| 单池斜管平面面积：82 m2，斜管上升流速12.8m/h
出水槽：36套，材质：不锈钢SS316，单槽L×B×H＝5.0m×0.25m×0.31m
刮泥机：3套，材质：碳钢，环氧涂层，直径：?＝11.5m，功率：1.1 kW
螺杆泵：9台，流量：42 m3/h，扬程：0.2 MPa，3台用于污泥排放，3台用于污泥回流，3台公共备用。
4）后混凝池
后混凝池数量：1座，有效水深3.0m，单池L×B＝3.0m×3.0m
快速搅拌器数量： 1台，功率：2.2kW
2.3 V型滤池
城市中水和工业废水系列的设计水量相同，配有相同配置及滤速的V型滤池。
城市中水系列或工业废水系列主要设计及设备参数：
设计流量：3150m3/h，4座
滤池：每座格数: 2格反渗透，单格过滤面积52.45 m2，砂滤层厚度：1.5m，滤料d10= 1.35 mm。
V型运行数据：正常运行滤速：7.5m3/m2.h，强制滤速：7.7 m3/m2.h，过滤周期：24h。
反冲洗参数：
反冲洗气：55Nm3/m2.h，混合冲洗（气/水）：28Nm3/m2.h和7.5m3/m2.h，反冲洗水：15m3/m2.h，交叉冲洗水：7.0m3/m2.h，。
反冲洗设备规格：
冲洗水泵：离心式，流量：787m3/h，扬程：8m，功率：22kW， 2用1备。
冲洗风机：罗茨，流量：2888Nm3/h，压差：0.04 MPa，功率：55kW，2用1备。
2.4 加药系统
加药系统设于加药间。本工艺加药由以下几个系统构成：1）混凝剂聚铁投加系统；2）石灰制备和投加系统；3）絮凝剂PAM制备和投加系统；4）碳酸钠制备和投加系统；5）浓硫酸贮存和投加系统；6）次氯酸钠贮存和投加系统。加药系统全自动运行，加药泵均设变频器，能随进水水质、水量变化调节加药量。
2.5 污泥处理系统
城市中水污泥量70 吨干泥/天，工业废水污泥量105 吨干泥/天。污泥的来源有：对污水中悬浮物去除、投加石灰和碳酸钠产生的CaCO3沉淀，以及来自商品药剂中的杂质。
主要设计参数及设备：
污泥储池：3座，单池有效容积V＝300m3，内设搅拌机： N＝22kW
自动厢式压滤机：过滤面积600m2，4台，滤板1600×1600mm，泥饼含固率40%
污泥进料泵：隔膜柱塞泵，Q＝65m3/h，H＝120m，4台中国论文下载中心。
3深度处理工程设计
3.1 多介质过滤器
多介质过滤器用以进一步去除水中的悬浮物和胶体，延长超滤膜的使用寿命和增加系统的产水能力。多介质过滤器设成卧式双室叠加的型式，以减少占地面积。过滤器的辅助系统包括反洗水泵和反洗风机、次氯酸钠、絮凝剂加药装置。
设计进水流量：2360 m3/h反渗透，多介质过滤器、原水泵、过滤器反洗水泵设成独立的2组，反洗风机2组共用。产水率96%。
单组主要设计参数及设备：
多介质过滤器：卧式叠加，D3200x12400，4台，单台设计流量：300m3/h
原水泵：Q=590m3/h，H=0.4MPa，3台，2用1备，变频控制
反洗水泵：Q=700m3/h，H=0.25MPa，2台，1用1备
反洗风机：Q= 36Nm3/min，H=68.6KPa，2台，1用1备（2组共用）
3.2 超滤系统
1）自清洗过滤器
多介质过滤器出水进入自清洗过滤器，以防止大的颗粒进入超滤膜，产水率99.5%。
主要设计参数及设备：自清洗过滤器：Q=1150m3/h，3套，过滤精度为200μm
2）超滤系统
本工程采用日本旭化成公司的外压式中空纤维式超滤膜组件，主要去除水中的悬浮物、胶体、大分子有机物，部分降低水中的油、COD及细菌含量。超滤出水SDI≤3，在水温25±5℃时，设计运行通量：55L/(m2h)，回收率90.2%。本工程采用全流过滤或单通错流过滤，通过关闭或打开浓水调节阀实现，若采用错流过滤，浓水排至深度处理原水池。
超滤膜在过滤了一定的水量后，膜丝表面拦截了大量的物质，本工程采用反洗、增强维护清洗（EFM）和化学清洗方式(CIP)去除膜丝上的物质。反洗周期30min，采用过滤-自动反洗/气洗-正冲。反洗无法去除的有机物，根据膜压差变化采用每1~7天进行一次的EPM。当超滤膜压差达到0.15~0.2MPa反渗透，进行CIP，CIP的周期为30~120天，CIP药剂包括次氯酸钠、酸和氢氧化钠。
主要设计参数及设备：
设计产水流量：1760m3/h
超滤膜：净产水176 m3/(h套)，11套，10用1备，74支膜组件/套
膜组件规格：型号UNA-620A，有效膜面积：50m2，公称孔径：0.1μm，膜丝内外径:0.7/1.3mm，尺寸：直径×长=165mm×2160mm
反洗水泵：Q=200m3/h，H=0.25MPa，2台，1用1备，变频控制
CIP设备：清洗水箱：有效容积15m3，配2个电加热器；清洗水泵：Q=75m3/h，H=0.25MPa，1台；保安过滤器：过滤精度≤5μm，Q=75m3/h，1套
3.3 反渗透系统
反渗透可以去除处理水中的绝大部分盐分、胶体、细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质，作为后续除盐系统设备的预脱盐装置。反渗透设备系统除盐率一般为95-99％。在水温25±5℃时，反渗透膜设计通量不大于18 L/(m2h)，单根膜脱盐率达99.5%以上，设计反渗透回收率为75％中国论文下载中心。反渗透产水经过除二氧化碳器去除CO2，以减轻后续混合离子交换器的负荷，之后进入反渗透产水池。
反渗透系统包括反渗透增压泵、保安过滤器、高压泵、反渗透装置和辅助系统，辅助系统主要有冲洗水泵、还原剂加药装置、阻垢剂加药装置、杀菌剂加药装置和化学清洗系统。
主要设计参数及设备：
设计产水流量：1320m3/h
反渗透增压泵：Q=880m3/h，H=0.30MPa，4台，2用2备，变频控制
保安过滤器：过滤精度≤5μm，Q=293m3/h反渗透， 7套，6用1备
反渗透高压泵：Q=293m3/h，H=1.30MPa，7套，6用1备，变频控制
反渗透：产水220m3/(h套)，7套，6用1备，膜型号：陶氏BW30-400/34i-FR，31:16排列，7芯排列
冲洗水泵：Q=240m3/h，H=0.30MPa，1台
浓盐水泵：Q=150m3/h，H=1.40MPa，4套，2用2备，变频控制
化学清洗装置：清洗水箱（与超滤共用），清洗水泵：Q=130m3/h，H=0.40MPa，1台，保安过滤器：过滤精度≤5μm，Q=130m3/h， 1套
除二氧化碳器：Q=330m3/h ，4台，直径φ2800
软化水泵：Q=334m3/h，H=0.80MPa，SS316L材质，5台，4用1备，变频控制
3.4 混合离子交换器
离子交换系统主要用于进一步脱除反渗透产水中的微量离子，从而保证其产水水质满足出水要求。混合离子交换器出水pH一般为6.5~7.0之间反渗透，为保证除盐水pH=7~9.2的要求，在除盐水泵入口处加氨。
4运行效果
本工程预处理2009年10月底投产，实际运行情况详见表4、5，深度处理2010年1月底投产，实际运行情况详见表6。
表4 预处理城市中水实际运行进出水水质
Tab.4 Operatinginfluent and effluent quality of municipal reclaimed water
|
序号
|
项目
|
2009-12-11
|
2009-12-12
|
2009-12-13
|
2009-12-14
|
|
进水
|
出水
|
进水
|
出水
|
进水
|
出水
|
进水
|
出水
|
|
1
|
pH
|
7.63
|
7.46
|
7.7
|
7.49
|
7.64
|
7.54
|
7.56
|
7.46
|
|
2
|
悬浮物/(mgL-1)
|
15
|
4
|
10
|
2
|
7
|
1
|
5
|
2
|
|
3
|
浊度/NTU
|
13
|
2
|
9
|
1.8
|
4
|
1.3
|
3.3
|
1.6
|
|
4
|
总碱度/(mgL-1)
|
120
|
54
|
160
|
64
|
130
|
62
|
142
|
71
|
|
5
|
暂时硬度/(mgL-1)
|
120
|
54
|
160
|
64
|
130
|
62
|
142
|
71
|
|
6
|
钙硬度/(mgL-1)
|
190
|
87
|
208
|
100
|
202
|
101
|
199
|
97
|
表5 预处理工业废水实际运行进出水水质
Tab.5 Operatinginfluent and effluent quality of industrial wastewater
|
序号
|
项目
|
2009-12-15
|
2009-12-17
|
2009-12-18
|
2009-12-19
|
|
进水
|
出水
|
进水
|
出水
|
进水
|
出水
|
进水
|
出水
|
|
1
|
pH
|
7.99
|
8.40
|
8.71
|
7.44
|
8.13
|
9.95
|
7.93
|
7.92
|
|
2
|
悬浮物/(mgL-1)
|
118
|
2
|
149
|
2
|
46
|
1
|
74
|
1
|
|
3
|
浊度/NTU
|
102
|
0.5
|
129
|
0.4
|
33
|
1
|
51
|
0.9
|
|
4
|
CODMN(mgL-1)
|
22
|
13
|
31
|
18
|
15
|
13
|
16
|
15
|
|
5
|
BOD5(mgL-1)
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
6
|
总碱度/(mgL-1)
|
122
|
59
|
140
|
25
|
113
|
69
|
120
|
50
|
|
7
|
暂时硬度/(mgL-1)
|
122
|
59
|
140
|
25
|
113
|
69
|
120
|
50
|
|
8
|
钙硬度/(mgL-1)
|
276
|
81
|
380
|
226
|
255
|
97
|
268
|
90
|
|
9
|
油类/(mgL-1)
|
1.7
|
1
|
2.1
|
0.7
|
2.3
|
0.8
|
1.7
|
1
|
注：-无数据。
表6 深度处理实际运行进出水水质
Tab.6 Operatinginfluent and effluent quality of post-treatment
|
序号
|
项目
|
2020-02-03
|
2020-02-04
|
2020-02-05
|
|
进水
|
软化水
|
除盐水
|
进水
|
软化水
|
除盐水
|
进水
|
软化水
|
除盐水
|
|
1
|
硬度/( mgL-1)
|
320
|
0
|
0
|
384
|
0
|
0
|
324
|
0
|
0
|
|
2
|
二氧化硅/(μgL-1)
|
-
|
50
|
10
|
-
|
6
|
5
|
-
|
6
|
5
|
|
3
|
电导率(25℃)/( μS/cm)
|
1580
|
21.6
|
0.15
|
1567
|
29.1
|
0.18
|
1602
|
28
|
0.2
|
|
4
|
pH
|
7.7
|
6.61
|
8.17
|
6.96
|
5.96
|
7.53
|
7.44
|
6.16
|
7.16
|
|
序号
|
项目
|
2020-02-06
|
2020-02-07
|
2020-02-08
|
|
进水
|
软化水
|
除盐水
|
进水
|
软化水
|
除盐水
|
进水
|
软化水
|
除盐水
|
|
1
|
硬度/( mgL-1)
|
372
|
0
|
0
|
344
|
0
|
0
|
356
|
0
|
0
|
|
2
|
二氧化硅/(μgL-1)
|
-
|
5
|
5
|
-
|
5
|
5
|
-
|
5
|
5
|
|
3
|
电导率(25℃)/( μS/cm)
|
1398
|
23.5
|
0.15
|
1339
|
19.78
|
0.15
|
1432
|
25.1
|
0.18
|
|
4
|
pH
|
7.57
|
6.66
|
7.13
|
7.66
|
6.78
|
7.14
|
7.34
|
5.91
|
7.47
|
5实际运行中问题及建议[2]
5.1预处理中需投加石灰去除暂硬，由于石灰中Ca(OH)2含量过低，造成去除暂硬效果差，产生的渣量较大，高密度沉淀池排泥频繁，且石灰中Mg、Si含量高造成深度处理中反渗透膜容易结垢，建议选择高品质的石灰，石灰中Ca(OH)2含量≥90%。
5.2深度处理中反渗透膜的污堵主要是有机物的污堵，建议以后新建的钢铁废水处理中考虑COD的进一步降低。
5.3污泥脱水系统的压滤机为国产设备，维护量较大，尽量选进口设备。
5工程意义
自本工程投产以来，唐钢共停用全部七座深井水泵站、九座各子系统软水站和一座除盐水站，水源全部采用工业废水和城市中水。冶金企业作为用水大户，在国家节能减排的要求下，水源成为缺水地区企业发展的瓶颈，本工程采用工业废水和城市中水替代地下水作为冶金企业的水源，为冶金企业节水和废水利用指出了一条新路。
参考文献：
[1]蒋玖璐，李东升，陈树勤.高密度澄清池设计［J］.给水排水，2002,28（9）：27-29
[2]尹士海，李忠政，梁宏书.双膜法在钢铁废水中的应用［J］.全国冶金节水与废水利用技术研讨会论文集，2010：279-282
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