再生水厂

关键词： 水厂 再生

再生水厂（精选四篇）

再生水厂 篇1

关键词：再生水厂,半地下式一体化,AAO-MBR

1 工程概况

合肥市滨湖新区塘西河再生水厂是合肥塘西河综合整治重点工程项目之一,厂址位于塘西河污水厂西侧、方兴大道北侧、塘西河南侧。服务范围为规划十五里河排水系统的北2区范围,塘西河再生水厂设计规模3万m3/d,采用AAO-MBR工艺[1],其出水排入塘西河,作为塘西河的生态补水水源。

2 设计规模、设计水质

2.1 设计规模

为达到塘西河的水质建设目标,枯水期塘西河需外源补水约为6.0万m3/d,周边目前可调用的水资源仅3.0万m3/d,尚缺3.0万m3/d的补水量,故塘西河再生水厂的设计规模确定为3.0万m3/d。

塘西河再生水厂上游地区的规划总水量为4.72万m3/d,污水优先进入已建的塘西河污水处理厂(规模0.5万m3/d)及本工程(规模3万m3/d),经处理后排入塘西河,剩余污水及规划预留的初期雨水量进入十五里河污水处理厂。

2.2 设计水质

塘西河再生厂的设计进水水质根据服务范围内的监测数据和合肥市经济技术开发区污水厂、王小郢污水厂、望圹污水厂以及塘西河污水厂运行数据,并适当预留有发展余地来确定。设计出水水质按GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A标准和GB/T 18921—2002《城市污水再生利用景观环境用水水质》中娱乐性景观用水标准执行,具体水质要求见表1。

mg/L

3 总体设计

塘西河再生水厂总体布置采用半地下式一体化形式,全部处理构筑物设于地下一层,地上一层为检修空间,中间设采光通道(兼检修通道)。一体化构筑物平面尺寸:105 m×70 m,其中竖向尺寸:地下7.5 m,地上6~7 m。塘西河再生水厂剖面示意图见图1。

一体化处理构筑物顶部采用全绿化覆盖,与塘西河两岸总体景观相协调。采用绿化式围墙,创造优美的公园式厂区,突破传统污水厂的设计理念。

4 工艺设计

4.1 处理工艺

通过对该厂进、出水水质特点分析、论证和比选,确定再生水厂处理工艺如下。

1)污水处理工艺。采用A/A/O+MBR膜反应池工艺,处理出水采用次氯酸钠消毒工艺,保障出水的余氯量≥0.5 mg/L,尾水经景观湿地后排放至塘西河,用于塘西河生态补水。

2)污泥处理与处置。污泥采用离心浓缩脱水一体机,将污泥含水率降至80%以下后,外运异地“稳定化、无害化、资源化”处置。

3)除臭工艺。厂内臭气处理采用生物除臭法为主、天然植物液喷淋方法为辅的处理方式。

4.2 设计参数

塘西河再生水厂工艺流程图见图2。

1)AAO生物反应池。共设2池,单池尺寸为47 m×30 m×6.5 m(有效水深),单池总容积为9 165 m3,其中缺氧池容积为2 340 m3,厌氧池容积为2 340 m3,好氧池容积为3 510 m3,预缺氧池容积为975 m3。名义水力停留时间为14.66 h,其中厌氧池3.74 h,缺氧池3.74 h,好氧池5.62 h,预缺氧池1.56 h,总泥龄为16 d。气水比=6.6∶1.0,鼓风机变频无级可调。外回流比为0~400%,有级可调。内回流比为0~400%,有级可调。无氧池容/有氧池容=1.6∶1.0。MLSS浓度为5 000~8 000 mg/L。

2)MBR膜池。共设2组,每组5池,单池尺寸为9.6 m×5.76 m×3.3 m(有效水深),MLSS浓度为10 000 mg/L,膜操作压力≤300 k Pa,膜运行通量为0.5 m3/(m2·d),膜擦洗风量为0.28 m3(空气)/[m2(膜面积)·h],每池24组膜组件,每组MBR膜组件含12支膜元件,单支膜元件的过滤面积为25 m2(膜面积)。

4.3 设计特点

1)半地下式一体化布置设计。

(1)处理构筑物全地下、集约化、模块化布置,大大减少污水处理厂的占地,节省用地费用。

(2)减少了构(建)筑物间相互连接的工程量,降低能量损耗。

(3)采用半地下式设计,处理构筑物全封闭,避免了噪声、臭气等对周边环境造成二次污染。

(4)一体化处理构筑物顶部采用全绿化覆盖,与塘西河两岸总体景观相协调,采用绿化式围墙,营造优美的公园式厂区,突破传统污水厂的设计理念。

(5)敞开式公园化厂区,还绿地于民。

2)污水处理采用先进的MBR工艺。

(1)高效而稳定的泥水分离效果,出水水质好。

(2)协调生物反应池水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的关系,有助于控制长泥龄脱氮和短泥龄除磷的矛盾,使运行控制更加灵活稳定。

(3)生化池MLSS相对较高,系统抗冲击负荷的能力强,出水稳定。

(4)MBR系统总体池容小,占地少。

(5)模块化设计,结构紧凑,占地少,便于管理。

(6)低负荷、低DO、高MLSS工况,为同步硝化反硝化创造条件,回收硝态氧,节约碳源和能耗,提高生化反应速率,降低能耗。

3)再生水厂总体设计采用“低碳、节能、生态”理念降低日常运行费用。

(1)以自然采光和人工照明相结合的采光照明方式,节约日常照明能源消耗。

(2)采用自然通风与机械通风相结合的方式,降低通风电耗。

(3)采用分区与隔离措施,降低通风电耗,提高通风与除臭效果。

(4)半地下式设计,营造相对稳定的生化池环境,降低能耗,提高运行稳定性。

4)工艺专项设计降低“能耗”、“药耗”,控制运行费用。

(1)采用MBR工艺,污泥浓度高,提高单位容积负荷和DO生化利用率。

(2)选取合适的MLSS浓度,平衡氧气传质速率,降低能耗。

(3)生化池末端设置污泥“自浓缩”设施,稳定生化池MLSS和运行工况,相对降低进入膜池MLSS浓度,改善膜池工况,有利于节能和膜的运行通量提高,减少跨膜压差,降低抽吸泵的扬程,节省运行费用,同时具有降低膜组件维护药耗的作用。

(4)将MBR膜池混合液先回流至好氧池,可充分利用回流混合液中的DO,同时降低好氧池中的鼓风曝气量,达到节能的目的。

(5)在好氧池后增设预缺氧池,控制好氧池出水的DO在0.5 mg/L以下,回流至前端的混合液对原污水中碳源的消耗大大降低,原污水中的优质碳源可优先用于脱氮除磷,在节约碳源的同时也节约了能源。

5 技术经济指标

工程总投资14 929.82万元,其中工程建设费12 758.34万元,污水处理成本2.458元/m3,单位经营成本1.585元/m3,单位运行成本0.82元/m3。占地综合指标为0.3 ha/(万m3/d),绿化率为90%。

6 结语

塘西河再生水厂目前已建设完成,正在进行调试中,处理工艺采用AAO-MBR工艺,出水作为塘西河的生态补水水源,采用半地下式一体化布置形式。

正式运行后每年可截留大量的污染物,预计污染物削减量可达到BOD51 576.8 t/a,CODCr3 285 t/a,SS 2 080.5 t/a,NH3-N 328.5 t/a,TN 383.25 t/a,TP 49.28 t/a,改善了塘西河水环境质量,提升地区的投资环境,其环境、社会效益显著。

参考文献

再生水厂工作总结 篇2

时光在我们的手中静静地流逝，2012已成为历史，回眸历史工作的成与败，对与错，只是总结而不是中心，中心就是发展，如何发展，怎样发展，主要是领导的决策，就是领导人的态度和定调，有了方针政策才有真正的发展，领导是决策者，员工是执行者，执行的好不好，就是工作的好不好，再怎么说，关键在领导的决策的方向定位，定位对了，才有发展，我个人认为再生水厂是社会效益，而不是经济效益，要把上述两个问题颠倒来看，那工作就很难开展。

下面我再总结一下水厂的工作，我作为再生水厂的一名普通员工，立足本岗，切实做好自己的工作，与水厂一同见证着中水事业的发展。

比起公司其他部门的工作，我们并不辛苦，但这不代表我们不努力。每天，我们伴随着产水设备的隆隆声，哗哗的流水声，在各自的岗位上辛勤的工作。巡视厂区、记录数据、调节水量、检查设备，我们都满怀工作热忱，投身到工作当中去。巡视厂区，及时的把各个工号的工作状况检查；记录数据，从数据中分析设备的运行情况；调节水量，把产水和供水维持在最优的情况；检查设备，让设备发挥最大的力量！我们，为了中水事业的发展，努力地做着自己的贡献。

墨守成规不适合中水这个新兴事业，只有在工作中不断适应工作状况，改进工艺，合理发挥人和设备的力量才是发展的方向。在水质更优，水量更有保证的前提下，工作效率有了大幅度的提高，这与领导和同事们的辛苦是分不开的。

泥泞满地，摸索前行的时间已经过去了，接下来的道路虽不平坦，但我们中水人会以自己的努力奋勇向前！

扪心自问，2012年的工作还没有做到尽善尽美，但我们都尽了自己的全力。接下来的一年2013年里，我们必将继往开来，冲破种种问题的考验，迎接更加辉煌的明天，不负我们中水人的光荣称号！

恽连富

再生水厂 篇3

【关键词】ControlLogix;热备系统;超滤;反渗透;SMF-S;RO

一、引言

我国人均水资源量仅为世界平均水平的四分之一。而我国地域广大，水资源分布又极不平衡，大体是南方多北方少。地处我国北方的城市----天津，就是一个水资源贫乏的地区。为了解决水资源短缺的问题，天津滨海新区对城市污水再利用给予了充分重视，并大力支持再生水项目在滨海新区的实施与开展。北塘再生水厂肩负着滨海新区节能减排的任务，以北塘污水处理厂的出水做为进水，采用了浸没式超滤（SMF-S）和反渗透（RO）处理工艺，产水规模为4.5×104m3/d，分别为天津北塘热电厂（用水量：2.87×104m3/d）、北塘片区（用水量：1.07×104m3/d）及黄港生态开发区（用水量：0.56×104m3/d）供水。

对于一个再生水处理系统，控制系统尤为重要，它是整个处理系统能够安全、可靠、高效运行的保障，而热备系统的出现和快速发展很好的实现了这一目标。北塘再生水厂所使用的控制系统是ControlLogix热备系统。

二、北塘再生水厂工艺介绍

北塘再生水厂包含有提升泵房、超滤处理工段、反渗透处理工段、清水池、送水泵房和加药间等。主要处理工艺是浸没式超滤（SMF-S）+反渗透（RO）。SMF-S系统能去除水中大于0.03微米的颗粒，利用外压式中空纤维超滤膜（由天津膜天膜科技股份有限公司生产），通过低压气水双洗+反冲洗等运行和反洗工艺来维持系统的运行流量。过滤的流向是从中空纤维的外壁至中空的内腔，进水通过多孔的纤维壁将水中的固体截留在外壁，以有效去除水中的微生物和悬浮物等物质。RO系统是在高于溶液渗透压的压力下，借助于只允许水分子透过的反渗透膜的选择截留作用，将溶液中的溶质与溶剂分离，从而达到纯净水的目的。反渗透膜是由具有高度有序矩阵结构的聚合纤维素组成的。它的孔径为0.1纳米-1纳米，即一百亿分之一米（相当于大肠杆菌大小的千分之一，病毒的百分之一）。它可以把水中的杂质、各种离子、分子、有机物、胶体、细菌、病毒、热源以接近95-99%的去除率。我厂采用的是日本东丽膜。整个系统处理过程完全自动化控制，这就要求控制系统要足够智能化、人性化，并要有故障时的备用能力，以确保再生水处理系统高效、稳定的运行，才能保证对用户的正常供水。

三、ControlLogix热备系统在北塘再生水厂的实现分析

1、ControlLogix热备系统的工作原理

在ControlLogix冗余热备系统中，当主处理器执行完程序后，会将所有输出指令的结果传送给从处理器。同时，由于ControlLogix系统所有的I/O设备都在ControNet网络中，在ControNet网络中采用的通讯方式是“生产者/消费者”模式，而从处理器作为一个“消费者”可以与主处理器具有同样意义的地位，一样可以获取I/O的输入信息。这样，就确保了主、从处理器内输入、输出映像表的一致性。从而在控制与执行方面得到了“双”保障。

2、ControlLogix系统在北塘再生水厂的配置方式

北塘再生水厂的热备控制系统采用的是罗克韦尔AB Logix5000 PLC，主站通过ControlNet网络与多个远程站（公共站5个，SMF-S站6个，RO站9个）通讯。上位机选用的是两台SIEMENS工控机，并配21寸液晶显示屏，每台上位机安装了两块10/100M的自适应以太网卡，均与两台工业用交换机（型号：1983-MS06T）形成双网通讯。主站与远程站之间ControlNet网络采用的是单网通讯，这对冗余系统的完整性无疑是一种欠缺，日后将会在技改中更改网络配置为双网通讯。见系统配置图。

3、北塘再生水厂上位机热备

北塘再生水厂的两台上位机PC1和PC2硬件配置完全相同，它们同时同步工作，同步运行着监控软件。一个为主系统，另一个为备用系统。当主系统出现故障时，备用系统会立刻转备为主。正常情况下，由主系统完成现场数据的实时采集，并实时更新备用系统中的数据。当发生故障时，备用系统将会自动承接主系统的工作，并完成报警状态和实时数据的一致性任务。

运行中，任一台PC机发出控制命令的效果都是一样的，在另一台PC机上会引起相同的反应。通过以太网的通讯方式，PC机时刻高效的监视着工艺系统的运行状况。这种上位机的双机热备以其软件丰富、显示功能强和输入控制方便等优点，提高了控制系统的可靠性和灵活性。（见系统配置图第一部分）

4、北塘再生水厂PLC双机热备

北塘再生水厂所使用的ControlLogix PLC热备系统是由两套完全相同的PLC系统组成，它控制着整个生产流程，它的工作状况以及与上位机、PLC远程站之间的通讯正常与否，关系到整个生产系统的正常与否。因此必须对PLC进行实时监测，一旦发现错误，就必须立即启用备用PLC，使之获得主控权，以确保生产流程能顺利进行下去，并提示操作人员对原主控PLC进行及时检修。（见系统配置图第二部分）

5、北塘再生水厂上位机与PLC通信的双网冗余

工业以太网是目前最流行的拓撲标准之一，具有传输速率高、网络资源丰富、系统功能强、安装简单和使用维护方便等很多优点。北塘再生水厂上位机与PLC的通讯方式采用的就是工业双环以太网（见系统配置图第三部分），在技术上，与IEEE802.3标准完全兼容，在数据通讯上实现了冗余，也实现了生产的双保险。

四、结束语

综上所述，在对控制要求较高的再生水处理系统中采用上位机双机热备，PLC系统的双机热备，上位机与PLC通信的双网冗余，较以往单机和单网通信，这种方案大大降低了系统设备的故障停机率。特别是针对我厂（北塘再生水厂）对污水一级A出水的再利用处理，设备的低停机率、高稳定性给用户带来了用水保障，同时也为滨海新区的节能减排任务做出了贡献。

参考文献

[1]赵强，顾德英，汪晋宽等.PLC双机热备系统设计及性能优化[J].仪器仪表学报，2005，26（8）：636-638.

[2]鲁连奎，张保平.PLC程控系统的数据通信和双机热备[J].测控技术，2000，19（5）：62-64.

[3]徐鹏.PLC双机热备的建立及其应用[J].工业控制计算机，2005，18（6）：78-79.

再生水厂 篇4

热泵是将低温位热能通过消耗部分高位能利用逆卡诺循环提升温度后成为可直接利用高温位热能的装置。利用热泵采暖可充分利用各种低品位能源, 减少化石燃料消耗和大气污染。热泵系统按低位热源划分可分为空气热泵、水源热泵和地源热泵。

常规水源热泵采用地下水为低位热源。地下水温度全年恒定在20℃左右, 是热泵供热 (冷) 的理想热源。但是, 如表1所示在当前水资源严重短缺、现有回灌技术不成熟条件下大规模推广使用地下水水源热泵会造成地下水资源的极大浪费和破坏。因此, 开发利用非常规水源热泵就成为当前应用研究的热点。

非常规水源热泵包括地热热泵、污水热泵、海水热泵等。本文重点介绍污水热泵在污水处理厂生产工艺用房及办公管理用房采暖空调热源配置中的作用。

2 污水热泵技术

污水热泵采用城市生活污水或工业废水作为水源热泵的低位热源。由于受气温变化, 冬季污水温度较低, 平均水温只有10℃左右。如何利用低温热源是污水热泵的技术关键。此外, 污水热泵应用中还需解决污水温度波动、水质复杂等技术问题。

城市污水热泵系统的推广使用有三方面的意义: (1) 与中水回用工程结合, 可以实现污水综合利用效益最大化; (2) 与污水处理厂结合, 建立大型污水热泵站, 可以实现集中供冷供热, 减少化石燃料的消耗和环境污染; (3) 与传统水源热泵相比, 可以保护地下水资源免受过度开采。

3 工程简介

咸阳路再生水厂位于天津市西青区咸阳路污水处理厂内, 再生水厂规模为5万t/日 (供水能力) , 供水范围近期主要包括杨柳青热电厂、华苑产业园区、规划的第三高教区、瑞景新苑居住区等 (含城市绿化、道路清扫、观赏性景观环境用水等) , 到2010年增加中北镇工业园区、候台风景区、城建学院等用户。再生水非冬季主要回用于工业循环冷却水、城市杂用水 (含城市绿化、道路清扫) 及观赏性景观环境用水等;冬季由于没有绿化、道路冲洒和景观水体的补充, 再生水只回用于电厂冷却水、冲厕, 再生水量较夏季要小。

本水源热泵工程为咸阳路再生水厂提供工艺采用用热及厂区办公楼空调。厂区冬季工艺采暖面积5 000 m2, 厂区控制中心空调面积600 m2。冬季热负荷450 k W, 夏季冷负荷120 k W。由于工艺车间无夏季空调要求, 导致冬夏负荷差别较大, 故设计选用3台机组, 冬季根据负荷情况进行台数调节, 夏季轮换运行1台, 机组根据负荷大小进行容量调节。水泵按1机对1泵设置, 与机组运行台数相同。末端采用了风机盘管系统, 厂区工艺车间采用落地明装机组, 综合楼则采用卧式安装, 并设置新风系统。设计过程中, 针对污水水质较差, 缺少水温数据等现实条件, 协调业主组织多次现场测量, 补充水质资料, 调研北京等地污水热泵实际运行情况及污水水温基础数据, 综合确定污水设计水温:冬季12℃, 夏季24℃, 冬季最不利工况按9℃设计, 预留中介水添加乙二醇溶液装置条件, 设置备用热源, 从而保证工程的安全施工运营。

鉴于设计当初, 天津市无类似工程可以参照, 国内也仅有北京密云及高碑店两家用户, 通过实地走访, 针对污水换热时的污堵情况较为严重的问题, 本设计专门选用自动连续过滤除污器, 如图1所示。在设计中通过适当加大污水量, 减少污物粘着在换热表面以及污垢增长。

鉴于污水来源广泛, 氯离子含量较高且不稳定, 综合考虑设计安全性, 本设计采用中间换热器间接换热的热泵机组连接方式。中间换热器选用316 L不锈钢换热器, 如图2所示。考虑冬夏使用容量不同及节约造价等综合因素, 中间换热器选用两台, 冬季随机组负荷变化及开启台数, 运行1台或两台, 夏季轮换运行1台, 停机时做换热面清污保养。

为便于总结工程经验, 设计当初考虑在污水侧、中介水侧、末端侧加装温度传感器, 污水及末端侧预留热量表、流量计安装位置。厂区中央控制室负责远程数据采集记录。

4 运行测试

本工程于2007年8月投入试运行, 通过监测分析运行记录数据, 热泵系统运行稳定, 各种工况数据满足设计要求。污水温度与气温的关联性监测显示, 波动性气温和较短时间的温度骤降对污水温度无明显影响;仅当气温连续2天以上降温, 污水温度波动才较为明显。设计之初, 由于污水基础水温数据较少, 污水利用温降按2℃计算, 根据近2年的运行记录, 冬季污水最低温度为10℃ (当时气温为-15℃) 。因此, 后续工程设计可适当加大利用温降, 以进一步提高热能利用经济性。

本工程热源采用污水热泵, 如图3所示。污水来自相邻污水处理厂的二级出水, 经监测, 夏季污水水温22～24℃, 冬季12～14℃, 适宜作为水源热泵的低位热源。

冬季, 污水中富存有较多的生活及生产排热, 与同期气温及河水水温相比, 具有较高的温度, 热泵运行效率较高。同时, 污水热泵仅提取污水中的热能, 污水水质不会发生变化, 不会影响污水再生的后续利用。

在再生水厂厂区设计中, 工艺生产及生活办公均需要冷热源, 传统采用市政热源或自建锅炉房的方式, 常会遇到管网接入及环境污染等问题, 且运行费用较高。本工程利用靠近污水处理厂的条件优势, 实现了污水的综合化资源化利用。

在设计过程中, 考虑到污水来源较广、水质复杂的情况, 设计采用自动除污过滤器、专用污水换热器、中介水换热等手段实现了污水热泵的安全运行。

经过1年半的工程试运行测试, 表明热泵系统运行正常, 满足设计要求, 辅助适当的自动控制方式实现了系统的节能运行。

5 经济分析

对污水热泵采暖的经济性进行分析时, 主要是能源价格的影响, 以获得41 860 k J热量所需的费用做一个综合比较, 如图4、图5所示。我们可以得出用热泵机组:设热泵的COP为3.5, 则耗电量为3.32 k W, 若电费平均价格为0.41元/k Wh (天津地区) , 则电费为:3.32 k W×0.41元/k Wh=1.36元;用燃煤锅炉:煤大约能够产生70%的热量, 燃料热值为20 930 k J/kg, 则所需的燃料为2.86 kg。若煤价为0.30元/kg, 则费用为:2.86 kg×0.30元/kg=0.86元;用燃气锅炉:燃气大约产生75%的热量, 燃料热值35 162k J/m3, 则所需燃气量为1.59 m3。若燃气价格为2.2元/m3, 则其费用为:1.59 m3×2.2元/m3=3.50元;用燃油锅炉:燃油大约能够产生80%的热量, 燃料热值38 511 k J/kg, 所需的油量为1.36 kg。若油价为3.0元/kg, 则费用:1.36 kg×3.0元/kg=4.08元。

由此可见, 用煤取暖是最便宜的, 而用燃油是最贵的。热泵运行的经济性, 除与COP大小有关外, 与电价高低有直接的关系, 与其他采暖方式相比还要视其他燃料的价格而定。污水热泵与水源热泵的经济性对比数据如表2所示。

注:年计算费用公式AC=I (A/P, i, n) +C (F/A, i, n) , 动态回收期n=20 a (a代表年) , 利率i=6%。

6 结语

城市污水热泵是污水热能利用的主要发展方向, 也是污水综合利用的主要手段。通过污水回用、污泥利用、排热回收实现污水资源社会效益、经济效益、环境效益最大化。

目前, 我国的经济发展水平与国外发达国家还有一定的差距, 但随着经济发展和生活水平提高, 我国城市人均能源消费量以及生活用水标准将大幅度提高, 城市生活污水的排热量也将极大增加。污水热泵不仅可以提高污水资源化利用水平, 而且可以节约宝贵的高品位能源。结合我国国情, 在具体应用污水热泵时还应注意以下一些问题:

(1) 在技术上, 根据污水水质情况开发高效率耐腐蚀的换热设备;根据污水水温确定热泵运行工况、供热出水温度和运行效率;

(2) 在规划上, 合理规划城市排水和污水处理系统, 确定合理的热泵接入方式, 是采用集中热泵还是采用分散热泵;

(3) 在管理上, 建立一套既能满足污水回用又能回收热能的调控系统, 使系统处于最佳运行状态;确定合理收费标准, 降低污水处理成本。

参考文献

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[3]李建兴, 涂光备, 涂岱昕.城市污水热泵在住宅供热中的应用分析.流体机械, 2004, 32 (6) :65～68

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