專利名稱：：電廠用城市中水深度處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種城市中水的處理方法，特別涉及一種城市中水用于電廠冷卻用水的深度處理方法。
背景技術(shù)：
：火電廠消耗水量最大的是冷卻水，以城市中水為工業(yè)循環(huán)冷卻補(bǔ)充水水源是目前世界各國(guó)作為解決缺水問(wèn)題的首選方案。將城市中水回用作為火電廠循環(huán)冷卻水將是一舉兩得的工作，不僅可以擴(kuò)大中水回用規(guī)模，而且為電廠冷卻水提供一個(gè)水質(zhì)穩(wěn)定、水量充足的水源，這樣既開(kāi)辟了第二水源，緩解了水源供需矛盾，又減輕了污染，減少了城市向環(huán)境的排污量，具有廣泛的應(yīng)用前景。但城市污水處理廠的中水具有含鹽量、有機(jī)物含量、氨氮含量高，細(xì)菌種群復(fù)雜，腐蝕和結(jié)垢傾向大的特點(diǎn)，造成換熱器等部件的結(jié)垢、腐蝕和微生物生長(zhǎng)。循環(huán)冷卻水的水質(zhì)經(jīng)處理必須滿足下列條件(l)保證傳熱面不結(jié)垢；(2)避免引起換熱面大面積腐蝕，特別要注意防止點(diǎn)狀腐蝕；(3)避免循環(huán)系統(tǒng)中微生物聚積、細(xì)菌和藻類生長(zhǎng)；(4)循環(huán)水處理系統(tǒng)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單；(5)循環(huán)水處理系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用低；(6)循環(huán)水處理系統(tǒng)可靠，能防止水質(zhì)變化，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)能保證符合規(guī)范要求。為了達(dá)到上述要求，城市中水必須進(jìn)行深度處理，才能達(dá)到電廠用水的要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了克服以上技術(shù)的不足，提供了一種電廠用城市中水深度處理方法，使城市中水達(dá)到電廠循環(huán)冷卻用水的要求。本發(fā)明的電廠用城市中水深度處理方法，采用以下步驟(1)城市污水處理廠中水引入中水池中，分別加入消石灰、混凝劑聚合硫酸鐵和助凝劑聚丙烯酰胺，進(jìn)行澄清；消石灰的加入量為300-500mg/L，聚合硫酸鐵的加入量為6mg/L15mg/L，聚丙烯酰胺的加入量為0.8mg/LL2mg/L;(2)上述澄清液加入殺菌劑進(jìn)行殺菌后，加入硫酸調(diào)pH至88.5，過(guò)濾；(3)中水經(jīng)過(guò)濾后加入復(fù)合阻垢緩蝕劑，混合均勻后，加入至電廠循環(huán)用水；所述的復(fù)合阻垢緩蝕劑為是重量配比為1:1.6~2.4的有機(jī)膦阻垢緩蝕劑和聚羧酸阻垢緩蝕劑復(fù)合而成，復(fù)合阻垢緩蝕劑的加藥量為6-8mg/L。上述本發(fā)明的電廠用城市中水深度處理方法，為了進(jìn)一步降低氨氮、C0D、磷的含量，所述的污水處理廠中水引入中水池前，采用曝氣生物濾池處理方法進(jìn)行處理。上述本發(fā)明的電廠用城市中水深度處理方法，為了進(jìn)一步提高殺菌效果，所述的殺菌劑為氧化類殺菌劑和非氧化類殺菌劑組成的復(fù)合殺菌劑，氧化類殺菌為次氯酸鈉或二氧化氯作為殺菌劑，用量以有效氯計(jì)為3-8mg/L，非氧化類殺菌為季銨鹽類殺菌劑，用量為80—120mg/L。上述本發(fā)明的電廠用城市中水深度處理方法，所述的助凝劑優(yōu)選為陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺。上述本發(fā)明的電廠用城市中水深度處理方法，對(duì)中水經(jīng)深度處理后用于電廠循環(huán)水采用電化學(xué)腐蝕、循環(huán)極化、掃描電鏡等方法對(duì)循環(huán)冷卻系統(tǒng)不同設(shè)備材料進(jìn)行腐蝕影響試驗(yàn)。通過(guò)本發(fā)明的深度處理方法，解決了中水在電廠冋用所涉及的中水深度處理、殺菌、阻垢、防腐、氨氮處理等相關(guān)技術(shù)難題，為中水在電站安全和經(jīng)濟(jì)使用提供了技術(shù)支持，中水在電站作為3循環(huán)水補(bǔ)充水回用，其經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益都十分顯著。圖l為本發(fā)明的BAF生化裝置動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)框圖具體實(shí)施例方式本發(fā)明的電廠用城市中水深度處理方法，依托華電國(guó)際鄒縣電廠2"000MW擴(kuò)建機(jī)組配套的中水深度處理工程，進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)。中水水源取自鄒城市污水處理廠的二級(jí)排放水。一靜態(tài)模擬試驗(yàn)1.本發(fā)明的石灰一混凝處理靜態(tài)模擬試驗(yàn)靜態(tài)模擬試驗(yàn)的藥劑為消石灰、凝聚劑及助凝劑等消石灰固體粉末，純度》94%，細(xì)度325目；混凝劑聚合硫酸鐵(PFS):液態(tài)，全鐵含量>10%，密度>1.45g/cm3;助凝劑陰離子、陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺(PAM),固體粉末，固含量》95%。試驗(yàn)水樣為污水處理廠正常運(yùn)行時(shí)的中水出水，主要水質(zhì)指標(biāo)如表l,試驗(yàn)水溫在26.3'C。表1靜態(tài)模擬試驗(yàn)水樣的主要水質(zhì)指標(biāo)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>具體的工藝流程為污水處理廠中水一中水池一中水泵一(混凝劑、助凝劑、加石灰乳)澄清器一殺菌劑(加藥殺菌、加硫酸)一過(guò)濾器(池)過(guò)濾一軟水池一至循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。消石灰加入量為375mg/L，聚鐵的加入量范圍為12mg/L，助凝劑PAM的加入量為lmg/L。試驗(yàn)結(jié)果表明添加一定量助凝劑，可以使礬花粒度增大、沉降速度加快，縮短混凝處理時(shí)間，同時(shí)可在一定程度上降低出水的濁度，這對(duì)于混凝澄清處理過(guò)程是有利的。并且在同等加藥量的情況下，采用陽(yáng)離子型PAM的濁度平均去除率比采用陰離子型PAM的濁度去除率高17%。所以采用陽(yáng)離子型PAM作為助凝劑對(duì)濁度的去除效果更加。固定石灰、混凝劑和助凝劑的加藥量，調(diào)整加藥順序，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2表2<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>試驗(yàn)結(jié)果顯示，不同的加藥順序?qū)μ幚硇Ч挠绊懖淮?，其中以石?混凝劑+助凝劑的加藥順序進(jìn)行混凝-澄清處理的出水濁度更低，效果相對(duì)較好一些。2.中水經(jīng)石灰一混凝處理后pH隨時(shí)間變化試驗(yàn)在旋轉(zhuǎn)掛片儀中，常溫通氣，測(cè)pH隨時(shí)間變化趨勢(shì)，經(jīng)試驗(yàn)，2天后水的pH值降低至8.1。3.中水經(jīng)石灰一混凝處理后用作循環(huán)水的阻垢緩蝕靜態(tài)試驗(yàn)選用四種阻垢緩蝕劑進(jìn)行靜態(tài)篩選試驗(yàn)。A、B、D三種阻垢緩蝕劑是復(fù)合藥品，各成分按不同比例復(fù)配，充分發(fā)揮阻垢劑與分散劑的協(xié)同效應(yīng)，達(dá)到更好的防垢效果。其中A產(chǎn)品(型號(hào)為2316A)是wtl0。/。有機(jī)膦、wt22。/。聚羧酸類阻垢緩蝕劑復(fù)合而成，是低磷配方，利于環(huán)保排放；B(型號(hào)為2316B)產(chǎn)品是有wtl2。/。機(jī)膦、wt20.5。/。聚羧酸類阻坂緩蝕劑復(fù)合而成；C產(chǎn)品是有機(jī)膦阻垢緩蝕劑；D產(chǎn)品主要是有機(jī)膦、膦羧酸、聚羧酸和緩蝕劑復(fù)合而成。阻垢劑產(chǎn)品的固含量和有機(jī)膦含量見(jiàn)表3。表3阻垢劑產(chǎn)品有效含量<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由檢測(cè)結(jié)果可知，阻垢劑產(chǎn)品阻垢效果在加藥量8mg/L時(shí)好于4mg/L時(shí)的效果。阻垢劑阻垢效果為A>B>D>C。根椐上述的試驗(yàn)結(jié)果，采用A和B阻垢緩蝕劑產(chǎn)品，進(jìn)行中水阻垢試驗(yàn)，對(duì)不同加藥量時(shí)的阻垢效果進(jìn)行考察，并提出工業(yè)運(yùn)行控制值。試驗(yàn)水樣經(jīng)石灰混凝處理—加酸中和一殺菌一過(guò)濾后出水，主要水質(zhì)如表5:表5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>利用旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)儀進(jìn)行試驗(yàn)在試驗(yàn)中水水質(zhì)條件下，阻垢劑A、B產(chǎn)品加藥量在達(dá)到或超過(guò)6mg/L后，阻垢緩蝕效果即達(dá)到的極限濃縮倍率基本一致；且同條件下A阻垢劑效果好于B阻垢劑。所以，補(bǔ)充水中阻垢緩蝕劑產(chǎn)品加藥量應(yīng)達(dá)到》6mg/L。阻垢劑各加藥量時(shí)中水靜態(tài)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。表6阻垢劑各加藥量時(shí)中水靜態(tài)試驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>4.中水經(jīng)石灰一混凝處理后用作循環(huán)水的靜態(tài)濃縮倍率試驗(yàn)根椐對(duì)阻垢緩蝕劑極限碳硬的測(cè)量，使用水垢測(cè)定儀，確定使用用阻垢劑產(chǎn)品A、B，加藥量6-8mg/L(本試驗(yàn)為補(bǔ)水中加入8mg/L)，采用中水深度處理后出水作循環(huán)補(bǔ)充水，對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)濃縮倍率試驗(yàn)。阻垢劑所能維持的循環(huán)水極限穩(wěn)定水質(zhì)，如表7所示。表7各阻垢劑穩(wěn)定的循環(huán)水水質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>5.靜態(tài)燒杯試驗(yàn)研究分析(1)中水單一混凝處理時(shí)，采用聚鐵時(shí)濁度去除率一般在40%55%。與本發(fā)明的石灰-混凝處理比較而言，單一混凝處理對(duì)濁度、CODo等去除率較低，而且處理后不能降低水中有結(jié)垢傾向的碳酸鹽硬度。(2)本發(fā)明的石灰-混凝處理，堿度去除率在60%左右，總硬度和鈣硬去除率分別為60%、40%左右，濁度去除率達(dá)70-80%以上，CODo的去除率為25-30%,氨氮的去除率在20-30%。(3)消石灰、聚合硫酸鐵的最佳加藥量因具體水質(zhì)情況而異，消石灰的加入量為300-500mg/L，聚合硫酸鐵投加量在6mg/L15mg/L之間時(shí)效果較好。添加0.8mg/L1.2mg/L的陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺可使沉降速度加快，有利混凝澄清處理。實(shí)際運(yùn)行時(shí)，由于存在有活性泥渣和碳酸鈣起著接觸介質(zhì)及結(jié)晶核心的作用，會(huì)增加沉降效果。因此，實(shí)際運(yùn)行中混凝劑加藥量會(huì)有所變化，助凝劑也可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行添加，動(dòng)態(tài)試驗(yàn)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)確定。(4)4種阻街緩蝕劑靜態(tài)篩選產(chǎn)品中，在以中水深度處理后的出水作循環(huán)補(bǔ)充水時(shí)，以復(fù)合有機(jī)膦聚羧酸阻垢緩蝕劑A的阻垢效果最好；(5)復(fù)合有機(jī)膦聚羧酸阻垢緩蝕劑A中的緩蝕劑對(duì)#20鋼的腐蝕都有一定的緩蝕作用；(6)阻垢緩蝕劑在補(bǔ)充水中的加藥量以6-8mg/L為宜，此時(shí)中水采用深度處理后的出水作循環(huán)水補(bǔ)充水，其可穩(wěn)定的循環(huán)水水質(zhì)范圍可參見(jiàn)表7。循環(huán)水動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)以復(fù)合阻垢劑A作為試驗(yàn)用藥品。二中水深度處理動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)研究1.本發(fā)明的石灰一混凝處理動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)根據(jù)靜態(tài)模擬試驗(yàn)的結(jié)果，結(jié)合鄒縣電廠中水深度處理工程情況，確定中水深度處理動(dòng)態(tài)模擬工藝流程為污水處理廠中水一曝氣生物濾池(BAF)工藝處理一(加石灰、凝聚劑、助凝劑)澄清處理一加硫酸、殺菌劑一過(guò)濾一加復(fù)合阻垢緩蝕劑、殺菌劑一至循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。利用水處理動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置(處理水量l-2m3/h),對(duì)石灰-混凝澄清過(guò)濾工藝進(jìn)行模擬試驗(yàn)研究。石灰一混凝處理動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)運(yùn)行動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)水樣為鄒城污水處理廠運(yùn)行出水，分四個(gè)階段取水，進(jìn)行了石灰一混凝處理動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。試驗(yàn)過(guò)程中模擬系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)正常出力為0.7m3/h1.0m3/h,停留時(shí)間約為1.2h2.3h。在這種情況下，出水清澈，濁度可達(dá)到0.5NTU以下。正常運(yùn)行時(shí)，石灰、聚合硫酸鐵和助凝劑均加入到攪拌室內(nèi)，三種藥劑的加藥位置可根據(jù)加藥順序進(jìn)行調(diào)整，藥劑與原水及泥渣劇烈混合，以促使細(xì)小礬花變大。為試驗(yàn)不同加藥點(diǎn)對(duì)處理效果的影響，還將石灰和聚合硫酸鐵調(diào)整加藥位置，此時(shí)出水情況與前者相比變化不明顯，兩種加藥方式均能使藥液與原水能得到快速均勻混合，因而均能達(dá)到較理想處理效果。實(shí)際運(yùn)行中，一般可將石灰加入進(jìn)水槽中，混凝劑直接加入第一反應(yīng)室中，助凝劑可在反應(yīng)區(qū)和澄清區(qū)過(guò)渡區(qū)加入。試驗(yàn)時(shí)石灰加入量通過(guò)對(duì)進(jìn)水口的中水水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)后,通過(guò)理論計(jì)算，得出數(shù)值后,按照理論計(jì)算量的1.05倍加入。并通過(guò)出水酚酞堿度P和甲基橙堿度A的變化來(lái)檢驗(yàn)，控制2P—A在00.50mmol/L之間。消石灰的加入量為300-500mg/L，聚合硫酸鐵的投加量在10mg/L15mg/L之間，由于聚合硫酸鐵最佳加藥量與水中的膠體含量有關(guān)，無(wú)法通過(guò)計(jì)算得知，試驗(yàn)中根據(jù)反應(yīng)區(qū)泥渣濃度、泥渣顏色及出水狀況等來(lái)判斷加藥量是否合適，試驗(yàn)中當(dāng)反應(yīng)室泥渣顏色為淡黃色時(shí)，出水水質(zhì)情況較好，表明加藥量比較合適。試驗(yàn)中助凝劑添加量為1.0-1.5mg/L左右，處理效果理想。選擇海砂作為過(guò)濾器的濾料,海砂粒徑分別為0.8mm1.5mm占95。/。，粒徑0.50.8mm占5%,濾料層高約lm，試驗(yàn)流速分別為7m/h、10m/h、15m/h、20m/h。試驗(yàn)過(guò)程中，濾料沒(méi)有出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象，過(guò)濾器反洗時(shí)先用水反洗5min,反洗強(qiáng)度控制在1516L/m2s,使濾層膨脹率達(dá)到20%左右，可將濾層反洗干凈。濾料對(duì)比試驗(yàn)采用了石英砂和海砂進(jìn)行對(duì)比。2.試驗(yàn)期間污水處理廠中水水質(zhì)分析試驗(yàn)階段污水處理廠正常運(yùn)行,中水深度處理動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)分別進(jìn)行了五次取水，水質(zhì)分析結(jié)果如表8:表8試驗(yàn)期間<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)時(shí)石灰處理我們采用2P—A規(guī)范控制，即控制石灰處理出水中2P—A在00.5咖ol/L，此時(shí)出水的殘留堿度可達(dá)到2.0鵬ol/L以下，見(jiàn)表9。從表中可以看出，碳酸鹽硬度的平均去除率在80%左右，出水總硬度的在3.7mmol/L5.3mmol/L之間，平均去除率達(dá)44%左右，出水鈣硬在2.lmmol/L4.5ranol/L之間，平均去除率達(dá)40%左右。從理論上講，石灰處理后水的碳酸鹽硬度能降低到只有CaC03溶解度的量。但實(shí)際上，CaC03在水中殘留量常高于理論量，因?yàn)槭姨幚頃r(shí)生成的沉淀物常常不能完全成為大顆粒，而是有少量呈膠體狀態(tài)殘留于水中。特別是水中有有機(jī)物存在時(shí)，它們吸附在膠體顆粒上，起保護(hù)膠體的作用，使這些膠體在水中更穩(wěn)定，就象溶解的物質(zhì)一樣殘留在水中，普通的水分析操作不能將溶解物和膠體分開(kāi)，所以相當(dāng)于水中殘留的CaC03的量增加了，從而使碳酸鹽硬度及鈣硬的去除率均有所降低。此外，由于單純石灰處理并不能去除非碳酸鹽硬度，當(dāng)原水非碳酸鹽硬度較高時(shí)，也影響到總硬度和鈣硬度的去除率。CODa、總磷和濁度的去除率見(jiàn)表10。表10石灰-混凝處理時(shí)COD&、PO卩-和濁度的去除率<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>從表10中可見(jiàn)，經(jīng)石灰-混凝處理后，水中CODcr平均去除率平均為22.9%，總磷的平均去除率平均為98.9%,濁度平均去除率平均為82.2%。BOD5、Fe和Mn的去除結(jié)果見(jiàn)表11表ll石灰-混凝處理后，水中BOD5、細(xì)菌總數(shù)的變化<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>從表ll可以看出，石灰-混凝處理可以大幅降低BOD5，處理后BODs小于5mg/L，對(duì)細(xì)菌也有一定程度的殺滅效果，鐵在中水處理中的去除率相對(duì)較低，是因?yàn)槲覀兓炷齽┎捎玫氖蔷酆狭蛩徼F。錳通過(guò)石灰-混凝處理可以大幅降低，處理后錳含量去除率達(dá)到90%以上。4:加酸試驗(yàn)加酸試驗(yàn)在模擬試驗(yàn)設(shè)備內(nèi)進(jìn)行，經(jīng)過(guò)石灰處理后出水，用泵輸送至澄清水箱，加入一定量的硫酸中和酚酞堿度，使出水的pH:7.48.2。，這樣，一方面可以使清水穩(wěn)定，避免濾池中濾料結(jié)塊，另一方面，pH的降低有利于改善加氯殺菌的效果。試驗(yàn)過(guò)程中，澄清池出水酚酞堿度一般在0.6mmol/L1.2mmol/L,濃硫酸(98%)加入量在30mg/L50mg/L時(shí)均可將pH調(diào)節(jié)到7.48.2之間。5:殺菌試驗(yàn)試驗(yàn)使用了次氯酸鈉作為殺菌劑，從殺菌效果來(lái)看，5mg/L的次氯酸鈉可將細(xì)菌殺滅到較低的水平，殺菌后細(xì)菌總數(shù)在50個(gè)/mL以下，加藥后檢測(cè)水中余氯，一般在0.4mg/L0.5mg/L之間。而且殺菌后BOD5均在2mg/L以下。6:加藥順序試驗(yàn)經(jīng)過(guò)不同加藥順序的動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)，結(jié)果表明先加聚鐵再加石灰的加藥順序比先加石灰再加聚鐵的加藥順序的試驗(yàn)出水的堿度、硬度和濁度都高，所以采用先加石灰后加聚鐵的加藥順序更為合適。7:不同濾料的過(guò)濾試驗(yàn)中水深度處理動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)采用了石英砂和海砂兩種濾料進(jìn)行了過(guò)濾試驗(yàn)，經(jīng)測(cè)試結(jié)果如下表12:表12<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>經(jīng)濾料選擇試驗(yàn)，在同等的試驗(yàn)條件下，采用海砂過(guò)濾比采用石英砂濁度去除率提高7.1%。所以海砂的過(guò)濾效果優(yōu)于石英砂效果。8:上升流速試驗(yàn)上升流速試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表13:表13<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>分離區(qū)停留時(shí)間約為l.lh，試驗(yàn)中當(dāng)將處理水量提高到一定程度時(shí)，由于水在澄清池停留時(shí)間變短，出水明顯變差，清水區(qū)出現(xiàn)大量細(xì)小的絮狀物。隨著上升流速的提高，深度處理后的出水水質(zhì)濁度明顯，根據(jù)試驗(yàn)情況，上升流速應(yīng)控制在0.80mm/s以下。9:石灰一混凝處理動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)研究分析①石灰-混凝處理在最佳處理情況下試驗(yàn)時(shí),石灰處理采用2P—A規(guī)范控制，即控制石灰處理出水中2P—M在050mg/L，出水的殘留堿度可達(dá)到2.0mmol/L以下，碳酸鹽硬度的平均去除率在80%左右，出水總硬度的在3.7mmol/L5.3mmol/L之間，平均去除率達(dá)44%左右，出水鈣硬在2.1mmol/L4.5mmol/L之間，平均去除率達(dá)40%左右。②經(jīng)石灰-混凝處理后，水中COD^平均去除率平均為22.9%，總磷的平均去除率平均為98.9%，濁度平均去除率平均為82.2%。③石灰-混凝處理可以大幅降低BOD5，處理后BODs小于5mg/L，對(duì)細(xì)菌也有一定程度的殺滅效果，鐵在中水處理中的去除率相對(duì)較低，是因?yàn)槲覀兓炷齽┎捎玫氖蔷酆狭蛩徼F。錳通過(guò)石灰-混凝處理可以大幅降低，處理后錳含量去除率達(dá)到卯％以上。④中試殺菌試驗(yàn)使用了次氯酸鈉作為殺菌劑，從殺菌效果來(lái)看，5mg/L的次氯酸鈉可將細(xì)菌殺滅到較低的水平，殺菌后細(xì)菌總數(shù)在50個(gè)/mL以下，加藥后檢測(cè)水中余氯，一般在0.4mg/L0.5mg/L之間。而且殺菌后BOD5均在2mg/L以下。⑤由于鄒城污水處理廠的中水來(lái)水濁度2.0NTU左右，深度處理后的出水(過(guò)濾器前)達(dá)到l.ONTU，所以7m/h---15m/h的過(guò)濾流速進(jìn)行過(guò)濾時(shí)出水濁度在一般均可達(dá)到0.5NTU以下。⑥中水深度處理試驗(yàn)中當(dāng)將上升流速提高到一定程度時(shí)，由于水在澄清池停留時(shí)間變短，出水明顯變差，清水區(qū)出現(xiàn)大量細(xì)小的絮狀物。隨著上升流速的提高，深度處理后的出水水質(zhì)濁度明顯，根據(jù)試驗(yàn)情況，中試試驗(yàn)上升流速控制在0.80mm/s。⑦中水深度處理動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)連續(xù)運(yùn)行的濕污泥產(chǎn)生量為4.665kg/m3。中水深度處理中試試驗(yàn)24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行時(shí)，排泥周期為3天/次。10:城市中水生化深度處理試驗(yàn)將城市污水處理廠廠中水引入電廠循環(huán)冷卻水中，由于循環(huán)冷卻水對(duì)氨氮，C0D,磷等營(yíng)養(yǎng)元素的要求較高，營(yíng)養(yǎng)元素過(guò)多將引起細(xì)菌的滋生，產(chǎn)生粘泥，尤其是氨氮含量高時(shí)，硝化菌的繁殖將消耗堿度，造成pH值下降，嚴(yán)重危害循環(huán)水系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此，需要重點(diǎn)研究將中水進(jìn)行生化的深度處理，進(jìn)一步脫除氨氮后再應(yīng)用于循環(huán)水。(1)生化處理模擬試驗(yàn)系統(tǒng)跟蹤水質(zhì)生化處理的發(fā)展方向，綜合撲曝氣生物濾池的技術(shù)特點(diǎn)，我們認(rèn)為采用BAF生化處理方法，可以很好的降低城市中水中的氨氮、C0D等。我們采用曝氣生物濾池，，通過(guò)中水生化處理試驗(yàn)來(lái)論證生化處理的可行性和效果。(2)BAF動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置采用的生化處理模擬試驗(yàn)系統(tǒng)如圖1所示。運(yùn)行流程通過(guò)計(jì)量泵將中水打入單級(jí)BAF反應(yīng)池(好氧池)底部進(jìn)水口，反應(yīng)池底部為布水區(qū)，布水區(qū)上部有曝氣管，布水區(qū)上為反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)區(qū)中間充滿填料，填料用攔網(wǎng)限制在反應(yīng)區(qū)內(nèi)。中水自下向上流過(guò)填料層，利用填料上生長(zhǎng)的硝化菌對(duì)原水中氨氮進(jìn)行硝化，處理后的水從上部溢流口流出，進(jìn)入二級(jí)BAF裝置，繼續(xù)進(jìn)行生化處理。處理后的水從二級(jí)BAF裝置上部溢流口流出，即為出水。對(duì)出水進(jìn)行水質(zhì)分析，計(jì)算氨氮和C0D去除率。通過(guò)一個(gè)空壓機(jī)對(duì)生物處理池進(jìn)行曝氣，調(diào)節(jié)曝氣量，維持微生物適宜的溶解氧濃度，曝氣頭設(shè)置在填料墊層下部。調(diào)整等參數(shù)，獲取氨氮最佳去除效果。試驗(yàn)過(guò)程中必須維持微生物的活性。(3)BAF生化裝置動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)運(yùn)行將池I/池11內(nèi)的清水排空,裝入填料，填料不需太多，在池內(nèi)保持松散狀態(tài)。開(kāi)啟泵，打入中水，池I/池II注滿至2.5m高度處，頂部溢流口打開(kāi)。加入菌種和營(yíng)養(yǎng)液。開(kāi)啟空壓機(jī)對(duì)池I/池II進(jìn)行曝氣，用調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)氣量，使鼓泡不過(guò)于強(qiáng)烈。泡沫不溢出上部溢流口。曝氣24小時(shí)后池I/池II溶解氧進(jìn)行測(cè)試.根據(jù)D0值調(diào)整曝氣量，控制D0值在5mg左右。換水曝氣，此過(guò)程2天?？刂艱O值在5mg/1的規(guī)定范圍內(nèi)。開(kāi)始進(jìn)水，按12L/h的流速進(jìn)水4小時(shí)，16個(gè)小時(shí)后再進(jìn)水。進(jìn)水后每隔4小時(shí)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)/池I出水水質(zhì)/池II出水水質(zhì)進(jìn)行水質(zhì)分析。逐漸加大進(jìn)水頻率。逐漸加大進(jìn)水速度，達(dá)到25L/h。達(dá)到連續(xù)進(jìn)水后，開(kāi)始穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。中水生化處理動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表13表13<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>生化裝置微生物鏡檢結(jié)果有大量藻類，原生動(dòng)物有大量纖毛蟲(chóng)、油滴蟲(chóng)，后生動(dòng)物有豬吻輪蟲(chóng)。生化試驗(yàn)結(jié)果(1)鄒城污水處理廠的中水經(jīng)過(guò)BAF的生化處理后，CODcr的去除率為38%左右，總磷的去除率在83%左右。(2)由于生化處理試驗(yàn)過(guò)程中，兩次中水取水的氨氮指標(biāo)變化非常大(第一次生化試驗(yàn)取水中水氨氮值為23.6mg/1，第二次為1.57mg/1，對(duì)第一次取水進(jìn)行生化試驗(yàn)的氨氮去除率達(dá)到80%，第二次取水進(jìn)行生化試驗(yàn)的氨氮去除率達(dá)到100%。11:中水深度處理后出水用作循環(huán)冷卻水的動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)使用WDM—D型循環(huán)水動(dòng)態(tài)模擬裝置，采用中水深度處理出水條件下，作為補(bǔ)充水進(jìn)行試驗(yàn)。完全模擬現(xiàn)場(chǎng)循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行情況，考察和評(píng)估整個(gè)工藝和程序的合理性，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定最終的各種運(yùn)行參數(shù)和防腐防垢情況、加藥量、水質(zhì)穩(wěn)定情況等。在試驗(yàn)初期對(duì)涼水塔中的填料進(jìn)行一定數(shù)量的稱重，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)取相同數(shù)量的涼水塔填料進(jìn)行稱重，以檢測(cè)考察中水作循環(huán)補(bǔ)充水動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)期間的微生物粘泥對(duì)涼水塔填料的污堵情況或粘泥的沉積情況。試驗(yàn)時(shí)阻據(jù)緩蝕劑加入到補(bǔ)充水中并隨其進(jìn)行連續(xù)補(bǔ)水和加藥；試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)按水箱體積加入相當(dāng)于補(bǔ)充水加藥濃度的藥量。循環(huán)水動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)中，通過(guò)控制補(bǔ)充水量和循環(huán)水的排污，來(lái)達(dá)到控制循環(huán)水在一定濃縮倍率下的運(yùn)行；結(jié)垢情況通過(guò)水質(zhì)分析和試驗(yàn)后的凝汽管檢査來(lái)考察，并可知該種運(yùn)行情況下的凝汽器年污垢熱阻系數(shù)，為生產(chǎn)運(yùn)行提供運(yùn)行工藝參數(shù)的指導(dǎo)。各種濃縮倍率循環(huán)水運(yùn)行試驗(yàn)后期，監(jiān)測(cè)循環(huán)水中的有害菌數(shù)量，加入試驗(yàn)中選定的一定劑量的殺生劑，通過(guò)有害菌數(shù)量測(cè)量結(jié)果考察該水質(zhì)循環(huán)水運(yùn)行時(shí)的各類殺生劑效果。試驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行循環(huán)水的氨-氮分析及pH檢測(cè)，以考察補(bǔ)充水中氨-氮對(duì)循環(huán)水pH值等的影響。試驗(yàn)后檢查凝汽器管內(nèi)污泥結(jié)垢情況和估算沉積速率，為生產(chǎn)運(yùn)行防止粘泥對(duì)凝汽器冷卻水管及其它輔機(jī)系統(tǒng)冷卻水管的污堵及附著提出可行的防范措施。取試驗(yàn)后循環(huán)水，進(jìn)行循環(huán)水對(duì)水泥構(gòu)筑物的腐蝕試驗(yàn)，經(jīng)循環(huán)水對(duì)水泥塊的長(zhǎng)期浸泡后，檢測(cè)分析試驗(yàn)前后水質(zhì)的情況及水泥塊外觀變化，分析判斷循環(huán)水對(duì)水泥結(jié)構(gòu)物的腐蝕。12:中水深度處理后出水用于電廠循環(huán)水系統(tǒng)的各金屬材料的腐蝕測(cè)量動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)對(duì)各種金屬材料進(jìn)行了腐蝕速率測(cè)量。試驗(yàn)分別在循環(huán)水池中和回路中掛入試片，通過(guò)測(cè)量試片的失重和面積，測(cè)得試驗(yàn)水質(zhì)條件和試驗(yàn)溫度下的腐蝕速率。試驗(yàn)結(jié)果如下表14。動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)同時(shí)，進(jìn)行循環(huán)水的管材腐蝕試驗(yàn)，在模擬凝汽器中裝入O25X0.5，長(zhǎng)度650的凝汽器管段，材質(zhì)取317L不銹鋼管，試驗(yàn)開(kāi)始后在水池中分別掛入與電廠循環(huán)水系統(tǒng)相關(guān)的各種金屬材質(zhì)的腐蝕試片，分別為317L不銹鋼、316L不銹鋼、1Crl8Ni9Ti、鑄鐵、20#鋼、B30等，試驗(yàn)前對(duì)以上金屬腐蝕試片進(jìn)行除油脫脂、清洗、干燥恒重，稱重并編號(hào)后掛入水池中，以備試驗(yàn)后期稱重檢測(cè)循環(huán)水對(duì)以上金屬材質(zhì)的腐蝕或點(diǎn)蝕情況。表14循環(huán)水動(dòng)態(tài)試驗(yàn)時(shí)金屬腐蝕速率<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>13:電化學(xué)腐蝕測(cè)量循環(huán)水動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)后取水樣，對(duì)各種金屬材料進(jìn)行電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)測(cè)量。試驗(yàn)用儀器為普林斯頓273A電化學(xué)測(cè)定儀。試驗(yàn)采用極化曲線測(cè)量，通過(guò)Tafd區(qū)得到電極的腐蝕電流密度，從而得出金屬的腐蝕速率。試驗(yàn)溫度45°C，試驗(yàn)前將電極打磨至光潔度附合要求，清洗干凈，并在測(cè)量水質(zhì)下浸泡2小時(shí)以上至電極電位穩(wěn)定。表15為電化學(xué)測(cè)量結(jié)果。表15金屬腐蝕電化學(xué)測(cè)量結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>由試驗(yàn)結(jié)果知317L、316L不銹鋼的耐點(diǎn)蝕能力要強(qiáng)于1Crl8NiOTi不銹鋼，且317L、316L不銹鋼再鈍化能力或點(diǎn)蝕后的修復(fù)能力耍好于1Crl8NiOTi不銹鋼。其中以317L不銹鋼的耐局部腐蝕或耐點(diǎn)蝕的能力及再鈍化修復(fù)能力為最強(qiáng)。采ffl中水深度度處理出水作循環(huán)水動(dòng)態(tài)試驗(yàn)時(shí)的不銹鋼腐蝕試片，進(jìn)行了掃描電鏡試驗(yàn)及晶間腐蝕敏感性試驗(yàn)。掃描電鏡的型號(hào)是AMRAY1830，倍數(shù)1240。把做過(guò)實(shí)驗(yàn)的試樣放在掃描電鏡下觀察，形貌為未見(jiàn)腐蝕。三者無(wú)明顯差異。通過(guò)晶間腐蝕敏感性試驗(yàn)，組織形態(tài)特征為晶界無(wú)腐蝕溝，晶粒間呈臺(tái)階狀。15:本發(fā)明的電廠用城市中水深度處理工藝系統(tǒng)的總結(jié)(1)石灰混凝處理工藝雖然較復(fù)雜，運(yùn)行管理工作量大，需要處理泥渣量較多，但可以有效的去除碳酸鹽硬度等，同時(shí)可大幅度降低水中的懸浮物、BOD5、磷、濁度等。對(duì)COD、NH3-N、微生物等也有一定的去除率。(2)通過(guò)石灰混凝處理試驗(yàn)結(jié)果表明消石灰+聚合鐵+陽(yáng)離子型助凝劑的處理效果較好。其加入量與中水水質(zhì)有關(guān)，針對(duì)技術(shù)研究試驗(yàn)期間的水質(zhì)、水溫情況及模擬設(shè)備的運(yùn)行情況，靜態(tài)試驗(yàn)聚合鐵劑量6mg/L15mg/L，動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)投加量在10mg/L15mg/L時(shí)較合適；消石灰的劑量按照計(jì)算的理論加藥量的1.05-1.1倍加入，陽(yáng)離子型助凝劑劑量為0.8mg/L1.5mg/L時(shí)，處理效果較理想。(3)通過(guò)技術(shù)研究，采用石灰--混凝動(dòng)態(tài)模擬深度處理，試驗(yàn)出水水質(zhì)見(jiàn)表17表17動(dòng)態(tài)模擬深度處理試驗(yàn)出水主要水質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>(4)石灰-混凝處理對(duì)COD、NHrN等有一定的去除能力。(5)經(jīng)石灰-混凝處理的水還必須經(jīng)過(guò)殺菌及過(guò)濾等工藝。對(duì)于加酸工藝，要根據(jù)深度處理后水質(zhì)的堿度值進(jìn)行調(diào)整，保證進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)后有一定的堿度且PH控制在7.4-8.2之間。(6)從殺菌效果來(lái)看，5mg/L的有效氯可將細(xì)菌殺滅到較低的水平。(7)通過(guò)中水生化處理動(dòng)態(tài)試驗(yàn)表明生化處理可對(duì)COD、氨氮和總鱗有較好的處理效果。在生化處理試驗(yàn)過(guò)程中，城市污水處理廠通過(guò)對(duì)處理系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，中水的氨氮值從試驗(yàn)開(kāi)始的23.6mg/1，逐步降為小于1mg/1，說(shuō)明污水處理廠處理效果可以達(dá)到將中水的氨氮降低到循環(huán)水使用要求。中水當(dāng)中的總磷可在石灰-混凝處理中全部去除。所以在污水處理廠保證處理系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行和加強(qiáng)中水氨氮、總磷、COD等指標(biāo)在線監(jiān)控的基礎(chǔ)上，需綜合考慮是否設(shè)置生化處理裝置。(8)根椐阻垢劑性能試驗(yàn)，選用的四種阻垢劑產(chǎn)品中，SD-2316A的阻垢劑阻垢性能更好，在加藥量為8mg/L時(shí)所穩(wěn)定的極限碳硬約為8.60mmol/L,加藥量在6—8mg/L時(shí)即可達(dá)到穩(wěn)定的阻垢效果；此阻垢緩蝕劑產(chǎn)品對(duì)#20鋼的有一定緩蝕效果，緩蝕率約為70.5%。(9)通過(guò)中水深度處理后的靜態(tài)循環(huán)水濃縮試驗(yàn)，阻垢劑產(chǎn)品加藥量為8mg/L時(shí)，阻垢劑2316A可穩(wěn)定的鈣硬在15.37mmol/L;補(bǔ)充水若加酸調(diào)pH=8.2時(shí)，2316A可穩(wěn)定的鈣硬為20.41mmol/L。(10)中水深度處理后(石灰處理-加酸調(diào)pH約為8.2-過(guò)濾-殺菌)作補(bǔ)充水，并加入少量阻垢劑2316A產(chǎn)品計(jì)6mg/L，循環(huán)水極限濃縮倍率為5.5倍，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)最大濃縮倍率為5.0倍。此條件下循環(huán)水質(zhì)穩(wěn)定，無(wú)結(jié)垢現(xiàn)象，凝汽器管內(nèi)水側(cè)無(wú)硬垢，此時(shí)模擬凝汽器污垢熱阻為0.58X10—4m2°C/W，循環(huán)水水質(zhì)如表18所示。表18中水(加酸調(diào)pH-8.2)作補(bǔ)充水、A阻垢劑加藥6mg/L，循環(huán)水穩(wěn)定水質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>(11)中水深度處理后出水作循環(huán)水時(shí)，317L、316L、lCrl8Ni9Ti不銹鋼材質(zhì)未發(fā)生腐蝕或點(diǎn)蝕。試驗(yàn)后的不銹鋼試片的電鏡掃描照片也未發(fā)現(xiàn)明顯的腐蝕跡象。(12)循環(huán)水正常運(yùn)行過(guò)程中，要采用C102發(fā)生器或NaC10殺菌劑進(jìn)行殺菌操作。每天至少加藥一次，加藥量可按5mg/L有效氯計(jì)量，控制循環(huán)水中活性余氯在0.10.5mg/L即可。如一臺(tái)1000MW機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)水容積按35000mH十，每天加氯1小時(shí)，需20kg/h的加氯機(jī)8臺(tái)。(13)循環(huán)水系統(tǒng)在春、夏、秋等季節(jié)，會(huì)出現(xiàn)細(xì)菌、微生物黏泥和藻類的大量繁殖，應(yīng)進(jìn)行沖擊式的加入殺菌滅藻劑的工作。由于運(yùn)行時(shí)投加C102—類的氧化性殺菌劑，為提高殺菌滅藻效果，應(yīng)加入SD-7102、SD-7105或SD-7106等以季銨鹽類等為主的非氧化性殺菌劑和新型易降解的復(fù)合殺菌劑，加藥量大于100mg/L即可，這樣可使非氧化性殺菌劑與運(yùn)行時(shí)加入的氧化性殺菌劑配合使用，更加提高沖擊式加殺菌滅藻劑的效果；在試驗(yàn)中，SD-7102殺菌劑的效果更好些。此類殺菌劑能滿足環(huán)保方面的要求。在某些方面，非氧化性殺菌劑比氧化性殺菌劑更有效或更方便。在循環(huán)水系統(tǒng)多年運(yùn)行過(guò)程中，沖擊式加入的殺菌滅藻劑品種要經(jīng)常更換，以有效防止微生物、藻類等產(chǎn)生抗藥性。(14)中水深度處理后作循環(huán)補(bǔ)充水時(shí)，在此水質(zhì)下循環(huán)水濃縮至4倍運(yùn)行，(加酸調(diào)中水出水pH約8.2時(shí)最大濃縮倍率達(dá)5倍)，水中氨氮含量基本在5mg/L以下；建議在今后循環(huán)水運(yùn)行時(shí)，水中氨氮含量以不超過(guò)10mg/L為宜。權(quán)利要求1、一種電廠用城市中水深度處理方法，其特征是采用以下步驟(1)污水處理廠中水引入中水池中，分別加入消石灰、混凝劑聚合硫酸鐵和助凝劑聚丙烯酰胺，進(jìn)行澄清；消石灰的加入量為300-500mg/L，聚合硫酸鐵的加入量為6mg/L～15mg/L，聚丙烯酰胺的加入量為0.8mg/L～1.5mg/L；(2)上述澄清液加入殺菌劑進(jìn)行殺菌后，加入硫酸調(diào)pH至8～8.5，過(guò)濾；(3)中水經(jīng)過(guò)濾后加入復(fù)合阻垢緩蝕劑，混合均勻后，加入至電廠循環(huán)用水；所述的復(fù)合阻垢緩蝕劑為是重量配比為1∶1.6～2.4的有機(jī)膦阻垢緩蝕劑和聚羧酸阻垢緩蝕劑復(fù)合而成，復(fù)合阻垢緩蝕劑的加藥量為6-8mg/L。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的電廠用城市中水深度處理方法，其特征是所述的污水處理廠中水引入中水池前，采用曝氣生物濾池處理方法進(jìn)行處理，進(jìn)一步降低氨氮、COD、磷的含量。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電廠用城市中水深度處理方法，其特征是所述的殺菌劑為氧化類殺菌劑和非氧化類殺菌劑組成的復(fù)合殺菌劑，氧化類殺菌為次氯酸鈉或二氧化氯作為殺菌劑，用量以有效氯計(jì)為3-8mg/L,非氧化類殺菌為季銨鹽類殺菌劑，用量為80—120mg/L。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電廠用城市中水深度處理方法，其特征是所述的助凝劑為陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺。全文摘要本發(fā)明涉及一種城市中水的處理方法，特別涉及一種城市中水用于電廠冷卻用水的深度處理方法，具體采用以下步驟城市污水處理廠中水引入中水池中，分別加入消石灰、混凝劑聚合硫酸鐵和助凝劑聚丙烯酰胺，進(jìn)行澄清；上述澄清液加入殺菌劑進(jìn)行殺菌后，加入硫酸調(diào)pH至8～8.5，過(guò)濾；過(guò)濾后的中水加入復(fù)合阻垢緩蝕劑，混合均勻后，加入至電廠循環(huán)用水。通過(guò)本發(fā)明的深度處理方法，解決了中水在電廠回用所涉及的中水深度處理、殺菌、阻垢、防腐、氨氮處理等相關(guān)技術(shù)難題，為中水在電站安全和經(jīng)濟(jì)使用提供了技術(shù)支持，中水在電站作為循環(huán)水補(bǔ)充水回用，其經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益都十分顯著。文檔編號(hào)C02F1/50GK101318747SQ20081013851公開(kāi)日2008年12月10日申請(qǐng)日期2008年7月17日優(yōu)先權(quán)日2008年7月17日發(fā)明者永張,徐慶東,勇李,李艷萍,林愛(ài)杰,沈競(jìng)為,許立國(guó)申請(qǐng)人:山東電力研究院