生物分散式污水處理設(shè)備系統(tǒng)節(jié)能降耗改造工藝
1、鄂爾多斯用水現(xiàn)狀
鄂爾多斯是盆地還是一個(gè)生態(tài)環(huán)境脆弱、水資源短缺的區(qū)域,而能源開發(fā)利用,特別是煤炭開發(fā)利用帶來地表沉陷、水徑流破壞、環(huán)境污染等問題?!笆濉币?guī)劃在充分研究水資源供應(yīng)能力和環(huán)境承載能力的基礎(chǔ)上,明確盆地內(nèi)各種能源資源的開發(fā)規(guī)模和強(qiáng)度,同時(shí)統(tǒng)籌水資源利用。所以保護(hù)水資源,減少水污染,節(jié)約用水是企業(yè)用水的基本要求,如何充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段對工業(yè)污水進(jìn)行處理,從根本上減少水污染,制止水污染,推動(dòng)實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明,成為我們的當(dāng)務(wù)之急。
2、工業(yè)園區(qū)用水現(xiàn)狀
工業(yè)園區(qū)供水水源為自來水公司供應(yīng)地下水,每年用水量約為4萬t,而其中水消耗最大的項(xiàng)目為綠化用水,每年消耗約為2.6萬t,占總用水的84%。
2.1 水污染物的類型及來源
企業(yè)產(chǎn)生的污水主要有生活污水、清洗機(jī)廢水、乳化液廢水和噴漆廢水四部分組成。企業(yè)污水處理廠的原水主要是生活污水,其中摻雜的工業(yè)污水只占相當(dāng)小的一部分。
2.1.1 進(jìn)水水質(zhì)
1)生活污水水質(zhì):ρ(CODcr)=450~500mg/L,ρ(BOD5)=200~230mg/L,ρ(SS)≈250mg/L,動(dòng)植物油質(zhì)量濃度約40mg/L,氨、氮質(zhì)量濃度為30mg/L,pH為6~9。
2)清洗機(jī)廢水水質(zhì):ρ(CODcr)=300~800mg/L,ρ(SS)=1000~1500mg/L,pH<6。
3)乳化液廢水水質(zhì):ρ(COD)=20000~50000mg/L,ρ(BOD5)=1000~1500mg/L,石油類質(zhì)量濃度為300mg/L,pH<6
4)噴漆廢水水質(zhì):ρ(COD)=80~8000mg/L,ρ(Oil)=300~1500mg/L,ρ(Zn2+=2.5~13mg/L,ρ(Mn)=4~63.5mg/L,pH=5~13。
2.1.2 進(jìn)水水量
1)生活污水:生活污水最高日排水量50t/d,最大時(shí)排水量為7t/h。
2)清洗廢水:清洗使用后的廢水每周或半月排放一次,一次最大排放量為40m3/次,由壓力管道輸送至中水處理站。
3)乳化液廢水:廢水一個(gè)月排放一次,各機(jī)床分別間隔排放,一次最大排放量為40m3/次。
4)噴漆廢水:噴漆廢水一次最大排放量為60m3/次。
2.2 污水處理問題
為了解決污水處理問題,企業(yè)建有污水處理系統(tǒng)-中水站,日污水處理能力為300m3,處理后污水用于綠化及道路噴灑。
2.2.1 污水處理方式
工業(yè)廢水水量較少,故采用物化處理進(jìn)行預(yù)處理,預(yù)處理水達(dá)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)一類污染物最高排放濃度和《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ343—2010)C等級標(biāo)準(zhǔn)限制要求。生活污水首先進(jìn)入格柵井,在此去除廢水中較大的懸浮物,然后進(jìn)入綜合廢水調(diào)節(jié)池儲(chǔ)存等待處理,最后至水解酸化池,以提高廢水的可生化性,水解酸化池出水進(jìn)入微生物反應(yīng)池。經(jīng)生化處理后的廢水至二沉池,以去除生化降解后的無機(jī)物、剩余污泥以及部分生物污泥、菌尸體等,上清液至生物曝氣濾池,進(jìn)行進(jìn)一步好氧深度處理,生物曝氣濾池出水流入清水池。之后清水再經(jīng)核桃殼活性碳過濾,排入回用水池,以達(dá)標(biāo)回用。
2.2.2 排放水質(zhì)
處理后水質(zhì)達(dá)國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978—2002)。
3、運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的問題及解決方案
園區(qū)中水站目前處理的污水主要為生活污水,幾乎沒有工業(yè)廢水,每天污水量約為30~50t。
3.1 中水站實(shí)際運(yùn)行中存在的問題
1)中水回用。需人為下井頻繁操作閘閥,而該閥門為塑料閘閥,不適合頻繁啟閉。
2)設(shè)備耗能較高?,F(xiàn)階段系統(tǒng)運(yùn)行的主要消耗能源為電能,站內(nèi)耗能設(shè)備如表1所示:
由上表1得出,站內(nèi)耗能最大的設(shè)備為曝氣風(fēng)機(jī),改造前1號(hào)曝氣風(fēng)機(jī)、2號(hào)曝氣風(fēng)機(jī)由一組旋鈕控制,為了保證微生物的生長,風(fēng)機(jī)必須24h不停運(yùn)轉(zhuǎn),造成了耗能較大的問題。
3.2 改造方案
根據(jù)中水站節(jié)能、降耗中存在的問題,技術(shù)部與設(shè)備廠家聯(lián)系,提出了中水回用與降耗的具體需求。技術(shù)部人員、設(shè)備供應(yīng)商共同對現(xiàn)場進(jìn)行了考察,并就問題進(jìn)行了討論,關(guān)鍵在于保證微生物正常生長,確定了以下方案:第一,調(diào)整回用水池液位計(jì)的高度,以便于達(dá)到最大的回用水量。第二,回用水泵自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下,控制系統(tǒng)加裝了啟動(dòng)按鈕,滿足了隨時(shí)啟動(dòng)便于綠化的工作需求。第三,調(diào)整了回用管路上塑料閘閥的開啟量,平衡了外排和回用的壓力,使閘閥處于固定位置,中水無論是外排還是回用都不需調(diào)整,減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,并保證了塑料閘閥的使用壽命。第四,1號(hào)、2號(hào)風(fēng)機(jī)增加了一組控制開關(guān),可對1號(hào)、2號(hào)風(fēng)機(jī)分開控制。為了適應(yīng)無人值守的工作模式,在每臺(tái)風(fēng)機(jī)上加裝了時(shí)間繼電器,可隨意設(shè)定風(fēng)機(jī)的開啟時(shí)長,減少了人員使用,提高了自動(dòng)化程度,并使靈活調(diào)整污水處理工藝具備了條件。
3.3 節(jié)能降耗具體實(shí)施
技術(shù)部配合設(shè)備供應(yīng)商完成了設(shè)備的改造工作,并對設(shè)備進(jìn)行了調(diào)試、試驗(yàn),結(jié)果證明完全解決了改造前存在的問題。改造后對污水處理工藝進(jìn)行了調(diào)整,以便完成節(jié)能降耗的工作。由于現(xiàn)階段污水主要為生活污水,且水量較少,在保證水質(zhì)達(dá)標(biāo)的前提下,可減少曝氣風(fēng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)長。
1)由于夏季水量較多約為80-100t/d,而在實(shí)際操作中未針對水量的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)曝氣量,造成處理水質(zhì)較差。在10月~12月期間經(jīng)過三個(gè)月試驗(yàn)、摸索,進(jìn)水量基本保持不變的情況下(提升泵開啟6h,提升90t水),首先降低風(fēng)機(jī)開啟時(shí)長,1號(hào)風(fēng)機(jī)由原來24h降至12h,2號(hào)風(fēng)機(jī)降至4h,水質(zhì)有所改善。在加上時(shí)間繼電器后,同時(shí)降低了處理水量(提升泵開啟4h,提升60t水)和風(fēng)機(jī)開啟時(shí)長,1號(hào)曝氣風(fēng)機(jī)運(yùn)行早7:30至晚6:00,運(yùn)行方式開啟2h,關(guān)閉1h;2號(hào)風(fēng)機(jī)運(yùn)行早7:30至午12:00,運(yùn)行方式開啟1h,關(guān)閉2h。處理水質(zhì)最佳,時(shí)間在降低的話,水質(zhì)變差。
2)調(diào)整后水質(zhì)變化。調(diào)整后觀察微生物活性較穩(wěn)定,水質(zhì)較原來有所改善,濁度、懸浮物、氣味、透明度均有所提高。10月份,對中水回用進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),閘閥調(diào)整至固定狀態(tài),可滿足中水回用的壓力,并保證最大水量的回用。中水站改造前月耗電量約為12043.5kWh,改造后月消耗電量約為4123.5kWh,每月節(jié)約電量約為7920kWh(降為原耗能的65%)。
4、結(jié)語
污水處理系統(tǒng)是否運(yùn)行正常,處理后水質(zhì)是否達(dá)標(biāo),最主要是保證微生物系統(tǒng)的均衡,在滿足微生物正常生長的情況下,通過改造為微生物提供氧氣的風(fēng)機(jī)曝氣時(shí)長,既滿足了微生物系統(tǒng)平衡對氧氣的需求,又達(dá)到了節(jié)能的效果,耗電量得到了大幅度下降,節(jié)約電量約為原耗能的35%,達(dá)到了節(jié)能降耗的需求。
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