吳 瓊 (江蘇南通新西爾克針織服裝有限公司,江蘇 南通226007) 摘要:通過附近3座原水性質(zhì)相同、處理工藝相似的小型污水處理站的投資、運行費用等方面的分析而得出結(jié)論:廢水集中處理能使社會資源得到充分、合理的利用,可大幅度降低運行費用,有利于提高社會、經(jīng)濟、環(huán)境效益。 關(guān)鍵詞:廢水;集中與分散處理;技術(shù)經(jīng)濟;比較 中圖分類號:X703 文獻標識碼:B 文章編號:1009-2455(2001)6-0042-02 緒論 經(jīng)濟的發(fā)展帶來的水污染越來越嚴重,水資源短缺頻頻告急,因此各種小型污水處理站不斷涌現(xiàn),這對環(huán)境保護確實起到不可低估的作用,但是,分散的小型污水處理站也給社會資源造成嚴重浪費。下面從附近3座(分別編號為A、B、C)小型污水處理站的一些基本情況入手來探討污水集中處理的必要性。 1 廢水來源及處理工藝 A、B、C污水處理站的廢水均來自某廠的漂染生產(chǎn)車間(全棉針織品漂染),其生產(chǎn)工藝完全相同,染料及助劑也大同小異,如活性染料、直接染料、H2O2、NaCIO2、NaOH、Na2CO3等等,污水處理工藝均為生物接觸氧化法,所不同的是B、C為常壓接觸氧化法,而A為加壓生化法,其工藝流程如圖1所示:
2 分散與集中處理的比較 現(xiàn)根據(jù)附近3座小型污水處理站的實際情況,從以下幾方面比較廢水分散與集中處理的不同。 2.1 投資比較 根據(jù)有關(guān)資料介紹,小型污水處理站噸水投資以1000元以下比較合適。據(jù)調(diào)查的A、B、C3座污水處理站的設(shè)計日處理能力分別為 500 m3、500m3及800m3,總投資額分別為人民幣53萬元、101萬元及150萬元,相對應的噸水投資額分別為1060元、2020元及1875元,可以說只有A處理站的投資是比較合理的。根據(jù)現(xiàn)場觀察及運行情況分析,小型污水處理站投資不合理的主要原因是:①設(shè)備配置的冗余,如刮渣機、壓濾機等;②設(shè)計能力與實際處理情況不符等。 根據(jù)現(xiàn)有的處理規(guī)模,將A、B、C三處理站合并建設(shè),投資日處理能力為 1800m3的污水處理站,其投資額以180萬元以下為宜,可減少直接投資120多萬元。 2.2 用工比較 A、B、C三污水處理站現(xiàn)有操管人員均為5人,其中技術(shù)兼管理人員1人。而集中處理后,最多只需10人,其中操作工8人(四班三運轉(zhuǎn)每班2人),技術(shù)管理人員2人,至少可減少1/3人員,有利于社會勞動力的合理分配。 2.3 運行費用比較 2.3.1 分建的運行費用 ①設(shè)計能力與實際處理情況對照 污水處理的運行費用與其實際處理水量和有機負荷有直接關(guān)系,A、B(三污水處理站的設(shè)計進水CODcr均為2 000 mg/L,BOD5為800 mg/L,出水指標按GB 8978-1996綜合排放標準執(zhí)行,實際運行情況如表1所示。 由表1可以看出,A、B、C三處理站的實際處理水量均不足設(shè)計能力的80%,而且實際進水濃度CODCr值不到設(shè)計能力的30%,因此,均長期處于低負荷運行狀態(tài)。其原因主要是由生產(chǎn)狀況造成的。 表1、A、B、C實際運行情況統(tǒng)計 | 進水COD cr(mg·L-1) | 日均處理量/m3 | 年均處理量/m3 | 出水(mg·L-1) | 最大 | 平均 | COD cr | NH3—N | A | 2500 | 520 | 350 | 8.5 | <50 | <0.5 | B | 3200 | 450 | 400 | 10 | <50 | <0.5 | C | 2800 | 500 | 600 | 15 | <50 | <0.5 | ②運行費用 本文僅對其直接運行費用《包括電費、人工費及藥劑費等》作簡要分析如下: ①電費:主要由曝氣系統(tǒng)及提升系統(tǒng)承擔,以0.65元/(kw·h)計算; ②人工費:A、B、C三處理站的操管人員均擔當給水和排水處理兩項任務(wù),因此可以其工資額的一半作為污水處理費用,按500元(人·月)計算; ③藥劑費:以25 kg[FeSO4]/1000 m3[污水]的投加量計算,F(xiàn)eSO4價格為680元/t。A、B、C運行費用統(tǒng)計見表2。 表2 A、B、C運行費用統(tǒng)計|
| 人員 | 年處理量/萬m3 | 裝機容量/KW | 年耗電量/(104kW.h) | 年電費/萬元 | 年工資/萬元 | 藥劑費/萬元 | 噸水費用 | 曝氣 | 提升 | 曝氣 | 提升 | A | 5 | 8.5 | 22 | 5.5 | 15 | 4 | 12.4 | 3 | 0.15 | 1.83 | B | 5 | 10 | 22 | 5.5 | 15 | 4.2 | 12.5 | 3.2 | 0.17 | 1.59 | C | 5 | 15 | 35 | 11 | 24 | 9 | 21.4 | 3 | 0.26 | 1.64 | 合計 | 15 | 33.5 | 79 | 22 | 54 | 17.2 | 46.3 | 9.2 | 0.58 | | 平均 | | | | | | | | | | 1.69 | 由表2可以看出,3座污水處理站的直接運行費用為 56.08萬元,噸水運行費用都在 1.59元以上,其運行成本相當高,造成這種情況的主要原因是設(shè)計能力遠大于實際運行負荷,而且在污水處理設(shè)計時,沒有考慮采取有效的節(jié)能措施從而使本該可以節(jié)省的能源在運行過程中浪費了。 ③能耗分析 根據(jù)現(xiàn)有的水質(zhì)資料及能耗情況,以平均去除BOD5為200mg/L計,實際需氧量以去除1kgBOD5需氧1.5kg計算,穿孔布氣管的效率以6%計,氧氣密度為1.43 kg/m3,空氣中氧氣的體積比為21%,年運行時間按280 d計。A、B、C三污水處理站的能耗分析見表3所示: 表3 A、B、C處理站能耗分析 | 曝氣系統(tǒng) | 提升系統(tǒng) | 浪費電能/ 104kW.h | 日需氧量/ kg | 需氣量/ m3.min-1 | 需耗電量/ 104kW.h | 實際供氣量/ m3.min-1 | 實耗電量/ 104kW.h | 提升流量/ m3.H-1 | 應耗電量/ 104kW.h | 實耗電量/ 104kW.h | A | 150 | 6 | 6 | 15 | 15 | 5.5 | 2.3 | 4 | 10.7 | B | 150 | 6 | 6 | 15 | 15 | 5.5 | 2.7 | 4.2 | 10.5 | C | 240 | 9 | 10.8 | 20 | 24 | 11 | 7.5 | 9 | 14.3 | 合計 | | | 22.8 | | 54 | | 12.5 | 17.2 | 35.5 | 根據(jù)表2及表3中的數(shù)據(jù),A、B、C三污水處理站每年至少有35.9 × 104kw·h的電能即 23.34萬元費用浪費掉了,若去除浪費的電能,每年運行費用還有32.74萬元,噸水處理費用仍有 0.98元,根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及統(tǒng)計資料分析,其電能浪費主要有以下幾方面原因:一是曝氣系統(tǒng)設(shè)計余量偏大,二是穿孔曝氣效率不高,三是提升系統(tǒng)沒有變頻調(diào)節(jié),運行過程中為了保持連續(xù)均勻進水一般都采用閥門控制流量,使得提升泵電機長期處于超負荷運行狀態(tài),導致耗電量較高,電能浪費嚴重。 2.3.2 合建的運行費用 據(jù)現(xiàn)有的水質(zhì)資料,將 A、B、C廢水集中處理,按年運行280d,處理33.5萬m3廢水,日平均去除BOD5濃度為200mg/L設(shè)計一處理能力為1800m3/d的污水處理廠,其運行費用如下: ①曝氣系統(tǒng):由微孔曝氣代替穿孔曝氣,其效率以10%引計,可計算出日需氧量為 540 k。供氣量為12.5 m·min,可選風機為 15m3/min,功率22kw,比分散處理裝機容量減少 57 kw,年耗電量為15×104kw·h,比分散處理減少39×104 kw·h,可減少運行費用25.35萬元。 ②提升系統(tǒng):可選用75 m3/h,功率15kw的機泵,比分散處理減少7 kw的容量,年耗電量為6.7×104kw·h,比分散處理減少10.5×104kw·h,可減少運行費用6.83萬元。 ③人工費和藥劑費分別為6萬元/a及0.58萬元/a,比分散處理減少3.2萬元。 根據(jù)以上計算,合并處理的總裝機容量為37kw,比分散處理減少64 kw;年耗電量為21.7×104kw·h,比分散處理減少49.5 X 104kw·h;總運行費用為20.68萬元,比分散處理減少35.4萬元;噸水處理費用為0.62元,不到分散處理的一半。如能配置變頻調(diào)節(jié)裝置并利用計算機控制系統(tǒng)實施進水濃度、水量與曝氣量的同步控制,其處理費用還可降得更低。 2.4 廢水回用情況比較 2.4.1 分散處理的廢水回用情況 A、B、C污水處理站正常運行時的出水CODcr值均低于50 mg/L,經(jīng)深度處理后均可達到生活日雜用水標準,現(xiàn)只有B處理站的廢水能夠得到部分回用,其回用率也不到50%,本來能夠充分利用的近30萬m3水資源被白白浪費掉了。 2.4.2 集中處理的廢水回用 根據(jù)目前情況,A、B、C三企業(yè)均為某廠的下屬合資企業(yè),集中處理后的達標廢水經(jīng)深度處理后可直接作為廠區(qū)集體宿舍廁所用水及其他生活日雜用水,由此每年可減少新鮮用水量30多萬m3,相當于一個500人小型企業(yè)近兩年的新鮮取水量,同時可減少污染物直接排放量16t(以CODcr計)。 3 結(jié)語 通過以上分析可以看出,對本文所述的3個廠的廢水,集中處理比分散處理具有巨大的優(yōu)越性,其表現(xiàn)在:在減少投資費用的同時可大幅度降低噸水處理費用;能有效地促進社會勞動力的合理分配,提高社會資源的利用率,在提高經(jīng)濟效益的伺時可減輕環(huán)境負荷。因此建議有關(guān)部門在加強污水處理達標排放管理的同時,應采取宏觀調(diào)控,使廢水能夠集中處理。
作者簡介:吳瓊(1968-),男,江蘇如東人,助工,從事水處理和污水處理工作,地址:江蘇省南通市通啟路7號,電話:(0513)3583518,E-mail:wmy0606@pub.nt.jsinfo.net。 |