污水再生回用处理工程设计方案
一、项目意义及工程方案的总体技术路线
工业污水深度处理及回用是目前各工业企业积极采纳的一种节水、节能和环境保护措施，也是目前我国政府大力支持的可持续性发展宏观战略。它的推广与应用不但可以减轻污水外排对环境的污染，而且还可以为企业节约新鲜用水费用、排污费用等。从而为企业增加经济效益，为国家创造社会效益。特别对用水大户的石油、化工企业而言其经济效益和社会效益尤为深远。
钢铁工业污水深度处理及回用是水处理领域中的一项新课题，其科学研究和应用实例目前较少，由于钢铁工业具有规模大、用/排水各工艺单位众多等特点，所以确定回用水水质指标，目前国内尚无统一标准，欲确定一个企业的回用水水质指标，只能根据本企业的现时工业用水指标及回用水的使用环境，以及国家环保局等单位建议的冷却回用水水质指标，来综合考虑确定回用水水质指标。
工业污水的回用一般采用高级处理技术，也称三级处理，可采用的技术有生化法（脱微量有机物、脱氮、脱磷），化学沉淀（分离重金属离子），絮凝（去除微量有机物及浊度），活性碳吸附（去除微量有机污染物），离子交换（去除无机离子，降低含盐），超滤、微滤、反渗透（去除悬浮及溶解总固体），化学氧化（分解有机大分子、除臭）等。当然，这些技术的选择和工艺流程的组建应根据企业的工业用水总的合理格局来论证。
二、水回用处理主要技术简介
1、微电解技术
微电解污水处理技术的基本原理是：在电解槽中填充颗粒性导体和电介质混合填料，在外加直流电场的作用下，复极性导电粒子两极间产生感应电位梯度，导电粒子被这样复极化而成为多个分散独立的微型电解单元。污染物在通过这种电场下的混合填料时发生复杂的电化学反应而被去除或转化，从而实现污染物的降解。由于微电解反应器增加了单位槽体积的电极表面积，使得电解污染物所需的电泳移距离大为缩短，可提高反应速度和单位体积槽的反应量，进而可以降低反应停留时间。微电解法综合了吸附和电解等方法的优点，表现出优良的应用特性。该处理方法已应用到印染废水、制药废水、机械加工切削液处理、采油废水、生活污水的中水回用等领域。
根据我们对各种废水的小试结果、工业化装置取得的运行经验：微电解法有机地结合了吸附、表面催化、氧化还原等多种过程，对污染物施加各种物理化学作用。从最彻底的污染物完全无机化（矿化作用）及有机大分子的断裂（剪切作用）到简单的官能团改变（改性作用），存在较宽的处理效果分布谱。改变所加电场的特性，可使此处理效果分布谱发生变化。该方法的突出之处是对所有废水中的污染物都有程度不同的效果。除被关注的COD等指标得到有效削减之外，微电解的处理效果还表现在废水的破乳，色度的降低，可生化性的提高等多个方面，特别对去除氰化物效果尤其显著。
根据上述多方面的研究成果和实际经验说明微电解的作用是多方面的，其水处理的有效性得到了充分实证。从应用的角度来看，该方法的突出之处是通过反应电压的调节、反应范围的扩展或压缩等手段，可以灵活地适应具体的废水水质水量变动状况，为去除目标污染物提供最佳条件。此外，微电解反应器具有结构简单、易于加工、停留时间短（一般为20至90分钟）、占地面积小、设置灵活、易于配套于其它处理单元、操作自动化等优点。如在微电解的前后辅以适当的水处理单元，可以满足不同水处理任务的需要。
2、石油化工行业污水处理技术应用情况简介
序号 应用单位名称 项目性质 采用工艺 处理规模（吨/日） 设计时间 建成时间 运行时间 备注
1 吉化木糖醇厂 化工污水处理 VTBR生化-微电解 500 1995 1996 1997
2 大化30万吨合成 合成氨污水 VTBR生化 800 1995 1996 1996
3 新乡化纤厂 黏胶纤维生产黑液 混凝-VTBR生化-混凝 6300 小试 1996 中试1997建成2000 2000
4 大连玻璃厂 含酚污水处理 混凝-VTBR生化 300 1995 1996 1997
5 大连化学工业公司 焦化污水处理 CBOT生化 1200 1992 1992 1993
6 大连石油化工公司 石油炼制污水 CBOT生化 16800 1987 1988 1988
7 吉林江南炼油厂 石油炼制水处理 CBOT生化 7500 1990 1991 1991
8 锦西渤海炼化总厂 环烷酸废水 微电解 168 1999 1999 1999
9 泰兴科教化工厂 化工污水 微电解-厌氧VTBR-好氧 BR 50 1999 1999 1999
10 泰兴一鸣化工厂 化工污水 VTBR厌氧-VTBR好氧-混凝 20 1999 1999 1999
11 泰兴君泰稀土有限责任公司 稀土生产废水 中和-吸附-生化 800 2000 2000 2000
12 抚顺石油二厂 延迟焦化废水 混凝-催化曝气-微电解 48吨/中试 1997 1997 1999
13 抚顺石油一厂 石油炼制污水回用 曝气-微电解 240吨/中试 1998 1998 1999
3、处理对象
（1）回用水来源
本溪钢铁公司综合污水 120000吨/天 5000吨/小时。
（2）回用目标
处理后达到中水回用标准，实现企业废水零排放
（3）污水、二级处理后排水及不同回用水的水质指标见表1。
表1.各类污水处理前后水质指标及回用水指标
项目 单位 综合水样-1 综合水样-2 回用水指标
PH mg/l 8.6 9.2 6. 5-8. 5
总硬度 mg/l 249.35 340.34 <200
总碱度 mg/l 165.42 175 <150
氯离子 mg/l 41.54 64 ≤50
钙硬度 mg/l 163.02 260.26
镁硬度 mg/l 86.33 80.08
总铁 mg/l 2.46 2.25 ≤0.5
二氧化硅 mg/l 23.46 25.66
COD0 mg/l 319.48 321.22 ≤50
SS mg/l 255 260 ≤15
石油 mg/l 3.82 8.47 ≤0.5
总固 mg/l 722 768 <500
溶固 mg/l 467 508 <200
SO42- mg/l 72.68 144.1 <100
色度 度l 85 65 ≤15
氨氮 mg/l 15.86 14.81 ≤1
氰化物 mg/l 0.064 0.001 ≤0.2
挥发酚 mg/l 1.988 1.584 ≤0.01
三、处理工艺
污水调节池-污水泵-生物接触氧化-沉淀池-微电解-过滤-回用水池
化学除硬
全厂综合污水通过厂内专用管线自流入水调节池，池有效容积40000米3，调节时间8小时；然后由提升泵将污水送到生物接触氧化池进行生化处理，脱除大部分有机物，出水自流入沉淀池进行固液分离，上清水自流入微电解反应进行电化学反应，对水中有机物进行分解，达标回用，当无机盐积累到一定程度时，采用化学除硬处理，出水进入回用水池。
污水调节池：
有效容积 40000立方米 调节时间8小时
池尺寸 100х100х4米 占地10000平米
地下钢筋混凝土结构
污水提升泵
Q=500米3/小时
H=10米
N=22KW
数量 12台（备二台）
生物接触氧化池
氧化时间 6小时
气化比 15：1
COD脱出负荷0.8公斤/米3.天
池容量30000米3 占地：10000平米
钢筋混凝土结构
罗茨鼓风机
Q=125米3/分
H=4000毫米水柱
N=90千瓦
数量12台（备二台）
沉淀池
沉淀时间4小时
池容量 20000米3
钢筋混凝土结构
微电解反应器
反应池容积5000米3
反应时间60分钟
外形尺寸100х50х2米 占地：5000平米
直流电源：1500KW
微电解出水流入过滤池过滤后到回用水池，供二次水泵提升之用；可以广泛用于工业循环冷却水、消防、建筑、绿化等；当水中的无机盐积累到一定程度，微电解出水经过化学除硬后到回用水池。
过滤池
有效容积 1000米3
滤速 10米/小时
地下混凝土结构
化学除硬系统
处理能力5000吨/小时
池容量 10000米3
钢筋混凝土结构
滤池反洗水泵
Q=1000米3/小时
H=15米
N=45KW
数量10台
回用水池
有效容积10000米3
外形尺寸100х50х2米 占地：5000平米
钢筋混凝土结构
四、主要经济技术指标
电：装机容量 3290千瓦
运行容量 2620千瓦 吨水耗电0.524千瓦时
吨水费用0.32/吨水
人工：13人 1200元/人.月 吨水费用0.01元/吨水
运行费：0.32+0.01=0.33元/吨水
（加上设备折旧，大修费用等，运行费为0.33元х2=0.66元/吨）
建筑面积：80000平方米
泵房间： 500平米
风机房： 300平米
其他综合用房 400平米
总建筑面积：1200平米
五、工程投资 8630.0万元
工程单位投资为719元/吨水日。
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