3 2 NO ． 7 J u 1 ． 2 0 1 0 城市 中水 回用于火 电厂循环冷却水 的设计方案 于新 玉， 周金全 ， 秦 海霞 中国大唐集 团科技工程有限公 司， 北京1 0 0 0 9 7 摘要 根据淮北市建委的要求， 将已建的一期、 二期污水处理厂出水新建回用工程， 充分利用水资源， 开辟市内第 2水 源， 以达到节能减排之目的 首先对现有污水处理厂进行升级改造， 对一期污水处理厂扩建缺氧池 、 厌氧池和改建活性 污泥回流系统， 出水达到 G B 1 8 9 1 8 --2 0 0 2 城镇污水处理厂污染物排放标准 的一级 B标准。再根据电厂和城市杂用水 对水质的不同要求 ， 进行再生回用分质处理， 出水达到一级 A标准和电厂再生补充水水质指标 关键词 再生回用 ； 升级改造 ； 节能减排 ； 分质处理 中图分类号 T K 2 2 3 ． 5 文献标 志码 B 文章 编号 1 6 7 41 9 5 1 2 0 1 0 0 7 0 0 6 7 0 4 1 工程概 况 淮北市污水处理厂分 2期建设 ， 一期于 2 0 0 1 年 投产运行 ， 由中国市政 工程华北设计研究院设计。 工艺流程为 C a r r o u s e l 一 2 0 0 0型氧化沟， 设计流量 8 万 H I ／ d ， 实际运行 6万 ～8万 IE t ／ d ， 出水水质符合 G B 8 9 7 8 --1 9 9 6 污水处理综合排放标准 的二级标 准。二期于 2 0 0 7年投产运行 ， 设计和实际运行水量 约4万 n ／ d 。工艺流程为 A O改 良型氧化沟， 出水 水质符合 G B 1 8 9 1 8 2 o 0 2 城镇污水处理厂污染物 排放标准 规定的一级 B标准。 结合当前形势加强环境保护、 节能减排 、 升级改 造 、 充分利用水资源、 实现污水处理资源化是缓解供 水的有效措施 ， 所以． 淮北市建委决定利用城市污水 处理厂水源新建再生回用工程 规划设计水量 1 2 万 m ／ d ， 结合现有污水处理厂一期 、 二期工程污水 处理量和水质分别进行扩建、 改建和再生回用处理 ， 达到 G B 8 9 7 8 --1 9 9 6 城镇污水处理厂污染物排放 标准 的一级 A标准， 其中7万 m ／ d水量作为淮北 市某电厂 2 x 6 6 0 MW 用水 ， 其余作为市内工企冷 却用水、 城市杂用水和河道景观用水等 2 污水处理再 生回用工程方案论证 2 ． 1 设计 水量和 水质 2 ． 1 ． 1 设计水量 污水处理总量 l 2万 m ／ d ， 其 中一期污水处理 厂为 8万 m ／ d ， 二期污水处理厂为 4万 m ／ d ， 设计 水鼍 见表 1 。 再生回用工程进 、 出水提升泵均按最大时污水 处理量设计 ， 其余再生回用工程处理构筑物污 水处 收稿 日期 2 0 1 0 0 3一l 5 理量按增加 1 0 ％考虑。 2 ． 1 ． 2 设计水质 污水处理厂原水水质和出水水质指标主要根据 淮北市一期 、 二期工程提供的部 分水 质资料 2 0 0 8 年 7月一2 0 0 9年 l 2月资料 ， 再生回用水质指标根 据 G B 1 8 9 1 8 --2 0 0 2 城镇污水处理厂污染物排放标 准 的一级 A标准确定。综合水质指标见表 2 2 ． 2 污水处理再生回用工程方案论证 根据一期 、 二期污水处理厂原水水质和出水水 质指标和要求达到 G B 1 8 9 1 8 2 O 0 2 城镇污水处理 厂污染物排放标准 的一级 A标准， 通过一期 、 二期 污水处理厂出水水质和一级 A标准进行 比较 化学 需氧量C O D ， 生化需氧量 B O D 2项指标基本达到 一 级 A标准 ， 但 T N， N H 3一N， s S和 T P均超标， 特 别是一期污水处理厂的 T N， N H 3一N差距更大。因 此 ， 再生回用工程处理方案按一期 、 二期污水处理厂 分质处理或合并进行处理 ， 初步考虑3个方案 2 ． 2 ． 1 方案 1 一 期工程原设计流量 8万 m ／ d 分2组 ， 每组4 万 13 1 ／ d ， 按 C a r r o u s e l 一 2 0 0 0型氧化沟脱 氮除磷工 艺进行升级改造 ， 原氧化沟选择池停留时间 0 ． 5 h ， 缺氧池 、 好氧池约 1 2 ． 6 h 其 中缺氧池 3 h ， 好氧池 9 ． 6 h 。根据 G B 5 0 0 1 3 _2 o 0 6 室 外给 水设计 规 范 规定 ， 厌氧池 2 h ， 缺氧池 3 h ， 好氧池 5～1 4 h ， 为 解决再生回用工程脱氮除磷和氨氮的出水指标 ， 按 A O法脱氮除磷工艺考虑， 在原有氧化沟选择池前 增加 1 h预缺 氧池 、 2 h厌氧池， 其容积 为 3 3 3 3 1 ． 131 ． 1 万 1T I 。 根据一期污水处理厂东侧预 留空地 7 04 0 2 8 0 0 n l ， 预缺氧池和厌 氧池按水深 4 ． 5 m， 超 高 0 ． 5 m， 则 2 8 0 0 4 ． 51 2 6 0 0 m 可以满足预缺氧 6 8 华 电技 术 第 3 2卷 表 1 设计水量 注 原水 TN为初步计算资料 ， 一期工程 TN为 口头资料 。 池、 厌氧池 3 h容积要求。具体扩建 、 改建方案如图 如图2所示。 1 所示。一期 、 二期工程污水再生回用处理工艺流程 1 一期工程来水在选择池前端接至扩建的预 粗格栅提升泵房 细格栅 图 l 预缺氧池、 厌氧池平面布置示意 图 预 缺 氧 池 I 厌 氧 池 h c -0 u 。 l 氧 化 沟 混 凝 剂 聚 合 铁 或 铝 二 氧 化 氯 消 毒 l }} i i i i ． 、 I j 去 工 业 冷 却 I 萋耋 窑 1至00 ％ _ ．{垂 习 乎至 至 篓 嘉 幂 橐 电 厂 l I 活 性污 泥 回 流 丫 f f l 1 水 反洗 l l 甓 』 L 嘉 泥 饼 外 运 图 2 方案 1 再生 回用处理工程工艺流程 图 第 7期 于新玉， 等 城市中水回用于火电厂循环冷却水的设计方案 6 9 缺氧池 ， 自流至预缺氧池， 经厌氧池处理再返 回至选 择池前端， 中间用闸板隔开。 2 原氧化沟缺氧池 导流系统改造 ， 待 污水处 理厂出水总氮和 N O 一N资料正式测定后 ， 经反硝 化计算再确定。 3 二沉池活性 污泥接至扩建的厌 氧池进 口， 活性 污泥 回流量 为 1 0 0 ％ ～1 2 0 ％ 。 4 为保证预缺氧池和厌氧池 自流水头 ， 污水 预处理构筑物 粗格栅 、 提升泵房 、 细格栅及曝气沉 砂池 需增加 0 ． 5 m墙高， 抬高水位 0 ． 5 m， 并在预缺 氧池 、 厌氧池设搅拌器和推流器， 保证池内不沉淀。 一 期工程 水量 8万 m ／ d 通过扩建预缺氧池 、 厌氧池和改进活性污泥 回流系统 ， 一期 出水和二期 工程出水 按 4万 m ／ d考虑 合并进入曝气生物滤 池处理 ， 可大大提高氨氮处理效果 ， 同时 ， 对总氮也 能适当降低。在进入曝气生物滤池前投加聚合铁或 铝进行化学除磷， 再加二氧化氯消毒， 出水可实现 G B 1 8 9 1 8 --2 0 0 2 城镇 污水处 理厂污 染物排 放标 准 的一级 A标准。 2 ． 2 ． 2 方案 2 为节省基建投资和减少运行费用 ， 避免重复处 理， 应根据不同用户对水质的不同要求 ， 进行分质处 理 ， 如对电厂循环冷却水补充水和城市杂用水、 河道 景观用水应分别进行处理。初步考虑以下方案 1 淮北市某电厂 2 6 6 0 MW 循环冷却水补 充 水。 一 期工程污水扩建预缺氧池、 厌氧池 和改建污 泥回流系统 。扩建后氧化沟出水达到 G B l 8 9 1 8 2 0 0 2 城镇污水处理厂污染物排放标 准的一级 B 标准 ， 可直接提升到电厂厂区进行深度处理。电厂 用水量为 7万 I l l ／ d 最小水量约 5万 I N ／ d ， 根据 国家对工业循环冷却水处理设计规范 G B 5 0 0 5 0 2 0 0 7 工业循环冷却水处理设计规范 的要求， 主要 项 目再生水水质指标见表 3 。 由表 3可知 ， 电厂循环冷却水补充水对 TN没 有要求， 但要求钙硬度 以 C a C O 计 4无 程在 2 0 0 8年 6月之前总氮和氨氮处理效果较好 ， 从 需加碳源， 在正常的水温和溶解氧情况下 ， 反硝化生 2 0 0 8年 7月开始至 2 0 0 9年 1 2月 ， 污水 出水总氮和 物滤池和曝气生物滤池联合处理在脱总氮和氨氮的 氨氮指标大幅度提高。经初步了解 ， 由于市 内化工 效果具有稳定而有效的作用。在进入曝气生物滤池 厂等工业废水排人城市污水 直接影响到城市污水 前投加 聚合 铁或 铝 进行 化 学 除磷 ， 投加 量 约 3 0 的处理效果 ，要求淮北市政府和环保局等有关部门 m g ／ L ， 再加 上 二 氧化 氯 消 毒 ， 出水 可 以实 现 G B 对工业废水的排放单位进行 了解 ，超过排人城市下 l 8 9 l 8 0 0 2 城镇污水处理厂污染物排放标准 的 水道水质标准的单位 ，应在厂 内经过处理达标后再 一 级 A标准。但结合淮北市一期污水处理厂的情 排入城市下水道 。 况 ， 由于碳 源 太低 ， 需 要 投 加大 量 甲醇 4 0～6 0 m L ， 运行费用太高。 3 结论和建议 方案 1 、 方案 2在一期工程中扩建预缺氧池 、 厌 氧池和改建活性污泥回流系统对提高脱氮除磷 和氨 氮是有效的措施， 出水可以达到 G B 1 8 9 1 8 --2 0 0 2 城 镇污水处理厂污染物排放标准 的一级 B标准。最 后， 一期、 二期剩余污水通过曝气生物滤池处理出水 可达到 G B 1 8 9 1 8 --2 0 0 2 城市污水处理厂污染物排 放标准 的一级 A标准。方案 2按用户对水质 的要 求进行分质处理， 具有投资省 比方案 1 省约 1 2 0 0万 元 、 运行费用低等特点， 是优选方案。方案 3不论是 基建投资和运行费用都是最大的 基建投资比方案 1 多 4 O 0万元 ， 特别是甲醇投加， 1年运行费用需增加 参考文献 [ 1 ] 徐强． 污水处理节能减排新技术、 新工艺、 新设备[ M] ． 北京 化学工业 出版社 ， 2 0 1 0 ． [ 2 ] 李永泽， 成烯． 水解酸 前置反硝化上向流生物滤池工 艺处理城镇污水[ J ] ． 中国给水排水 ， 2 0 0 6 1 2 6 3 6 6 ． [ 3 ] 徐庆东 ， 辛 树威． 废 水 的石 灰混凝 澄清 处理 在 电力 系统 中的应用[ J ] ． 华电技术， 2 0 0 8 ， 3 0 6 7 1 7 3 ． [ 4 ] 戴建强， 郑敏． 城市中水回用于电厂循环冷却水的处理 技术实例[ J ] ． 环境科学与管理 ， 2 0 0 8 ， 3 3 8 1 0 81 1 1 ． 编辑 白银 雷 作者简介 于新玉 1 9 7 2 一 ， 男， 黑龙江齐齐哈尔人， 水处理工程 部总经理， 高级工程师， 从事水处理技术管理方面的工作。