給水與廢水處置

【學(xué)員問題】煤氣化站廢水處置體系技藝革新？

【解答】在實(shí)際建設(shè)過程中，我們發(fā)現(xiàn)，即使不考慮每小時(shí)外排15t/h污水是否能達(dá)到冷卻洗滌煤氣的目的，單考慮外排水量的情況下，每年外排水量達(dá)12.96萬t.現(xiàn)在工業(yè)用水單價(jià)為0.8元/t，折算后，每年將消耗10.368萬元。如果再加上污水超標(biāo)排污費(fèi)，總金額將達(dá)到13.5萬元，也就是說，每年僅在污水處理方面我們將消耗13.5萬元。其中還未包括電費(fèi)、人工費(fèi)和設(shè)備折舊費(fèi)。鑒于上述原因，對(duì)原污水處理工藝系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。

改進(jìn)后的污水處理系統(tǒng)基本原理采用生物化學(xué)法和化學(xué)氧化法，其中生物化學(xué)法采用的是以厭氧菌為主的生物濾池和射流、曝氣氧化、生化吸附過濾等工藝方法。生化濾池以鐵屑為填料，在水處理過程中，鐵屑表面生成一層生物膜，在膜的生成和脫落過程中，發(fā)生一系列生物和化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)油類等有機(jī)物被生物膜吸附時(shí)，在厭氧菌為主的微生物作用下被分解成CH4和CO2.在產(chǎn)酸和生成CO2的過程中，污水pH值下降水處理，致使鐵屑化學(xué)溶解出亞鐵離子，亞鐵離子能與廢水中的硫離子和游離氰發(fā)生反應(yīng)，使氰、硫被截留、破壞分解，同時(shí)亞鐵離子也是一種化學(xué)絮凝劑，經(jīng)絮凝后的廢水通過射流、曝氣，脫硫效果極佳。

配備2臺(tái)生物炭濾塔，輪換使用，其主要功能有兩點(diǎn)：一是吸附過濾，即吸附分解有機(jī)物和截留懸浮物，使處理后的水清澈透明；二是厭氧消化，使生物濾料能自化解吸再生，提高處理效果和延長使用壽命。

工藝流程經(jīng)生物化學(xué)法處理后的水，再用NaClO氧化分解未除凈的有害物質(zhì)?；瘜W(xué)氧化法化學(xué)反應(yīng)式如下。（1）硫的氧化沉淀。（2）CN-的氧化。（3）電解反應(yīng)。工藝改進(jìn)前后主要設(shè)備及配套設(shè)施比較改進(jìn)后的主要設(shè)備及配套設(shè)施NaClO發(fā)生器2套（一開一備），生產(chǎn)能力為1000kgNaClO/h臺(tái)；生物吸附塔2座，處理能力為30m3/h臺(tái)；射流曝氣系統(tǒng)1套，處理能力為30m3/h.

配套土建工程：生物濾池（粉焦沉淀池），有效容積為1000m3；曝氣池一個(gè)，有效容積為35m3；化鹽池一個(gè)，有效容積為3m3；電解間，建筑面積為100㎡3.2改進(jìn)前的主要設(shè)備及配套設(shè)施NaClO發(fā)生器2套，生產(chǎn)能力為1000kgNaClO/h臺(tái)；混合反應(yīng)槽2臺(tái)，處理能力為15m3/h臺(tái)；粉焦沉淀池，有效容積為1000m3；接觸反應(yīng)池，有效容積為100m3；化鹽池一個(gè)，有效容積為3m3；電解間，建筑面積為100㎡.改進(jìn)后的設(shè)備投資為23萬元，原計(jì)劃設(shè)備投資15萬元。

污水處理系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)消耗情況分析經(jīng)比較污水處理系統(tǒng)改進(jìn)前后，運(yùn)行消耗基本相同，其消耗組成如下：電耗（由NaClO發(fā)生器電解電耗和動(dòng)力電耗構(gòu)成）污水處理系統(tǒng)消耗電力約為0.705kWh/t，如以每天開機(jī)16h（兩班制）計(jì)算，則日耗電為169.2kWh/d，按0.6元/kWh電價(jià)計(jì)算，噸水運(yùn)轉(zhuǎn)電費(fèi)為0.42元/t，日運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用為100.92元/d.

鹽耗噸水鹽耗為0.35kg，日耗鹽量為78kg.按0.8元/kg計(jì)，則噸水運(yùn)轉(zhuǎn)鹽費(fèi)為0.26元/t，日運(yùn)轉(zhuǎn)鹽費(fèi)為62.9元/d.人工該處理站需操作人員3名，每班1人，以每人月工資650元計(jì)，則噸水人工費(fèi)用為0.25元/t，日人工費(fèi)用為66元/d.綜上所述，噸水總運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用為0.42+0.26+0.25=0.93元/t，每日總運(yùn)行費(fèi)用為0.931516=223.2元經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益分析比較一次性投入原設(shè)計(jì)該系統(tǒng)設(shè)備一次性投入為15萬元，改進(jìn)后該系統(tǒng)設(shè)備一次性投入為23萬元。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。

人群集居地的廢水大多通過合流排水道排放河、湖等地表水體。由于污染程度低，常在水體自凈能力之內(nèi)。因此，這種處置廢水的方式長期以來為人們所習(xí)用。在嚴(yán)重污染出現(xiàn)后，對(duì)水體的自凈能力和廢水的排放條件進(jìn)行了大量研究，并用條例和法令的形式控制廢水排放，保護(hù)水體。

保護(hù)水體水質(zhì)，在管理上采取兩種措施，對(duì)受水水體和排放廢水的水質(zhì)分別提出要求，制訂標(biāo)準(zhǔn)：①以水體水質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)是比較合理的，但是，難以據(jù)此確定排水單位對(duì)廢水處理的要求。因?yàn)橄蛲凰w排放廢水的單位都想充分利用水體的自凈能力，減少自己處理廢水的費(fèi)用，同時(shí)還有面上（農(nóng)田）污染的問題。②以廢水水質(zhì)為準(zhǔn)較易執(zhí)行，但合理確定排放標(biāo)準(zhǔn)卻較困難。因此，兩者應(yīng)結(jié)合使用。水體的水質(zhì)要求決定于水體的用途和各種用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，也受社會(huì)對(duì)水體要求的影響，并不是嚴(yán)格不變的；相反，往往受經(jīng)濟(jì)條件影響并隨社會(huì)的發(fā)展而發(fā)展。城市污水對(duì)水體的污染最顯著的是耗氧性。污水帶來的有機(jī)物使水中溶解氧下降，低于4毫克/升左右時(shí)，大多數(shù)魚類的生活和自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡均受到影響。所以，水體的溶解氧一般應(yīng)維持在4毫克/升以上。廢水經(jīng)過生物處理后再排放水體時(shí)，常常能夠使水體水的溶解氧符合要求，但是如果受水水體是水流潺湲的湖泊、河口或海灣，往往會(huì)促成水體的富營養(yǎng)化，降低水質(zhì)和影響自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡，這是廢水中的含氮和磷的化合物造成的。因此，就要求進(jìn)一步對(duì)廢水作除氮、除磷處理，限制氮和磷的含量。當(dāng)然，城市污水和工業(yè)廢水中直接危害人體健康的病原體和致毒、致癌、致畸、致突變的無機(jī)物和有機(jī)物是應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制的。廢水排放水體時(shí)，排水系統(tǒng)的出水口的位置要慎重選擇，構(gòu)造設(shè)計(jì)要完善，既滿足水體保護(hù)的要求，又經(jīng)濟(jì)合理。