工業廢水處理回用的工程實例

摘要：文章以西北某鋼鐵公司總排廢水處理中心工程為例，介紹了調節-絮凝-濃縮-過濾-反滲透的工藝處理冶金工業生活混合型廢水，分析了工藝流程、設計參數、處理效果及運行費用等，經過處理，出水水質達到國家一級標準基本控制項目最高允許排放濃度及回用水按照《工業循環冷卻水處理設計規范》和再生水用作工業用水的水質指標的要求。

關鍵詞：工業廢水；工藝設計；回用中水；軟水；廢水處理 文獻標識碼：A

中圖分類號：X703 文章編號：1009-2374（2016）24-0093-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.24.046

水資源的短缺與水污染已經成為制約一個地區或城市社會國民經濟發展和企業可持續發展的重要因素，面對日趨嚴峻的水資源匱乏現狀，人們越來越多地采用可持續發展地利用水資源的方式和措施。

西北某特鋼公司地處湟水河流域段，其廢水治理工作是湟水河流域治理的一個環節，根據國家和地方政府有關環保標準規定及湟水河流域污染治理的要求，對生產中產生的“三廢”采取綜合治理措施，加快工業廢水處理和提高水循環利用及配套排水設施建設，以符合國家“三廢”排放標準的要求。其廢水治理的基本目標是：噸鋼耗新水降到國家鋼鐵產業發展政策目標；實現工業用水除自然蒸發外的100%循環利用。工程項目采用將廢水深度處理后回用于工業補充水及雜用水等方面，不但可以減少經處理后達標的廢水外排放量或達到零排放，又為企業提供了一個經濟可靠的新水源。

1 工程概況與水質

該公司總排廢水處理中心廢水處理設計規模為20000m3/d，平均日流量15521m3/d，小時平均流量為646m3/h，最大小時流量為840m3/h，其中工業廢水1.22萬m3/d、生活廢水及雨水為0.9321m3/d。廢水處理廠的回用規模確定為14745m3/d（614m3/h），其中回用作為工業補充用水的水量為414m3/h，回用作為軟水的水量為120m3/h，回用作為生產雜用水（主要為高爐渣處理用水等）的水量為80m3/h。廢水中心進水水質參數如表1所示。

根據廢水處理廠排入地表水域環境功能和保護目標以及廢水處理廠的處理工藝，廢水處理廠出水如排放時第二類污染物應執行一級標準的B標準。

回用水按照《工業循環冷卻水處理設計規范》（GB 50050-2007）和再生水用作工業用水的水質指標。

回用水中的一部分水經深度處理后達到軟化水標準，軟水可以供廠區煉鐵、煉鋼、軋鋼、連鑄等軟水用戶用水，廢水全部回用，達到廢水零排放。

2 工藝流程

2.1 工藝流程圖

工藝流程如圖1所示：

圖1

2.2 工藝流程說明

（1）粗細格柵。粗格柵用以去除進廠廢水中較大體積的雜質，降低后續處理構筑物負荷，使廢水處理廠安全穩定運行，細格柵主要攔截去除粒徑大于10mm的物體，被攔截的柵渣打包外運；（2）調節池及提升泵站。廢水流經粗、細格柵后進入調節池初沉去除泥沙及部分懸浮物，池內設有除油機2套，用于去除廢水中的部分油，提升泵站將廢水提升至輻流池配水井；（3）輻流式沉淀池及泥漿泵站。由于進入廢水處理廠的廢水懸浮物含量較高，因此設輻流式沉淀池作為初次沉淀池，輻流式沉淀池的污泥通過底部排泥管送至沉淀池旁的泥漿泵站，由站內的氣動隔膜泵送往污泥濃縮池集中處理；（4）高效絮凝澄清池。輻流式沉淀池出水后，廢水中的懸浮物去除了一大部分，但仍然不滿足廢水廠出水水質要求，因此在輻流式沉淀池后設高效絮凝澄清池2座，在高效絮凝澄清池投加混凝劑及助凝劑等化學藥劑，強化處理效果；（5）均質濾池。高效絮凝澄清池出水自流至均質濾池，由均質濾池進行過濾處理；（6）消毒接觸池及加氯間。消毒方式采用二氧化氯系統消毒，有效氯投藥量取7g/m3水；（7）污泥濃縮池及濃縮泥漿泵站。采用間歇流重力濃縮池，濃縮后設計污泥含水率為94.5%，濃縮后的污泥通過氣動隔膜污泥泵送至板框壓濾機脫水，脫水后設計泥餅含水率為35%。脫水后的上清液與濃縮池上清液均自流至調節池；（8）污泥脫水間。污泥脫水間分為兩層，上層設置板框壓濾機、移動式空氣壓縮機，下層為泥餅裝運間，污泥壓濾脫水；（9）深度處理間。設置2臺套反滲透、超濾裝置，部分回用水進行濃度處理，軟水回用；（10）回用水池及回用水泵站。回用水泵站內設有水泵4組，共9臺（不包含深度處理流程的泵組），用于供送種種用水。

3 主要構筑物

該廢水處理中心的主構筑物為格柵間、調節池、輻流池、高效絮凝澄清池、均質濾池、濃縮池、污泥脫水間、深度處理間：

3.1 粗細格柵間

粗格柵共兩個，并設兩臺回轉式格柵除污機，兩臺同時工作。細格柵共兩個，并設兩臺回轉式格柵除污機，兩臺同時工作。

3.2 調節池及提升泵站

調節池停留時間取1.5h，尺寸為26.5m×20m×7.5m；有效水深為6.5m；有效容積為2880m3，調節時間為2h。池內設有除油機2套，用于去除廢水中的部分油。提升泵站尺寸為15.5m×5.5m×6m，半地下式，泵站設置四臺廢水提升泵，3用1備。

3.3 輻流式沉淀池及泥漿泵站

沉淀池設計流量為833m3/h，設計2座輻流式沉淀池，表面負荷取2.1m3/（m2·h），每個沉淀池直徑設計為16m，有效水深為2.52m，每個沉淀池設有1臺周邊傳動刮泥機。輻流式沉淀池的污泥通過底部排泥管送至沉淀池旁的泥漿泵站，由站內的氣動隔膜泵送往污泥濃縮池集中處理，泥漿泵站尺寸為6m×5m×7.5m，半地下式，泥漿泵站內設置了臺氣動隔膜泵，2用1備。

3.4 高效絮凝澄清池

在輻流式沉淀池后設高效絮凝澄清池2座，在高效絮凝澄清池投加混凝劑及助凝劑等化學藥劑，強化處理效果，每座高效絮凝澄清池平面尺寸設計為17.2×8.4m。

3.5 均質濾池

均質濾池處理水量為833m3/h，設計濾速為8.67m/h，采用5個濾池，單格布置，單個濾池平面尺寸為9m×3m。

3.6 污泥濃縮池及濃縮泥漿泵站

設置2座污泥濃縮池，鋼筋砼結構。單池邊長為10.5m，有效水深為1.5m。

氣動隔膜污泥泵設在濃縮泥漿泵站內，共3臺，2用1備，濃縮泥漿泵站尺寸為9m×5.5m×8m，為地上式。

3.7 污泥脫水間污泥脫水間

分為兩層，上層設置板框壓濾機、移動式空氣壓縮機，下層為泥餅裝運間，脫水間平面尺寸為22.5m×12.0m。

板框壓濾機：污泥脫水設備采用板框壓濾機3套，2用1備，連續使用。壓濾機配套相應的空壓機及自動開合儲泥斗，保證壓濾機的正常連續運行。壓濾機配套獨立的自控系統，效率較高。

3.8 深度處理間

深度處理間1座，與回用水泵站合建。

4 處理效果及運行費用

4.1 處理效果

該廢水處理工程運行至今，設備運行穩定，出水水質穩定，基本達到了設計要求。對該廠工業廢水中SS、含油量、高COD均有較好的處理效果，監測運行中，處理水質指標均達到國家一級標準的B標準（GB 18918-2002）基本控制項目最高允許排放濃度，2015年平均指標如表2所示：

由表5可見，總排廢水出水水質均滿足國家一級標準的B標準排放標準及《工業循環冷卻水處理設計規范》（GB 50050-2007）和再生水用作工業用水的水質指標。

4.2 運行成本

工程運行成本包括電費、水處理藥劑費、人工費、設備檢修、維護保養費及折舊等。因該廢水中心為零排放項目，全年無停產，水質處理由專業廠家承包，年藥劑費68.9萬，年電費17.5萬，年人工費76.8萬元，年檢修維護費162.7萬元，年折舊費240萬元，合計年運行費用565.9萬元，預計年營業收入1152.5萬元。

5 結語

工程實踐表明，采用調節-絮凝-濃縮-過濾-反滲透的工藝處理冶金工業生活混合型廢水，處理效果良好，出水水質達到國家一級標準的B排放標準（GB 18918-2002）。處理費用低，經濟效果顯著，設備運行高效，出水水質穩定，該工程的運行既解決了廢水排放對水體的污染，又節約了該公司新水的使用，具有良好的環境和經濟效益。

作者簡介：劉蘭英（1970-），女，青海西寧人，西寧特殊鋼集團有限公司中級工程師，研究方向：給水排水與工業水處理。

（責任編輯：王 波）