技術(shù) | 新型干法水泥廠(chǎng)一體化水處理系統
全康環(huán)保:摘要:采用一體化污水處理裝置,將新型干法水泥廠(chǎng)生活、食堂用水通過(guò)除渣、曝氣、殺菌、加藥、過(guò)濾等處理后與經(jīng)過(guò)去除渣質(zhì)的部分循環(huán)冷卻水在清水池中混合,氨氮、pH值、顆粒物等指標達標的水,通過(guò)清水泵抽至綠化帶作為綠化水使用。實(shí)現冷卻水循環(huán)使用,生活水處理回用,減少水資源的浪費。
保護環(huán)境,節約淡水資源,已經(jīng)成為時(shí)代的主題,節約用水是我們每一個(gè)人的責任。我公司收購一家2 500 t/d傳統石灰石新型干法水泥廠(chǎng),廠(chǎng)區水系統工藝是將設備冷卻用水循環(huán)使用,由于我廠(chǎng)地處新疆吐魯番地區,地下水硬度高,存在溫差變化,較高硬度的水,結水垢比較明顯,造成冷卻水管路系統管徑變小,換熱器內部結垢,隨著(zhù)循環(huán)水長(cháng)時(shí)間的使用,水量和換熱效果變差,影響大型設備的長(cháng)期安全運行。另外,我廠(chǎng)員工生活區和生產(chǎn)廠(chǎng)區在同一區域,原設計辦公樓、公寓樓和單身樓的生活下水采用化糞池處理,食堂采用隔油池和沉淀處理,不能自然降解的物質(zhì)需要定期處理,不僅造成勞動(dòng)強度的增大,更重要的是造成水資源浪費。改造后采用一體化水處理系統,對設備用循環(huán)水和員工生活用下水及食堂含油下水進(jìn)行處理,處理后的水作為綠化用水回用,節約用水取得良好的效果,現將水處理方案介紹如下,供大家參考。
1 原設計水處理系統
1.1 循環(huán)水處理系統
原設計700 m3循環(huán)水池1座,實(shí)際儲水量500 m3,循環(huán)水冷卻塔2座,一開(kāi)一備,用來(lái)處理生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)裝備――生料制備系統ZJTL3840立磨、循環(huán)風(fēng)機,回轉窯系統Ф4.2 m×60 m回轉窯托輪、高溫風(fēng)機、系統風(fēng)機,Ф4.2 m×13 m水泥磨機、O-Sepa選粉機及公用工程空壓機等裝置冷卻水使用。設置循環(huán)水泵房一座,水泵房?jì)炔贾脝螛O雙吸離心泵3臺,兩開(kāi)一備,供生產(chǎn)循環(huán)冷卻水系統使用。
原設計循環(huán)水系統主要裝置參數見(jiàn)表1。
1.2 生活水處理系統
我公司原生活區和生產(chǎn)區相連接,辦公樓一座,設置生活水化糞池一座。四個(gè)單元公寓樓一座,設置化糞池一座,溢流池一座。單身樓一座,設有化糞池一座。職工食堂一座,設置隔油池和沉淀池各一座。生活洗滌用水、實(shí)驗室、衛生間用水全部采用通過(guò)直排化糞池進(jìn)行處理,每小時(shí)約消耗用水量約5 m3,每天使用淡水約120 m3,不僅造成淡水資源的大量浪費,而且化糞池等水處理裝置需要定期清理,花費人力、物力成本。
1.3 存在的問(wèn)題
由于當地處于吐魯番地區,地下水水質(zhì)硬度高,水中Ca2+含量較高,循環(huán)水在換熱器及管線(xiàn)流動(dòng)過(guò)程中,主要是高溫水中的Ca(HCO3)2在溫度降低的過(guò)程中出現CaCO3在管道和設備內壁結垢,隨著(zhù)時(shí)間的推移,結垢程度的增加,管道有效內徑變小,管道內冷卻水通過(guò)量不足,造成設備傳動(dòng)部位高溫,夏天高溫天氣必須采用軸流風(fēng)機和水冷卻風(fēng)扇等對設備稀油站、減速機等部位進(jìn)行冷卻降溫,不僅增加電耗,影響生產(chǎn)系統的長(cháng)期安全運行,而且,由于水的長(cháng)期循環(huán)使用,水的蒸發(fā)以及水池底部有害物質(zhì)的增加,結垢更加嚴重。傳統水泥設計的循環(huán)水利用已經(jīng)不能滿(mǎn)足實(shí)際使用要求。生活水采用化糞池等設施,生活用水無(wú)法回收使用,不僅浪費水資源,而且化糞池、廚房隔油池等設施需要定期清理,浪費大量水資源和人工費用。
2 水處理系統改造
我公司在收購該廠(chǎng)后,用于完全處理高性能樹(shù)脂廠(chǎng)產(chǎn)生的電石渣,將原2 500 t/d五級預熱器生產(chǎn)線(xiàn),改造為三級預熱器生產(chǎn)系統過(guò)程中,優(yōu)先考慮到供水系統的改造,本著(zhù)節約用水、綜合利用的原則,對原有循環(huán)水處理系統不做大的改造,主要考慮無(wú)法回收的生活污水的處理改造。設計污水處理量:Q=20 m3/h,采用一體化水處理系統,將處理后的廢水全部用于公司廠(chǎng)區和東門(mén)外綠化帶澆地用水和廠(chǎng)區道路灑水降塵。
2.1 一體化生活(含食堂)污水處理系統
對于生活(辦公區、生活區)、食堂水處理和回收再利用是本次改造的關(guān)鍵,采用生物接觸氧化法處理方法,通過(guò)化學(xué)及物理處理,實(shí)現污水處理后達標排放,二次回用處理,其主要工藝流程見(jiàn)圖1。
生活區、食堂、辦公樓生活污水經(jīng)管網(wǎng)收集后先進(jìn)入格柵渠,利用格柵去除污水中較大的懸浮雜物,以防對后續處理設備造成影響;格柵渠出水進(jìn)入調節池,對水量及水質(zhì)進(jìn)行調節和均衡;調節池出水進(jìn)入地埋式污水處理單元,該處理單元通過(guò)曝氣為微生物提供必要條件,利用微生物的生命活動(dòng)降解和去除污水中的污染物,最終經(jīng)過(guò)一系列缺氧及好氧作用使污水得以?xún)艋?;污水處理單元出水?jīng)沉淀池沉淀,并在此處與工業(yè)污水混合,再通過(guò)全自動(dòng)淺砂過(guò)濾器濾除,以去除污水中的懸浮物;沉淀過(guò)程中產(chǎn)生的污泥外運。過(guò)濾器出水輔以紫外線(xiàn)消毒,通過(guò)紫外線(xiàn)的照射殺死污水中的細菌及大腸桿菌等有害病菌,水排放至回用水池,回用水由清水泵送至綠化用水點(diǎn),有效保證出水水質(zhì)達標。
廢水進(jìn)水水質(zhì)指標要求見(jiàn)表2。
2.2 循環(huán)水處理系統
對于循環(huán)水處理系統,利用原有實(shí)際儲量為500 m3水池、冷卻塔及循環(huán)水泵,循環(huán)水通過(guò)玻璃鋼立冷卻塔冷卻后進(jìn)入生產(chǎn)線(xiàn)設備軸承、換熱器等冷卻部位換熱循環(huán)利用,根據電石渣水泥系統新增電石渣烘干破和電石渣輸送系統及空壓機,循環(huán)水路系統主管路和新增冷卻水系統管線(xiàn)全部換新。為了防止循環(huán)水結垢,將部分循環(huán)水排入一體化水處理系統中間水池,用做污水處理后綠化用水補水所用,同時(shí),給循環(huán)水池補充自來(lái)水,用于淡化循環(huán)水結垢成分。為了消除循環(huán)水中的雜質(zhì),新增一臺全自動(dòng)淺層沙過(guò)濾器(見(jiàn)表3),處理水中所含泥沙及部分容易結垢的堿性物質(zhì),過(guò)濾器可設置工作時(shí)間,按照時(shí)間反沖洗過(guò)濾器中過(guò)濾循環(huán)水的顆粒物,沖洗后的排水進(jìn)入一體化水處理系統的中間水池,與一體化裝置處理過(guò)的生活水混合,通過(guò)中間水泵將水送入管道混合器,通過(guò)聚鋁加藥裝置加入適量處理氨氮,在紫外線(xiàn)消毒器進(jìn)行綜合殺菌等處理,處理后的水進(jìn)入清水池儲存,用于綠化廠(chǎng)區和廠(chǎng)區外東側道路兩旁綠化帶澆水。
一體化水處理系統工藝流程見(jiàn)圖2,一體化設施所用設備見(jiàn)表4。
3 活性污泥的培養馴化
3.1 活性污泥的培養馴化
活性污泥的培養馴化實(shí)施,可分為三個(gè)階段:(1)準備工作階段;(2)培養馴化階段;(3)培菌成熟并最終達到可投產(chǎn)階段。
3.1.1 準備階段
(1)檢查各設備運行工況在滿(mǎn)載負荷下運轉是否符合運行參數的要求,尤其是羅茨風(fēng)機性能是否滿(mǎn)足運行需求;
(2)為掌握我廠(chǎng)進(jìn)水質(zhì)量及其變化規律,從而為污水站整體運行有依據可循,成立水質(zhì)化驗小組,在滿(mǎn)載調試期間,每日采樣測取進(jìn)水水質(zhì),做好記錄,與設計作比較,主要是COD、BOD、SS、NH3-N、TP、pH等指標;
(3)準備好其他生活污水處理單元中二沉池剩余污泥,以液態(tài)為好,投入到本站的生化池內。
3.1.2 培養馴化階段
(1)系統進(jìn)水,并根據進(jìn)水水質(zhì)、水量情況,啟動(dòng)風(fēng)機進(jìn)行悶曝氣,可以設定成定時(shí)運行,運行與間隙時(shí)間根據現場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)定,一般為運行20 min停止10 min,溶解氧控制在2 mg/L左右即可;
(2)根據進(jìn)水濃度確定是否在生化段投入營(yíng)養物質(zhì),間歇性投加,根據污泥沉降比來(lái)適量投加;
(3)加強回流比控制,在培菌階段,100%回流,不作剩余污泥的外排;
(4)邊進(jìn)水邊出水;
(5) 如發(fā)現溶解氧有波動(dòng),則在進(jìn)水水量、進(jìn)水水質(zhì)、曝氣量、投加營(yíng)養物質(zhì)等多方面進(jìn)行調整。
3.1.3 培菌成熟并最終達到可投產(chǎn)階段
在投加活性污泥接種后,每天實(shí)驗小組測取氧化溝內水樣、水質(zhì),觀(guān)察池內活性污泥質(zhì)量外觀(guān)。如發(fā)現污泥外觀(guān)由黑色逐漸變成黃色,SV大于15%,則初步判斷好氧生化段內溶解氧控制適當,活性污泥生長(cháng)繁殖趨于正常,并做生物鏡檢分析。如發(fā)現菌膠團比較密實(shí),種蟲(chóng)數量由少逐漸增多,則能說(shuō)明活性污泥質(zhì)量得到改善,可以視為水質(zhì)趨于正常,可以適度控制回流比,同時(shí)將剩余污泥適量入污泥池。
3.2 影響活性污泥的環(huán)境因素
3.2.1 水溫
活性污泥微生物的生理活動(dòng)與周?chē)臏囟让芮邢嚓P(guān),微生物酶系統酶促反應的最佳溫度范圍是20~30 ℃之間,在這個(gè)溫度范圍內,微生物的生理活動(dòng)旺盛,高于或低于這個(gè)溫度范圍,就會(huì )使活性污泥反應進(jìn)程受到某些影響。
3.2.2 溶解氧
活性污泥微生物多數是好氧菌,因此,在混合液中保持一定濃度的溶解氧至關(guān)重要。
3.2.3 pH值
對活性污泥微生物最適宜的pH值范圍是6.5~8.5。pH值低于6.5時(shí),有利于真菌的生長(cháng)繁殖,降低到4.5時(shí),真菌將完全占優(yōu)勢,活性污泥絮凝體遭到破壞,產(chǎn)生污泥膨脹現象,原生物完全消失。處理水質(zhì)惡化。pH值超過(guò)9時(shí),菌膠團可能解體,活性污泥絮凝體將遭到破壞。
4 使用效果
根據污水處理后的去向要求,夏季生活污水處理回用水達到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T 18920―2002)標準中的城市綠化水質(zhì)標準,冬季生活污水處理后的外排水水質(zhì)達到《污水綜合排放標準》(GB 8978―1996)中的一級排放標準,符合城市雜用水水質(zhì)指標。
我公司一體化水處理系統,處理生活污水、循環(huán)水后,生產(chǎn)運行中主要控制pH值、化學(xué)需氧量(COD)、氨氮、氯離子,經(jīng)過(guò)三個(gè)月的運行,所有檢測指標可實(shí)現達標排放回用,實(shí)際生產(chǎn)中一體化系統處理后的水檢測項目實(shí)測值見(jiàn)表5。
5 結束語(yǔ)
我公司使用處理量為20m3/h的一體化水處理裝置后,夏季生活污水處理回用水達到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T 18920―2002)標準中的城市綠化水質(zhì)標準,冬季生活污水處理后的外排水水質(zhì)達到《污水綜合排放標準》(GB 8978―1996)標準中的一級排放標準,符合城市雜用水水質(zhì)指標。年節約用水約4萬(wàn)m3,年節約水費約10萬(wàn)元。
節約用水,減少淡水資源的使用,是每個(gè)公民的責任,水泥企業(yè)處理生活水與生產(chǎn)循環(huán)冷卻水,將處理后的達標排放的水回收使用。但污水處理,特別是食堂摻有清潔劑的洗滌用水,會(huì )給曝氣處理過(guò)程中微生物造成傷害,需要穩定食堂餐飲用水的含油量,保證一體化裝置正常運行,節約水資源。
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