再生水回用工程设计与运行

1、高密度沉淀池/V型滤池工艺再生水厂的设计与运行摘要：邯郸市第一座再生水厂是以东污水处理厂二级出水为原水，采用“高密度沉淀 池+V型滤池”处理工艺，设计总处理规模为6万m3/d，其中一期工程规模为3万m3/d。介绍 了工程的设计与运行情况，着重介绍了高密度沉淀池的设计参数与构造。运行结果表明，工艺 运行情况稳定，出水水质达到设计要求，主要回用于城市杂用水及景观环境用水，部分回用于 工业用水。关键词：污水处理厂再生水回用工艺设计水质0 概况邯郸市是全国严重缺水的城市之一，供水主要由距离市区45 km以外的岳城 水库和38 km以外峰峰羊角铺地下水源地进行长距离输水，水厂生产运行、管理 维护费用较高

2、，城市水资源供需矛盾和资源的短缺已经成为制约邯郸经济和社 会发展的重要因素。因此，尽早开发城市污水资源作为城市第二水源，缓解城市发 展和可利用水资源之间的矛盾具有十分重要意义。邯郸市东污水处理厂利用丹麦政府赠款和混合贷款,引进丹麦技术和设备，是 我国首次采用三沟式氧化沟工艺建设的城市二级污水处理厂。该污水处水理厂总 设计规模为10万m3/ d，一期工程规模为6. 6万m3/ d，二期工程规模为3. 4万 m3/ d，1991年3月投入运行,至今运行情况良好。邯郸市东污水处理厂再生水回用工程以东污水处理厂二级出水为原水，采 用“高密度沉淀池+V型滤池”处理工艺，出水主要回用于龙湖公园等城市杂用水

3、 及景观环境用水，部分回用于邯郸热电厂作为循环冷却水。该工程总设计处理规 模为6万m3/ d，其中一期规模为3万m3/ d。设计水质与工艺流程1. 1 进出水水质综合邯郸市东污水处理厂再生水回用工程可行性研究报告和污水处理厂运 行十余年的水质分析报告，有关专家对原污水水质、再生水水质、水量等进行了 综合分析，结合有关再生水回用水质标准确定了本工程的设计规模和水质标准，设 计水质参数见表1。表1再生水处理工程设计进出水水质项目进水/ mg/ L出水/ mg/ LBOD52010CODCr6050SS2010T KN1515TP3. 51游离余氯0. 11. 2 工艺流程经过方案的经济技术比较,最

4、终确定采用“高密度沉淀池+V型滤池”处理工 艺，流程见图1。加氯I 加氯I东污水厂二级排放7混凝沉淀、澄*卜过4清水池4加压泵房一用户图1 再生水处理工艺流程主要处理构筑物与处理设备2. 1 原水提升泵站东污水处理厂二级处理采用三沟式氧化沟工艺，二级出水水位较低，须经过泵 站提升后才可进入再生水处理系统。泵站土建施工按远期处理规模6万m3/ d设 计，一期工程安装潜水泵3台,2用1备，单泵流量834 m3/h,水泵扬程10.4 m, 功率34 kW,远期拟增加2台。新修建的再生水提升泵站与原二级出水泵站相一 致,仍为地下式钢筋混凝土结构,平面尺寸为13.3 m X9.3 m,总高度9.85 m

5、,地上 高度4.3 m。泵房安装单轨吊车用于水泵机组的起吊维修,起重量2t、起升高度 612 m,起重功率（3 + 0. 4） kW。2. 2 混凝配水池混凝配水池分2组,设备只按一期工程进行安装,二期工程采用盲板封堵,平面设计尺寸12.15 m X9.25 m,总高度8.75 m,地上高度5.3 m。原水泵房进水 由DN700进水管输至混凝配水池,每池安装快速搅拌机1台，规格为HM1300. B300 ,功率5.5 kw。出水由DN700管道送入高密度沉淀池，同时与该输水管连 接有DN700至V型滤池的超越管道,当高密度沉淀池事故时混凝后的原水直接 进入V型滤池进行过滤处理。2. 32. 3

6、. 1 原 高密度沉平流沉淀池 用了动态 絮凝原理 对混凝、强化 三个过程进 加不 除部H = 污染物以 降低后续 有水力负 沉淀面积 的沉淀效率地面积少、启动时间短（一般小于30 min）、出水水质稳定、耐冲击负荷、污泥高密度沉淀ipm理及特点淀池是在传统的 的基础上,充分利 混凝、加速 和浅池理论,1机械搅拌反应区7剩余污泥排放管 是普通沉淀2缓冲区 3沉淀区4搅拌器 5进水管8出水管9集水槽 10斜管沉淀区 11刮泥机12转轴13加药管絮凝、斜管沉淀 行优化，通过投 同的药剂,可以去 分悬浮物和有机 及大部分的磷，以 处理构筑物的负荷。具 6污泥回流管何高（就相同 而言,斜管沉淀池的81

7、0倍）、占易于浓缩和脱水等优点，越来越受到水处理行业的青睐。其结构示意见图2。图2高密度沉淀池结构示意2. 3. 2设计参数高密度沉淀池总平面占地30.36 m X21.80 m,分为2个系列。其中再生水 处理工程土建施工按远期6万m3/ d的处理水量进行施工，设备安装按近期3万 m3/ d考虑,只安装1个系列。高密度沉淀池机械搅拌反应区、缓冲区、斜管沉淀区之间由穿孔墙连通，底 部设有DN200的放空管。搅拌区尺寸为6.5 m X6.5 m X6.35 m,经混凝配水池 的来水由管道输至反应区中心，同时混凝剂通过DN 40的管道由此加入,反应区 安装垂直轴絮凝搅拌器1台以加强水和药剂的混合程度

8、从而提高混凝效果，絮凝 搅拌器直径3 000 mm、功率7.5 kw。药剂与水充分混合后流经混凝缓冲区进 入斜管沉淀区，缓冲区水流长度1.8 m。斜管沉淀区设计尺寸11.7mX 11.7 mX6.35 m,底部安装刮泥机1台，刮泥机直径11700 mm、功率0.75 kw。沉淀池出水由 出水渠流入V型滤池，底部沉淀污泥部分由回流污泥泵用DN150的管道回流至 机械搅拌反应区，以增加混凝效果。剩余污泥经2台剩余污泥泵由D150管道送 入厂区污泥处理系统。回流污泥泵流量1378 m3/h，扬程20m，功率15 kw；剩 余污泥泵流量设1378 m3/h，扬程20m，功率15 kw。2. 4 V型滤

9、池过滤部分共设V型滤池6组,总平面尺寸为32.35 m X 26.95 m,分2个系 列呈双面排列布置，其中一期工程设备安装1个系列，远期设备预留部分安装, 其余盲板封堵。滤池过滤部分地下埋深0.75 m、地上高度3. 75 m,管廊部分地 下埋深3.25 m、地上高度8.25 m。单格滤池平面尺寸7.95 m X9.015 m,实际有效过滤面积7m X9.015 m,每 格滤池底部布设DN 40的反冲洗空气管18根，间距500 mm。滤池反冲洗采用 气水联合反冲洗加表面扫洗，反冲洗废水收集至反冲洗废水池，由废水泵排至厂区 污水井，安装潜水泵2台,1用1备,紧急时2台全开，单泵流量172 m3

10、/h,扬程 11.5 m,功率 9 kw。2. 5清水池及出水泵站建有地下清水池2座,总平面尺寸41.3 m X 27 m,地下埋深6.2 m,有效水 深5.4 m。滤池出水经滤池集水管渠进入清水池，超过有效设计水位的流量经清 水池溢流堰排至厂区污水管。清水池经出水集水池与出水泵房连接，集水池设计容积26.1 m X 3.1 m m X 6.45 m，安装有液位显示装置。出水泵房平面尺寸24.95 m X 8.1m，设计 安装5台卧式离心泵进行清水提升，一期安装3台，远期增加2台，单泵流量 815 m3/h，扬程4.4 m，功率160 kw；泵房安装有检修电动葫芦及室内换气轴流 风机；泵房的污

11、水排除安装潜水泵1台，流量21.2 m3/h。同时，为及时监测出 水水质，出水泵房安装自动取样机1台。2. 6 加药间再生水处理系统加药间安装有成套的溶药、加药设备,负责整个处理流程中 药剂的投加。加药间、值班室、药剂储存区、加药中控室合建在一起,平面尺寸 24.8 m X11.3 m,地上高度6.8 m,安装成套絮凝剂自动配置系统1套，容积2 m3, 功率(1 890.12+2 X0. 55) kw;安装成套在线稀释系统2套，流量5 m3/h,远期 增加2套；安装容积泵3台，流量200 L/h,扬程20 m,功率0.25 kw,附变频器, 远期增加2台;脉冲缓冲器2台，远期增加1套;投药泵2

12、台，规格流量26 L/h,扬程20 m,功率0.37 kw,远期增加1套;潜污泵1套，流量 6 m3/h,扬程20 m,功率0.8 kW;轴流风机2套，风量3 418 Nm3/ h ,全压189 Pa, 功率0.37 kw;搅拌器1套，功率2.2 kw。2. 7 C1O2制备间再生水供水系统消毒采用C1O2消毒。C1O2最大的优点是不会与水中的有 机物作用生成三卤甲烷，消毒能力比液氯强，能在管网中保持很长时间，同时因 C1O2不发生水解,所以消毒效果受水的pH影响极小,故本工程采用C1O2消毒。 C1O2制备间平面设计尺寸10.35 m X21.25 m,地上高度6.95 m。总图及电器自动化

13、设计邯郸市东污水处理厂再生水回用工程东西宽70 m,南北长190 m,西界距离 厂区西部的春晖小区110 m,总占地面积20亩(1亩667 m2)。厂区内主干道 宽6m,次干道宽4m,主次道路贯穿全厂,并通达各个构筑物和建筑物，满足了消 防及运输的要求。同时，厂区道路两侧植树，大面积种植草皮,绿化面积达到了国家 规范标准。在再生水生产过程中，水质监测过程控制及仪表自动控制是必不可少的，所以 按照集中监测、集中控制与分散控制相结合的原则，在中控室设置模拟屏一面，在 各个工艺段设置相应的测量仪表，如流量计、压力表、液位计、pH计、漏氯报警 仪等,仪表输出的信号及时输送至各自的PLC ,由控制室控制

14、各个阀门等的开启 与关闭。调试与运行4. 1 调试根据设计水量、水质等进行工艺调试。根据调试初期混凝试验结果确定选用 FeC13为混凝剂,投加量25 mg/L左右;选用阴离子聚丙烯酰胺(PAM)为絮凝剂 高密度沉淀池运行初期不进行剩余污泥排放，采用全回流的运行方式将产生的 污泥全部回流至进，投加量约为1 mg/L。高密度沉淀池运行初期不进行剩余污泥排放，采用全部回流的运行方式将产 生的污泥全部回流至进水端，直至池体中形成合适的污泥层。根据调试运行的结 果，当絮凝区的污泥沉降比控制在8%10 %时，高密度沉淀池的泥水分离区分 离效果较好，且所排放的剩余污泥的含固率较高，可以达到5%左右，脱水性能

15、好。同时，由于该再生水处理厂设计的自动化程度很高，所以根据安装的设备进行 了不同设备的单机调试、联机调试以及整个处理工艺的自动化控制调试，由各个 仪表输出的信号可以完全在中央控制室控制各个阀门等的开启与关闭，实现了再 生水处理厂的高度自动化。4. 2运行结果本工程自2007年5月1日投产运行至今,出水水质良好，完全达到设计要求，多 次监测结果见表2。表2工程实际进出水水质项目进水出水BOD5 /mg/ L619(10)28(4)SS/ mg/ L312(8)14(2)浊度/NTU2.5710.40(6.75)0.311.34(0.71)TP/ mg/ L1.514.60(3.83)0.230.89(0.35)PH7.427.677.337.58注:括号内为平均值。邯郸市东污水处理厂再生水回用工