廈門海滄投資區中水利用探討與實踐
論文類型 | 技術與工程 | 發表日期 | 2002-06-01 |
來源 | 2002年中國環境工程領域回顧與展望研討會 | ||
作者 | 黃政道,陳世營 | ||
摘要 | 黃政道 陳世營 (海滄污水處理廠,廈門 361026) 摘要 污水作為一種穩定可靠、可再生水資源通過適當處理后回用對各地的可持續發展有重要意義。本文介紹中水回用在海滄的廣泛前景、實施方案選擇和項目進展情況。 關鍵詞 中水回用;污水深度處理;節水 1 前言 水是 ... |
黃政道 陳世營
(海滄污水處理廠,廈門 361026)
摘要 污水作為一種穩定可靠、可再生水資源通過適當處理后回用對各地的可持續發展有重要意義。本文介紹中水回用在海滄的廣泛前景、實施方案選擇和項目進展情況。
關鍵詞 中水回用;污水深度處理;節水
1 前言
水是社會經濟發展和人類生活質量改善的關鍵。我國是嚴重缺水國家,人均2500 m3/年,占有量僅為世界平均水平的四分之一。大量污水的不達標排放造成水質的污染大大加劇了水資源的缺乏,嚴重制約了我國各地社會和經濟的發展。當今世界工業發達國家在防治水資源污染,合理開發和節約使用水資源的同時已積極進行水回用的開發和應用。如美國、日本、以色列、澳大利亞等國家已開展了大量卓有成效的工作并取得顯著的社會和經濟效益。
污水是污染源,也是一種穩定可靠的和可再生水資源。城市污水治理率隨著社會的進步不斷提高,但人類活動的不斷擴大所產生的的污水總量也急劇增加,城市污水總污染物的排放并未隨著治理同步減少。中水主要是指城市污水經處理后達到一定的水質標準,可在一定范圍內重復使用的非飲用水。中水回用減少了處理后城市污水的排放,相應降低對水環境的污染負荷,是清潔生產的表現;同時也是污水資源化的具體體現,是解決水資源短缺的重要途徑。在治理城市水污染時,同步考慮污水收集系統,污水處理系統,處理后的污水回用配套系統建設是當今時代潮流,也應是今后市政建設考慮的重點。我國國家建設部《中國2000年水工業科技發展戰略》在提倡中水應用方面也邁出了積極的步伐。
2 廈門市海滄污水處理廠概況
海滄污水處理廠位于廈門市西部海滄臺商投資區,一期工程處理能力10萬m3/d,2000年6月竣工通水,并調試運行。目前處理污水8000m3/d。估計年內南部工業區排放管線竣工后,處理污水量將達到30000 m3/d以上,海滄生活區目前污水排放量約10000m3/d,配套管網設施近期完工后廠處理水量將達到40000 m3/d。海滄污水處理廠設計服務區面積100平方千米,人口近期12萬,遠期35萬,匯集新陽工業區、海滄市區、海滄南部工業區及港區的大部分生活污水和全部工業廢水。
海滄污水處理廠采用改進型活性污泥法工藝,即通過延長泥齡、低負荷、控制不同段溶解氧濃度來處理污水,以提高COD的去除率。二級出水通過提升泵排到九龍江入海口。出水水質指標情況如下表。
從表中數據可見,廠出水水質大大優于設計要求, 已接近一級排放標準和相關的回用水水質標準。{回用水水質標準主要有《生活雜用水水質標準》,(CJ25.1~89)、《再生水回用于景觀水體的水質標準》(CJ/T95-2000)、《工業循環冷卻水處理設計規范》(GB50050-95)}設計二級出水中氨氮和磷的含量未考慮,但通過工藝控制基本可滿足除磷脫氮要求。今后處理污水量多時,水質氮磷指標可能有較大變化,必要時可通過對生化池實施改造,改曝氣第一段為厭氧段,工藝控制使出水氮磷指標滿足回用水水質標準。
項目 設計指標 運行指標(02年2~5月) 回用水指標 COD ≤120mg/L 52 mg/L ≤50 mg/L BOD5 ≤30 mg/L 6 mg/L ≤10 mg/L SS ≤30 mg/L 11 mg/L ≤10或5 mg/L PH 6~9 6.5~8.5 6.5~9 NH3-N 6 mg/L ≤10 mg/L TP <0.5 mg/L ≤1mg/L 總大腸菌群 105個/L ≤3個/L
3 可能應用前景分析
廈門為海灣城市,淡水資源十分貧乏,水價目前為2元/ m3,其中排污費占10%,隨著污水處理行業的產業化,水價將伴隨排污費的大幅度提高進一步上升。回用水成本大大低于該價格,即使按照供水價格的50%收取回用水價,經濟上仍有較大空間。從生活用水、工業用水、農業用水及生態環境用水四個方面考慮,本廠的中水回用范圍大致如下:
3.1 處理廠內部用水
包括生產用水、綠化用水和景觀用水,目前已建能力為2000 m3/d的廠內回用水工程,生產用水是通過回用水泵將二級出水送至污泥脫水機房,用于濃縮脫水機的濾布沖洗等。回用水泵送出的另兩路水分別供應人工瀑布方面的景觀用水和廠區綠化用水需要。
3.2 住宅小區雜用水
本廠附近為建設中的環保高品位住宅小區海滄“未來海岸”,該區設計中水需要量近期為1200m3/d,主要用于小區綠地澆注和景觀用水。為本廠中水用戶。
3.3 綠化噴灑雜用水
道路綠化地主要集中在公路中間及兩旁隔離帶,合計面積約25萬m2。公園、公用綠地、綠化帶等市政管轄綠地約37萬m2,合計62萬m2。,按照1500m2/m3的噴灑水量計算,估計用水量超過4000m3/d。若每天兩次噴灑,則一天噴灑道路綠地的用水量達8200 m3。
3.4 庭院、單位、荒山綠化用水
海滄地區的庭院、單位綠化面積超過2.8平方千米,外加由于前期過度開采土石留下的裸露的山體綠化,估計總面積超過3.0平方千米。,按照2000m2/ m3的噴灑水量計算,估計用水量超過15000 m3 /d。
3.5 工廠用水
海滄投資區目前有注冊工廠130多家,包括電力、化工、制藥、機械、倉儲、等行業,近鄰的杏林臺商投資區有多家用水量較大的紡織、印染、制革等工廠,而該區污水廠處理出水色度較深,不便應用,為本廠潛在用戶。兩區保守估計共可消化回用水每天2萬m3。
3.6 農業灌溉用水
目前廠處理污水主要來自工業廢水,暫時不考慮此方面用途,今后水量正常,生活污水量較大時根據水質中重金屬指標情況另行考慮。海滄地區農林用地在500萬m2以上,按年800~1000m3/畝計算,中水農用市場巨大。
4 回用水建設方案選擇
4.1 消毒系統
廠二級出水水質優良,大部分指標基本達到回用水要求,但作為市政雜用水還應考慮對人體健康及環境的影響,這主要是細菌指標,應進行消毒處理。回用水的消毒主要采用三種方法,即加氯消毒、臭氧消毒和紫外線消毒。臭氧消毒處理效果好,幾乎不存在二次污染,但成本大,不常用。紫外線消毒運行維護管理簡單、不存在二次污染,對于綠化用水消毒安全可靠,但目前大水量下缺乏成熟工藝。氯化消毒包括氯氣消毒、二氧化氯消毒和次氯酸鈉溶液消毒等。對于大水量的消毒成本低廉、工藝和操作管理較復雜,綠化用水對余氯要求不能過高,三種方式以加氯氣消毒綜合效果好。廠可行性報告及現場施工中均預留有接觸加氯消毒單元用地和相應資金,按照廈門環保局的加強出水細菌控制要求,廠同上級部門及籌建單位積極交涉,目前已決定建設加氯消毒系統,按照10萬m3/d能力施工。預計年內動工,項目完成投運后預計出水COD指標將進一步得到改善,細菌及大腸桿菌指標可滿足中水回用要求。
4.2 深度處理
經過消毒處理的二級出水用于綠化及道路噴灑等已能滿足要求,但作為景觀用水、工業冷卻水、印染皮革等工業用水仍應深度處理,由于重金屬、硫酸根、氯離子、硬度等各項指標正常,多次水質化驗結果表明能滿足回用水要求,故深度處理主要考慮進一步去除COD、SS。
污水的深度處理通常采用多級生物濾池法、化學絮凝沉淀過濾法、活性炭吸附法和超濾膜技術處理等,本廠水質主要是工業廢水,出水BOD5/COD指標約為0.12,SS指標也僅為11mg/l, 說明生化處理較徹底,沉淀效果也較好,出水中COD多為難降解的可溶性物質,進一步降低采用生化處理難度大,同時廠內可利用的土地有限,采用多級生物濾池處理不便;采用活性炭吸附法及膜技術處理出水優良,可滿足多方面要求,但成本過高,經濟上尚不具備條件;因此,本廠主要考慮加藥混凝、沉淀過濾后回用的工藝。具體流程圖如下:
自動凈水器兩端進水,采用穿孔管布水以滿足礬花和處理水的充分接觸絮凝,沉淀區設置斜板以加速沉淀,上清液經過填充有石英砂、無煙煤濾料的濾池得到進一步去除微量SS的效果。
5 工程主要內容及進展情況
中水回用工程計劃一期處理能力5000m3/d,遠期50000m3/d,總投資預算為292.6萬元,廠內目前已自行建設綠化澆注用中水管線1500米,廠區綠地采用回用水,平均每日用水50 m3,生產用中水目前約50m3/d,年用量為3.6萬m3,節省水費支出7.2萬元。
通往海滄未來海岸住宅小區的管線及配套設施已建設完畢,預計平均日用水750 m3,年用量為21萬m3,價差0.4元/ m3,增加收入8.4萬元。
其他回用水客戶正在積極接觸中。
6 綜合效益分析
中水處理成本不高于0.35元/m3 ,按回用水價為1.1元/m3計,本工程完成后每年可節省清潔水資源180萬m3,減少排放COD1.08萬千克,創造效益135萬元,也大大提高廈門作為中水應用示范城市和海滄投資區的形象。
第一作者 黃政道,碩士,工程師,1994年7月畢業于中山大學高分子研究所,先后在廈門杏林、集美、海滄污水處理廠從事生產調試和運行管理工作,現任海滄污水處理廠廠長助理,生產科科長。
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