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厚壁不銹鋼管
您的位置:網(wǎng)站首頁(yè) > 新聞動(dòng)態(tài) > 厚壁不銹鋼管 > 正文浙江麗水松陽某厚壁不銹鋼管廠廢水深度處理系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)
浙江麗水松陽某厚壁不銹鋼管廠中央污水處理站的出水由于含鹽量、鈣硬度及氯離子濃度偏高,不能大規(guī)模直接回用于生產(chǎn)和消防。工程采用“預(yù)處理-超濾-反滲透”工藝處理出水,達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn),近期建設(shè)規(guī)模為2.5萬m3/d,反滲透濃水經(jīng)“超濾-納濾”工藝處理進(jìn)一步回收產(chǎn)水,納濾產(chǎn)生的超濃水經(jīng)深度處理最終達(dá)標(biāo)排放,廢水總回收利用率可達(dá)85%,大大減少企業(yè)用水量,實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。
1工程概況
浙江麗水松陽某厚壁不銹鋼管廠位于浙江省浙江麗水松陽市北侖區(qū),占地2.33 km2,距離市區(qū)38 km,目前年產(chǎn)熱軋卷4×106 t,包括碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、汽車結(jié)構(gòu)用鋼、優(yōu)質(zhì)中高碳鋼、冷成型用鋼、電工鋼、耐候鋼等100余個(gè)鋼種牌號(hào)。
目前該厚壁不銹鋼管廠生產(chǎn)和消防用水由再生水、生產(chǎn)回用水等按一定比例配制而成。其中再生水來自某污水處理廠,為有償使用;生產(chǎn)回用水則為經(jīng)中央污水處理站處理(采用混合反應(yīng)沉淀工藝)后的生產(chǎn)廢水。中央污水處理站出水含鹽量、鈣硬度及氯離子等指標(biāo)偏高,且夏季水溫較高,不能全部回用,大量出水直接排海,一方面造成資源浪費(fèi),另一方面大量有償使用再生水,經(jīng)濟(jì)性較差。為提高生產(chǎn)回用水使用量,本工程以中央污水處理站出水為原水進(jìn)行處理,處理水可直接回用于生產(chǎn)和消防,回收利用率可達(dá)85%,在減少水資源浪費(fèi)的同時(shí)削減污染物的排放,符合目前國(guó)家倡導(dǎo)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)、清潔生產(chǎn)的總體發(fā)展方針。結(jié)合中央處理站出水情況,本項(xiàng)目總規(guī)模為3.6萬m3/d,分兩期建設(shè),本工程為一期工程,建設(shè)規(guī)模為2.5萬m3/d,建設(shè)用地面積為5 516 m2。
2設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)
2.1設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)
本工程進(jìn)水(即中央污水處理站出水)水質(zhì)指標(biāo)如表1所示。
2.2設(shè)計(jì)出水水質(zhì)
根據(jù)業(yè)主對(duì)厚壁不銹鋼管廠用水水質(zhì)的要求,本工程原水經(jīng)“預(yù)處理-超濾-反滲透”工藝處理后產(chǎn)水回用于生產(chǎn)和消防,設(shè)計(jì)產(chǎn)水水質(zhì)如表2所示。反滲透產(chǎn)生的濃水經(jīng)“預(yù)處理-超濾-納濾”工藝處理后,產(chǎn)水送至廠區(qū)消防水池,回用于消防及對(duì)水質(zhì)要求較低的生產(chǎn)環(huán)節(jié),水質(zhì)達(dá)到生產(chǎn)消防用水標(biāo)準(zhǔn),如表3所示。納濾產(chǎn)生的超濃水經(jīng)深度處理,最終水質(zhì)達(dá)到《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13456—2012)后排放,主要水質(zhì)指標(biāo)如表4所示。
3工藝流程
本工程的處理對(duì)象主要有中央污水處理站出水、反滲透濃水、納濾超濃水以及污泥,主要涉及工藝流程如下。
(1)中央污水處理站出水:降溫冷卻+板式格柵+浸沒式超濾+一級(jí)反滲透,產(chǎn)水分別進(jìn)入清水池和生產(chǎn)消防水池;浸沒式超濾反洗水:高密度沉淀池+多介質(zhì)過濾器,處理后回到超濾系統(tǒng);本系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模為25 000 m3/d。
(2)反滲透濃水:軟化澄清池+臭氧接觸池+兩級(jí)硝化/反硝化濾池+多介質(zhì)過濾器+外壓式超濾+納濾,產(chǎn)水用于消防;本系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模為7 500 m3/d。
(3)納濾超濃水:鳥糞石(MAP)沉淀+Fenton氧化+臭氧催化氧化+曝氣生物碳池(BAC)+出水池(折點(diǎn)加氯),處理達(dá)標(biāo)排放;本系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模為3 800 m3/d。
(4)系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥經(jīng)儲(chǔ)泥池暫存后送往厚壁不銹鋼管廠現(xiàn)有污泥沉淀池,利用現(xiàn)有污泥處理設(shè)施處理后外運(yùn)。
4工藝設(shè)計(jì)
本污水深度處理系統(tǒng)由降溫冷卻單元、浸沒式超濾單元、一級(jí)反滲透單元、反滲透濃水處理單元、納濾單元、納濾超濃水處理單元以及輔助單元等七個(gè)部分組成。
4.1降溫冷卻單元
降溫冷卻單元采用玻璃鋼方形逆流式冷卻塔,主要是將廢水的溫度由40℃降到32℃以下。
4.2超濾單元
采用浸沒式超濾單元作為一級(jí)反滲透的預(yù)處理。浸沒式超濾單元包括板式格柵、浸沒式超濾膜、超濾產(chǎn)水池、集水池、高密度沉淀池和多介質(zhì)過濾器。系統(tǒng)利用浸沒式超濾膜(膜孔徑0.02~0.04μm)去除廢水中的懸浮物、濁度和部分COD等,確保出水的SDI(污泥密度指數(shù))不大于3,濁度不大于0.1 NTU,TSS不大于1 mg/L,以保證后續(xù)反滲透處理單元的穩(wěn)定運(yùn)行。
為提高系統(tǒng)的回收率,浸沒式超濾排污采用集水池收集,經(jīng)過高密度沉淀池加藥沉淀和多介質(zhì)過濾器過濾處理,去除大部分SS和部分COD后,回到超濾進(jìn)水端重新處理,使超濾的回收率達(dá)到近100%。
4.3一級(jí)反滲透單元
一級(jí)反滲透單元主要包括反滲透膜組件及附屬設(shè)施,主要對(duì)廢水進(jìn)行脫鹽處理。反滲透單元的產(chǎn)水率按70%設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)產(chǎn)清水量為17 500 m3/d,其中8 000 m3/d至廠區(qū)清水池直接回用生產(chǎn),9 500 m3/d與后續(xù)納濾產(chǎn)水混合后至生產(chǎn)消防水池回用。反滲透濃水約7 500 m3/d(包括反滲透沖洗廢水)至后續(xù)濃水處理單元進(jìn)一步處理。
4.4反滲透濃水處理單元
反滲透濃水處理單元包括軟化澄清池、臭氧接觸池、兩級(jí)硝化反硝化濾池等。軟化澄清池通過投加氫氧化鈉、純堿等藥劑,去除廢水中Ca2+、Mg2+等離子,減小其對(duì)后續(xù)納濾膜的污堵,同時(shí)去除部分COD、SS。臭氧接觸池通過釋放臭氧,分解廢水中的難降解COD,提高廢水的可生化性。兩級(jí)硝化/反硝化濾池主要去除廢水中COD、氨氮和總氮等污染物,盡可能降低污染物濃度,減輕后續(xù)納濾處理單元的壓力,設(shè)置乙酸鈉投加系統(tǒng),反硝化碳源不足時(shí)作為補(bǔ)充。
4.5納濾處理單元
納濾處理單元包括多介質(zhì)過濾器、外壓式超濾、中間水池、納濾膜裝置和納濾產(chǎn)水池等。
“多介質(zhì)過濾器+外壓式超濾”作為納濾膜工藝的預(yù)處理單元,保證納濾系統(tǒng)的正常運(yùn)行。項(xiàng)目用地非常有限,故采用占地小的外壓式超濾膜組件。納濾膜組件主要用于分離廢水中鹽類物質(zhì)。納濾裝置設(shè)計(jì)產(chǎn)水率為70%,產(chǎn)清水4 577 m3/d,用于生產(chǎn)消防。納濾超濃水與外壓式超濾反洗排水合并進(jìn)入超濃水處理單元,設(shè)計(jì)水量為3 800 m3/d。
4.6納濾超濃水處理單元
納濾超濃水處理單元主要降低超濃水中TDS、電導(dǎo)率、C1-、氨氮等指標(biāo)。系統(tǒng)主要包括MAP沉淀、Fenton氧化、臭氧催化氧化、曝氣生物碳(BAC)池、折點(diǎn)加氯池、BAC反洗排水池等,處理后外排水達(dá)到GB 13456—2012表3中的直接排放標(biāo)準(zhǔn)。MAP單元在超濃水氨氮濃度較高、生物脫氮能力不足時(shí),以化學(xué)沉淀方式去除氨氮。Fenton氧化單元主要去除超濃水中大部分難降解有機(jī)物。臭氧催化氧化池考慮在超濃水氯離子濃度較高,可能對(duì)Fenton處理效果造成影響時(shí),強(qiáng)化去除廢水中難降解COD。部分難降解大分子有機(jī)物在兩級(jí)高級(jí)氧化后轉(zhuǎn)化為可生化降解小分子有機(jī)物,BAC通過活性炭吸附和生物降解聯(lián)合作用,保證出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。在最終外排水池設(shè)置折點(diǎn)加氯,投加次氯酸鈉,保證出水氨氮穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
4.7輔助單元
輔助單元包括裝置排水收集系統(tǒng)、化學(xué)加藥系統(tǒng)、臭氧制備系統(tǒng)、儲(chǔ)泥池、綜合用房等。
5主要處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)
5.1預(yù)處理及超濾反洗水系統(tǒng)
該系統(tǒng)包括浸沒式超濾預(yù)處理單元(降溫冷卻水池、板式格柵等)、浸沒式超濾產(chǎn)水池、浸沒式超濾反洗水處理單元(高密度沉淀池及其產(chǎn)水池、多介質(zhì)過濾器Ⅰ)、廠區(qū)排水收集單元(集水池和中和水池)和外壓式超濾單元(外壓式超濾原水池、自清洗過濾器、外壓式超濾膜組件、超濾清洗系統(tǒng),用于納濾裝置前的預(yù)處理)。
根據(jù)用地情況,將降溫冷卻水池、板式格柵、高密度沉淀池及其產(chǎn)水池、超濾產(chǎn)水池等合建,采用鋼砼結(jié)構(gòu),尺寸為18.8 m×14.1 m×6.0 m,玻璃鋼逆流式冷卻塔置于池頂,配套中壓沖洗水泵、高壓沖洗水泵、多介質(zhì)過濾器進(jìn)水泵。將廠區(qū)排水收集單元、多介質(zhì)過濾器Ⅰ和外壓式超濾單元合建,設(shè)置組合池,組合池尺寸為17.4 m×16.6 m×4.8 m,配套水池提升泵、外壓式超濾膜組、自清洗過濾器等。
5.2膜車間
膜車間內(nèi)設(shè)浸沒式超濾、一級(jí)反滲透、納濾系統(tǒng)及其配套加藥、反洗等設(shè)備。膜車間平面尺寸為
24 m×31.74 m×11.5 m,設(shè)置兩層。
浸沒式超濾系統(tǒng)設(shè)置于膜車間一層,超濾膜總面積為9 180 m2,單個(gè)膜架尺寸為3 825 mm×1 300 mm×2 825 mm,PTFE膜,浸沒槽單格尺寸為7 500 mm×4 790 mm×3 600 mm,每池5個(gè)膜架,膜池近期4格,預(yù)留遠(yuǎn)期2格。
一級(jí)反滲透系統(tǒng)設(shè)置于二層,采用美國(guó)陶氏抗污染復(fù)合膜,型號(hào)為BW 30FR-400/34i,裝置數(shù)量為4套,以36∶18的配置方式排列,處理規(guī)模為210m3/(h·套),產(chǎn)水回收率不小于70%,配套供水泵、保安過濾器、高壓泵以及低壓沖洗泵等。納濾系統(tǒng)設(shè)置于二層,采用美國(guó)陶氏抗污染膜,型號(hào)為NF 90-400/34i,裝置數(shù)量為2套,以16∶9的配置方式排列,處理規(guī)模為85 m3/(h·套),產(chǎn)水回收率不小于70%,配套供水泵、保安過濾器、高壓泵等。
5.3反滲透濃水處理系統(tǒng)
反滲透濃水處理系統(tǒng)包括軟化澄清池、臭氧接觸池、兩級(jí)硝化反硝化濾池、多介質(zhì)過濾器Ⅱ等,多池合建,平面尺寸為32.8 m×25.2 m,池深8~12.5 m。軟化澄清池尺寸為13.5 m×10.0 m×8.0 m;旌戏磻(yīng)區(qū)停留時(shí)間為24 min,沉淀區(qū)表面負(fù)荷為3.98 m3/(m2·h)。反應(yīng)區(qū)投加氫氧化鈉和碳酸鈉,設(shè)計(jì)投加量分別為450 mg/L和800 mg/L,配套加藥、絮凝攪拌機(jī)、刮泥機(jī)、斜管填料等。臭氧接觸池尺寸為14.2 m×13.5 m×8 m,有效水深6.8 m。臭氧接觸時(shí)間為3 h,臭氧投加量按50 mg/L設(shè)計(jì),配套鈦曝氣盤、臭氧尾氣破壞器等。兩級(jí)硝化-反硝化濾池尺寸為32.0 m×10.6 m×11.5 m,其中過濾部分總尺寸為32.0 m×7.0 m,均分為6格,單格尺寸為5.0 m×7.0 m,配套濾料、曝氣風(fēng)機(jī)、反沖洗水泵、反沖洗風(fēng)機(jī)等。
多介質(zhì)過濾器Ⅱ作為外壓式超濾膜組的預(yù)處理單元,設(shè)置5套,直徑為3 500 mm,濾料為無煙煤-石英砂-磁鐵礦。
5.4納濾超濃水處理系統(tǒng)
納濾超濃水處理系統(tǒng)包括MAP池、Fenton氧化池、臭氧催化氧化池、曝氣生物碳池(BAC池)、折點(diǎn)加氯池、BAC反洗排水池、污泥池、設(shè)備間等部分。多池合建,平面尺寸為31.95 m×22.65 m,池深為6~7 m。
MAP反應(yīng)池分4格,分別投加氯化鎂、磷酸氫二鈉、氫氧化鈉、PAM溶液,沉淀部分尺寸為8.0 m×8.0 m×6.5 m,沉淀池內(nèi)設(shè)置斜管填料。Fenton處理單元包括Fenton水池、Fenton膨脹床反應(yīng)器及泵組。Fenton反應(yīng)器采用鋼結(jié)構(gòu),配套進(jìn)水泵、循環(huán)泵及絮凝攪拌機(jī)。
臭氧催化氧化池接觸時(shí)間為2.7 h,臭氧投加量按120 mg/L設(shè)計(jì),尺寸為8.1 m×10.2 m×7.0 m,配套鈦板臭氧曝氣盤、尾氣破壞器以及呼吸閥。曝氣生物碳池BAC設(shè)置2格,單格尺寸為5.0 m×5.0 m×6.0 m,空床上升流速為3.17 m/h,活性炭濾床為煤質(zhì)柱狀活性炭2.5 m,配套鼓風(fēng)機(jī)、反沖洗泵、濾板、濾頭、單孔膜空氣擴(kuò)散器等。折點(diǎn)加氯池設(shè)計(jì)有效氯投加量為25 mg/L,尺寸為8.0 m×5.0 m×6.0 m,水力停留時(shí)間為1.2 h,出水由2套80 m3/h的排海泵排放。
5.5輔助生產(chǎn)系統(tǒng)
5.5.1加藥間及臭氧發(fā)生器間
加藥間及臭氧發(fā)生器間共兩層,平面尺寸為15.0 m×14.5 m。一層為加藥設(shè)備間,層高為6 m,主要配備PAC、PAM以及FeSO4儲(chǔ)存及加藥設(shè)備。二層為臭氧發(fā)生器間,層高為5 m,配備臭氧發(fā)生器、板式換熱器等。雙氧水、乙酸鈉、氫氧化鈉等儲(chǔ)藥及加藥設(shè)備設(shè)置于室外。
5.5.2儲(chǔ)泥池
儲(chǔ)泥池用于暫存污水深度處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥,由泵送至現(xiàn)有污泥處理單元。儲(chǔ)泥池尺寸為5.6 m×
6 m×5.5 m,配套潛水?dāng)嚢铏C(jī)、污泥螺桿泵等。
5.5.3綜合用房
綜合用房包含中控室、儲(chǔ)藥間、化驗(yàn)室、機(jī)修間、會(huì)議室及辦公室。綜合用房尺寸為27.24 m×
24 m×12.2 m。
6實(shí)際運(yùn)行效果
項(xiàng)目建成后穩(wěn)定運(yùn)行,分析近一年(2017年3月~2018年3月)的系統(tǒng)運(yùn)行情況,各單元進(jìn)、出水指標(biāo)數(shù)據(jù)分析如下:本工程采用冷卻塔進(jìn)水、排海出水(超濃水出水)水質(zhì)作為系統(tǒng)進(jìn)、出水水質(zhì)監(jiān)測(cè)對(duì)象,系統(tǒng)實(shí)際進(jìn)、出水水質(zhì)主要指標(biāo)如表5所示,一級(jí)反滲透產(chǎn)水水質(zhì)指標(biāo)如表6所示,納濾產(chǎn)水水質(zhì)指標(biāo)如表7所示。
7結(jié)語
浙江麗水松陽某厚壁不銹鋼管廠廢水經(jīng)中央污水處理站處理后,出水經(jīng)“預(yù)處理-超濾-反滲透”工藝處理回用于鋼鐵生產(chǎn)和廠區(qū)消防,反滲透濃水經(jīng)“預(yù)處理-超濾-納濾”工藝再處理后進(jìn)一步回用于廠區(qū)消防及水質(zhì)要求較低的生產(chǎn)環(huán)節(jié),納濾超濃水經(jīng)最終處理達(dá)標(biāo)后排放。
本污水處理工程用地位于厚壁不銹鋼管廠廠區(qū)內(nèi),總用地面積為5 516 m2。工程建設(shè)總投資約為9 120.79萬元,項(xiàng)目運(yùn)行單位處理水量總成本約為2.90元/t,其中電費(fèi)約為0.36~0.42元/t,藥耗約為0.5~0.6元/t。
在長(zhǎng)期運(yùn)行中,建議根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)高低及生產(chǎn)消防用水量變化,利用組合工藝各單元運(yùn)行的靈活性,增減相應(yīng)功能區(qū),以進(jìn)一步降低處理成本。工程的實(shí)施對(duì)改善東海流域的水環(huán)境污染有積極的促進(jìn)作用,同時(shí)提高了水資源利用率,大大減少企業(yè)的用水量,實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。
文章作者:不銹鋼管|304不銹鋼無縫管|316L不銹鋼厚壁管|不銹鋼小管|大口徑不銹鋼管|小口徑厚壁鋼管-浙江至德鋼業(yè)有限公司
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