再生水案例

唐山排水公司两项再生水深度处理工程进展顺利2007-11-20中国水星消息（信息员 杨大国） 河北省唐山是排水公司加快再生水利用的硬件设施建设，强力推 进污水资源化利用的进程，在《唐山市再生水利用管理暂行办法》正式实施一周年之际，该公司实施的北 郊和西郊两项再生水深度处理工程进展顺利目前，两个项目的主体工程和设备安装已经基本完工，正在 进行通水调试北郊再生水深度处理工程2007 年3月开工建设，规模为5万吨/日，采用“曝气生物滤池+高效纤维滤 池”处理工艺，建成后主要为唐山发电总厂、唐钢等用户供应循环冷却补充水，以及为大城山公园提供绿 化用水西郊再生水深度处理工程2006 年底建设，规模为6万吨/日，采用“曝气生物滤池+混合反应沉淀 池+高效纤维滤池”处理工艺，建成后主要为西郊热电厂、丰南国丰钢铁公司、丰南贝氏体钢铁公司等用户 供应循环冷却补充水再生水利用作为循环经济的新产业，是建设生态文明的重要途径2006 年11月颁布的《唐山市再生 水利用管理暂行办法》，为唐山市的再生水利用提供了良好的法规环境唐山排水公司始终坚持走科学发 展和可持续发展之路，积极开发利用非传统水资源，有效节约并保护地下水，为唐山市发展循环经济，实 现可持续发展做出了重要贡献。

2005 年以来，该公司本着“先工业后生活，先近后远，先大后小，先试点 后推开”的原则，以污水处理厂为中心，以热电厂、钢铁厂或其他工业用水大户为主要辐射点，以绿化、 洗车等为补充，将再生水的应用范围扩大到工业用水、河道景观用水和绿化用水三个方面，并积极开发洗 车等生活杂用用水市场到目前为止，该公司已建成再生水管网13.1 公里，向唐山钢铁公司供应再生水 2100 多万吨，向流经市区西部的青龙河供应景观用水400 多万吨，并向大城山公园和北虎绿地供绿化养护 用水该公司建设的两个再生水深度处理项目投入使用后，将形成11 万吨/日的供水规模，再生水回用率 达到30%，每年可增加4000万吨的新鲜水源，可多消减C0D800吨，标志着唐山市的污水处理和再生水利 用工作取得了突破性进展唐山市也将成为河北省内首家再生水规模供水的城市，再生水深度处理工作和 再生水利用率在全省领先与此同时，该公司的丰润和东郊再生水项目已经获河北省发改委核准立项丰润再生水深度处理工程 将于2008年开工建设，东郊再生水回用项目正在进行前期准备工作届时，唐山市将具备17万吨/日的再 生水深度处理能力，年供再生水可达到6205万吨。

预计到2010年，唐山市的有效再生水回用率将达到51%再生水深度处理发布时间：2013-3-23 9:23:33中国污水处理工程网随着水资源短缺和水体污染的严重加剧•再生水作为一种可利用资源已广泛应用于景区绿 化、工业用水等多个领域如何对再生水进一步处理，以拓宽其应用范围是当今水处理研 究的热点和难点之一本课题组利用臭氧一过滤一活性炭一纳床一纳滤组合工艺深度处理济 南市水质净化二厂的再生水•经过10个月的运行，出水符合《生活饮用水卫生标准》 (GB5749 —2006)111 的要求1再生水水质济南市水质净化二厂再生水水质基本情况见表1护杯 NOf-N 浊度 鱼度 TOS 硬度凶标佃g/L) (mg/L) (mgTL) (mg/L) (NW)(度)仙g/L) (m^L)0.05-0.157.2^15 0.5-L5 14-1560CTOO350亠呦2工艺流程及工艺说明2.1工艺流程2.2工艺流程说明(1)臭氧催化氧化 臭氧催化氧化可有效地分解去除水中高稳定性有机污染物，降低水的致突变活性显著提高 出厂水的安全性：臭氧催化氧化较单独臭氧氧化能更有效地氧化分解水中有机物：催化剂能 强化臭氧在水中的传质，提高水中臭氧的分解能力•增加水中溶解氧的浓度•并强化后续活性 炭处理单元的除污染效果。

2)改性滤料过滤改性多介质过滤器中装有改性滤料、石英砂等颗粒改性滤料以一种较表面积比较大的非金 属矿为基料•经改性活化，可高效率去除饮水中的有机物.并同时对水吸附净化该单元主要是 去除原水中大颗粒悬浮物•以降低原水的浊度•从而延长纳滤系统保安过滤器滤芯的更换周期. 保障后处理设备长期安全运行当过滤器运行失效时(压差达到0.1-0.15MPa时)，就要对过 滤器进行正反冲，以除去过滤介质表层的截留物该过滤的控制阀体采用微电脑控制可以根 据实际使用情况设定各参数.全自动实现进水及冲洗滤料的过程控制阀阀体内置高硬度、 高平面度的陶瓷动片，在相对之高度贴合的定片旋转一周的过程中，由于动、定片各自带有 不同的盲孔及通孔随着相对角度的变化，产生三种不同的流体通道•从而实现所需的运行、反洗、正洗等三种 功能作为水处理系统的核心控制部件•改变了传统水处理系统需要多个阀门、多条管路的 繁琐操作方式，集各种功能于一阀，安装更容易，操作更加简便⑶活性碳过滤活性碳过滤的主要作用是用来去除有机物和余氯活性碳可吸附水中的部分有机物吸附率约 为60%左右对于粒度在1—2nm左右的无机胶体、有机胶体、溶解性有机高分子杂质.仅通 过多介质过滤器是难以去除的［31。

活性碳有很强的脱氯能力，其对水中氯的去除不是单纯 的吸附作用•而是在活性碳表面发生了催化作用此外活性碳对色度、嗅味、重金属离子都 有较强的吸附作用活性碳过滤器控制阀体同上述改性滤料过滤器控制阀体4)纳床(纳离子交换器)引起水质结垢的主要原因是其中的钙、镁离子等形成硬度的成分，利用置换原理将水中的 钙、镁离子用其他不形成硬度的阳离子加以置换，将水中的钙、镁离子去除或大部分去除, 成为软水钠离子交换法，就是用钠离子置换水中的钙、镁离子以降低硬度的方法交换树脂饱和失效 后•需用盐水进行还原•还原后的树脂就又恢复了对钙、镁离子的置换能力f纳床设有树脂再 生箱•树脂失效后可以用饱和NaC1水再生1纳离子交换器控制阀体同上述改性滤料过滤器 控制阀体⑸纳滤膜系统 整个纳滤系统是由保安过滤器、高压泵、纳滤膜、压力容器以及相应的仪器、仪表、阀门、 机架、管道及管件等组成主要构筑物说明如下：①保安过滤器保安过滤器用于去除51xm以上的悬浮物、无机胶体、有机胶体、溶解性有机高分子杂质等， 以保护纳滤膜不被堵塞•它是原水进入纳滤膜前最后一道处理工艺•其主要作用是防止上一道 过滤工序可能存在的泄漏，否则.部分固体微粒就会渗入纳滤膜中，使纳滤膜阻塞或划伤。

除了颗粒杂质以外，保安过滤器对浊度、铁以及硅等胶体物质都有良好的去除效果［51保安 过滤器内装熔喷式聚丙烯滤芯f过滤等级5微米)•精密过滤器进出口设有压力指示表.当压差 达到0.2MPa时更换滤芯⑦纳滤膜纳滤膜饮用水领域主要用于脱除三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂，可溶性 有机物、Ca、Mg等硬度成分及蒸发残留物质本工艺采用陶氏膜FILMTEC纳滤膜元件. 该系列膜可在超低压运行压力下工作，从而实现节能、降低设备投资和操作费用的目的纳 滤膜产品规范及型号见表2：舉2产品規范“品r品号 产編效积In2) 有面v(>旧流1透% 溶过i一 N一 &i-ac c16003 £52<7a s 一MgD 一53<5<7附: (1)产水量和脱盐率是基于测试条件：500ppmCaC12, 70psi(O.5MPa), 25〜C, 15%回收 率：2000ppmMgS04, 70psi(0.48MPa), 25〜C2000ppmNaC1, 70psi(O.48MPa), 25〜C2)单只元件的产水量在±15 %范围变化最低脱出率93 %3主要构筑物及参数表3产品型号说朋表产品单原件 回收率％AHD4040原件31540(1016)】.05(27)0.759(19)附：兀件配公称内经4寸(102ram)的压力容器。

4工艺运行及水质监测4.1工艺的调试运行考虑到原水负荷较高会对整个工艺•特别是对纳滤系统造成影响，试验开始初期•课题组采用 自来水为原水在为期2周的调试运行中•发现整个系统运行良好，经监测纳滤膜出水稳定. 再生及反洗装置能到达预期目的于是，改用济南水质净化二厂的再生水为原水进行调试研 究4.1.1最佳进水流量的确定为了确定最佳进水流量•课题组研究了不同流量下各单元再生周期情况，纳滤膜产水率情况 如表5.图2由表5、图2可以看出•每个流量下的各单元运行周期长短并不一致.其中多介质过滤阶段运 行周期最长的是14L/rain •活性炭吸附阶段运行周期最长的也是14L/min钠离子交换器运行周 期最长的是10Umin和12Umin纳滤运行周期最长的是20Umin.综合比较当进水流量为 16IJmin时虽然不能使所有单元都达到最大周期但是可以使各单元比较均衡的贴近装置运行 的最大周期，而且在O=16Umin时.纳滤膜产水率最大，故最佳进水流量选16IJmin主農设叶建数 规撓(mm臭筑倦优窥化展矣缸投仙凤1-臭範发生器' 产以空吒为城材禅, 爲 5me/L菇性就过應器 谑速5-1 OWh纳廉［纳离予丈憶述570鈕 换牯)緘議缺，坝釆用石英贵生倩 ^:3 50x2 70x^0旳凰用幻出氏卫设计黑数；曲料 生 级 SUS.KM,勒植’(HJJOnj口 沟有改性滤唇均匀眾数：1丄- 242kg 〕反 曲理厚度：(100 袖OOrrmt"反 洗疆攬辺0-1沁Qi?'&}>阪洙时 『町；5—1 OmingfOCsd百50,卫 设计卷数：谑屁 生 皱5U53CM J鼻度E 200m.反 内存改性谑料利洗僵度tlD-HIJ 活性就卷121咤5?怜h反庇对 间 iS-lGmiti^400x1(550,卫 控轉眾mF轻H ^MSUSSCM.内型"毓祥；IXN4D(X 有阳韬甫121 k^树脂:001K7*Rii 緡;<5OL膜掘就0 -3^/ ^^70 ^4040型锁片类型：基就 阔氏讀FILWT现按共督睨，谎诜 壻谑誤 时闽■ 3flniin t操作压力：6- 石 0 MPh袈弓不局进水流■,各单元的运行周期比較单元括性濮榊离子KB(L/iXlln)过蠅101014146151S1414614242410$U2Q2012nLE17r1314加14140is进水0： 16L/min时对应多介质过滤器、活性炭过滤器、纳离子过滤器滤速为8m/h,停留时 间13m in.纳滤膜膜通量1.96m3/m min。

考虑到实际效果.并从有关资料得知，过高或过低的 臭氧投加量都不好•因此，我们选取臭氧投加量为2mg/L接触时间13min具体参见 更多相关技术文档4.2工艺的连续运行4.2.1各单元有关参数的确定在进水Q=16L/min,经过连续9个月运行，各单元有关参数如下:图2不同进水流量纳滤膜产水率变化图银据右董抬标去除效 果而定參朴质过滤黠记連Kni/鼠反港旣采 州目Q理制口*朮祜 娥,反蒂强廈：10- 1217(m^sj,反傥时 同；15勒;“1臆料更 斷周期卡4(^50J瓯淸诜后可锲賈过醴去除能力94^U上活性熾11滤器滤速$讪.辰常洗釆用白动控刚白来水猜淀，反洗强度'W-反淸洗辰可抹立唳附 niJ(mp-!lk反洗时蚩除施力仍節以上 闾：1于丽皿滤料更籍周期：40-SCH讷床〔纳离于交换辭h8ni/hR再生采用 1冲>的NaCl滸准.再 生时间：30t]un；再 生眉期？ 20h；树弗 処期周期3他再生肯可恢星工作密 lit勺餌!?以上纳睦系轨操作压力0冲越1內，国 收率51环化学淆洗 (用FM诸邈粥)和 水士浦抚和姑合，消 洗时间!. SOcmn：清洗 周簌d订毎次帮洗薪可恢廳墨 適議亞哪M L,脱有 机詢物平均9 &5fr IU 上.脱盐率衣于勺0殊由表6得知各单元运行稳定•有关性能回复能力较强•只是有些单元，特别是纳床再生及反清 洗成本较高：因此，需要进一步优化参数，提高各单元效率•降低再生及反清洗成本。

4.2.2水质监测在进水O： 16L/min.连续9个月运行对各单元出水进行定期检测，部分指标平均水质情况如 下：表7 各単元却聲来质监刊结果1'DS3词】佃汕单元伽献L) (mgZL)0.05J.3.50.^7146&03701.&5.2om13.60.6815700365过滤L7545O.i51403210690360L530.35130.28■7S&5350L40r403212.30-05700却琲滤0902.10360Q1OT1W1007&69L2100可以看出•系统对上述指标都有较高的去除率，纳滤前的预处理较好地降低了纳滤的负荷保 证了纳滤出水稳定，且出水水质符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)的要求5结论与建议⑴臭氧〜过滤一活性炭一纳床一纳滤组合工艺深度处理济南市水质净化二厂的再生水出水 水质达到《生活饮用水卫生标准))(GB5749—2006)标准的要求2)最佳进水流量Q=16Umin,此时，对应多介质过滤器、活性炭过滤器、纳离子过滤器滤速 为8m/h,停留时间13min,纳滤膜膜通量16Umin.操作压力0.45MPa；臭氧最佳投加量2mg/L, 接触时间13rain。

3)需要进一步优化参数，提高各单元效率，降低再生及反清洗成本优化系统组合，开发 出更加经济可行的再生水深度处理工艺，拓宽再生水应用范围。