海南工業(yè)廢水處理設(shè)備*

1全廠廢污水治理總體設(shè)想

全廠廢水主要為生活污水、循環(huán)水排污水、渣系統(tǒng)溢流水、化學(xué)車間排水、輸煤系統(tǒng)沖洗水及廠區(qū)水力清掃廢水。針對(duì)以上各類廢污水，本設(shè)計(jì)提出了總體治理設(shè)想如下：

生活污水400m³/h經(jīng)接觸氧化處理后回用于循環(huán)水系統(tǒng)；渣系統(tǒng)溢流水經(jīng)現(xiàn)有澄清池處理后回收到濃縮池循環(huán)利用；化學(xué)車間排水從生活污水管網(wǎng)分離，回收到?jīng)_灰系統(tǒng)；循環(huán)水排污水優(yōu)先考慮用于廠區(qū)綠化、廠區(qū)清掃和煤場(chǎng)噴灑，遠(yuǎn)期考慮循環(huán)水排污水的反滲透處理；輸煤系統(tǒng)沖洗水及廠區(qū)水力清掃廢水排入除渣溢流水處理系統(tǒng)，同除渣溢流水一并進(jìn)行沉淀澄清處理后回收到濃縮池循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)廠區(qū)污水*。

2生活污水處理后回用于循環(huán)水系統(tǒng)的可行性

本工程擬在廠區(qū)^#7冷卻塔北側(cè)南北路以東、東西路北側(cè)30m以北建設(shè)一座綜合性污水處理站。本期只考慮全廠生活污水的處理，并將處理后的出水作為^#6、7機(jī)組循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水。

循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3.2-1，本工程生活污水生活處理出水主要指標(biāo)pH、CODcr、懸浮物均應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，其他指標(biāo)僅分析其對(duì)系統(tǒng)的影響。

⑴ Cl^-影響

根據(jù)電廠2019.9.12～2019.9.25生活污水 “水樣監(jiān)測(cè)結(jié)果”本工程生活污水中Cl^-含量按70mg/L、回用量按400m³/h計(jì)，^#6、^#7機(jī)循環(huán)水補(bǔ)充水中Cl^-含量為10 mg/L，總補(bǔ)水量為1243m³/h計(jì)，生活污水處理后補(bǔ)充到循環(huán)水系統(tǒng)，按平均濃縮倍率4.56，則循環(huán)水中Cl^-濃度為123 mg/L，在電廠1～9月份正常運(yùn)行的范圍內(nèi)。

⑵ NH₄⁺影響

本工程生活污水中NH₄⁺濃度一般在6～10 mg/L，在冷卻塔大風(fēng)量，高循環(huán)的條件下，水中堿度升高、氨大部分被吹脫，NH₄⁺不會(huì)在循環(huán)冷卻水中積累。

⑶ 電導(dǎo)率影響

水中電導(dǎo)率間接反應(yīng)溶解鹽的含量，電導(dǎo)率高表明水中溶解鹽的含量高。本工程生活污水電導(dǎo)率按1000μS/cm計(jì)；濃縮倍率為4.56時(shí)，^#6、^#7機(jī)組循環(huán)水電導(dǎo)率按1880μS/cm計(jì)，生活污水處理后補(bǔ)充到循環(huán)水系統(tǒng)，則循環(huán)水中電導(dǎo)率為2725μS/cm，在電廠1～9月份正常運(yùn)行的范圍內(nèi)。

由以上分析可見(jiàn)，本工程生活污水處理后回用于循環(huán)水系統(tǒng)，循環(huán)水水質(zhì)仍維持在1～9月份正常運(yùn)行的范圍內(nèi)，這表明生活污水處理后作為^#6、^#7機(jī)組循環(huán)水補(bǔ)充水基本不會(huì)對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，生活污水處理后作為循環(huán)水補(bǔ)充水是可行的。補(bǔ)入^#5、^#6、^#7機(jī)組更為有利。 

3電廠生活污水處理工藝調(diào)查

目前國(guó)內(nèi)電廠采取的生活污水治理措施主要有氧化塘工藝、活性污泥工藝和生物接觸氧化工藝。

氧化塘工藝池深較淺、占地面積較大，主要依靠自然充氧，凈化效率較低。特別是在冬季，池水溫度較低，氧化塘僅起天然曝氣和沉淀的作用。如連城電廠的生化塘COD去除率僅13%，懸浮物去除率為98.75%。

八十年代初期，電廠一般選用機(jī)械表面曝氣的曝氣沉淀池（也屬于活性污泥工藝）。八十年代中期主要采用延時(shí)曝氣的活性污泥法,如渭河、石橫、常熟、靖遠(yuǎn)等電廠都是采用延時(shí)曝氣的活性污泥工藝。活性污泥由菌膠團(tuán)和絲狀菌組成，正常情況下菌膠團(tuán)是活性污泥中主要微生物，絲狀菌僅起框架作用。由于火電廠生活污水中有機(jī)物濃度較低，絲狀菌在競(jìng)爭(zhēng)中處于有利地位，使活性污泥絲狀菌大量繁殖，剝奪了菌膠團(tuán)的主導(dǎo)地位，其后果是污泥體積膨脹，沉淀性能下降，大量污泥在沉淀池中不能被分離，隨出水流失，曝氣池中污泥越來(lái)越少，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行失敗。另外，在冬季低溫條件下由于污水中有機(jī)物濃度低，沒(méi)有足夠的營(yíng)養(yǎng)供給，污泥容易解體，很難存活。渭河電廠處理系統(tǒng)進(jìn)口COD在159~321mg/l，出口COD在86~104mg/l，去除率為64%。

近幾年來(lái)生物接觸氧化工藝在電廠生活污水處理中得到了廣泛的應(yīng)用，該工藝克服了上述兩種工藝處理效率低、易發(fā)生污泥膨脹的缺點(diǎn)，具有運(yùn)行管理簡(jiǎn)便，掛膜、培菌容易，耐沖擊負(fù)荷，適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。接觸氧化工藝已在國(guó)內(nèi)多家電廠應(yīng)用，如大同電廠、漳澤電廠、太原一電廠等，從目前情況看接觸氧化工藝能夠適應(yīng)發(fā)電廠生活污水小流量、低負(fù)荷的特點(diǎn)，處理效果較為穩(wěn)定、出水水質(zhì)較好。

根據(jù)全國(guó)19個(gè)安裝生活污水處理設(shè)施電廠的重點(diǎn)調(diào)查，結(jié)果表明，采用活性污泥工藝的電廠為14個(gè)，占重點(diǎn)調(diào)查總數(shù)的74%，其中未運(yùn)行或調(diào)查時(shí)未運(yùn)行的為13個(gè)；采用接觸氧化工藝的電廠為4個(gè)，占21%，這4個(gè)電廠的污水處理都能正常運(yùn)行，處理效果較好；1個(gè)電廠采用氧化塘，占2.6%，系統(tǒng)運(yùn)行正常。

4接觸氧化處理工藝

1工藝流程及特點(diǎn)

生活污水→集水池→鐘式沉砂池→調(diào)節(jié)池→接觸氧化池→沉淀池→中間水池(消毒池)→纖維過(guò)濾器→清水池→回用于循環(huán)水系統(tǒng)

該處理工藝是一種介于活性污泥與生物濾池之間的生物膜法工藝。接觸氧化池內(nèi)設(shè)有填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長(zhǎng)于填料表面，部分則是絮狀懸浮生長(zhǎng)于水中，因此兼有一般曝氣池和生物濾池的優(yōu)點(diǎn)。

本設(shè)計(jì)采用經(jīng)表面改性的彈性立體填料，該填料彈性和剛性都較好，在水中呈發(fā)散狀，對(duì)水流和氣泡有較好的切割作用，能增加水中溶解氧并減少供氧量，而且微生物易于附著，不會(huì)結(jié)球。

曝氣系統(tǒng)采用鼓風(fēng)供氣、微孔釋氣系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)選用低噪聲節(jié)能省電的三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)，曝氣器選用性能優(yōu)良的HDPE材質(zhì)的微孔曝氣器，該微孔曝氣器配套使用了具有技術(shù)的清洗系統(tǒng)，微孔曝氣器使用壽命超過(guò)10年，氧利用率高達(dá)20~30%。

生物接觸氧化工藝具有容積負(fù)荷高，占地小、不需要污泥回流、抗沖擊負(fù)荷、出水水質(zhì)穩(wěn)定、低溫適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)。

沉淀池出水經(jīng)加藥混凝后，由泵提升進(jìn)纖維過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾處理。纖維過(guò)濾器采用新型束狀纖維作為過(guò)濾器的濾元，其濾料直徑可達(dá)幾十微米甚至幾微米，并具有比表面積大，過(guò)濾阻力小等優(yōu)點(diǎn)，解決了粒狀濾料粒徑限制等問(wèn)題。微小的濾料直徑*的增加了濾料的比表面積和表面自由能，增加了水中雜質(zhì)顆粒與濾料的接觸機(jī)會(huì)和濾料的吸附能力，從而提高了過(guò)濾效率和截污容量。為充分發(fā)揮濾料的特長(zhǎng)，在過(guò)濾器的濾層上端設(shè)有可改變纖維密度的調(diào)節(jié)裝置。設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，水從上至下通過(guò)濾層，此時(shí)，纖維密度調(diào)節(jié)裝置推動(dòng)活動(dòng)孔板向下運(yùn)動(dòng)。纖維被壓縮后，纖維濾層沿水流動(dòng)方向的密度逐漸加大，相應(yīng)濾層孔隙直徑和孔隙率逐漸減小，實(shí)現(xiàn)了深層過(guò)濾。當(dāng)濾層被污染需清洗再生時(shí)，清洗水和壓縮空氣從下*通過(guò)濾層。這時(shí)，纖維密度調(diào)節(jié)裝置自動(dòng)將活動(dòng)孔板提升，使纖維濾層展開(kāi)并處于蓬松狀態(tài)，進(jìn)行清洗。

纖維過(guò)濾器已廣泛應(yīng)用于電力、化工、醫(yī)藥、冶金、造紙、紡織、食品、飲料、自來(lái)水、游泳池等各種工業(yè)用水和生活用水機(jī)器廢水的過(guò)濾處理。主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：

⑴過(guò)濾精度高：經(jīng)混凝處理后的原水，水中懸浮物的去除率接近*。

⑵過(guò)水流速大：過(guò)水流速為20~120m/h，為傳統(tǒng)過(guò)濾器的2~12倍。

⑶截污容量大：一般為5~20kg/m³，是傳統(tǒng)過(guò)濾器的2~4倍。

⑷占地面積小：在相同處理的情況下，纖維過(guò)濾器占地僅為傳統(tǒng)過(guò)濾器的1/3~1/2。

⑸自耗水率低：自耗水率為周期制水量的1%，是傳統(tǒng)過(guò)濾器的1/5~1/3。

⑹可調(diào)節(jié)能力強(qiáng)：過(guò)濾精度、截污容量、過(guò)濾阻力等參數(shù)可根據(jù)需要隨意調(diào)節(jié)。

⑺不需更換濾元：濾元被污染后可方便的進(jìn)行清洗，恢復(fù)過(guò)濾性能。

2控制系統(tǒng)

⑴ 本工程的運(yùn)行、監(jiān)視、操作、管理采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分上下兩層結(jié)構(gòu)，上層為*操作站、工程師站及輔助外圍設(shè)備，完成數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控；下層為現(xiàn)場(chǎng)控制站，由PLC組成，完成工業(yè)實(shí)時(shí)控制和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集。上下層之間通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)連接。

⑵ 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

本系統(tǒng)以PLC控制器作為現(xiàn)場(chǎng)站，以工控計(jì)算機(jī)作為操作員站和工程師站。現(xiàn)場(chǎng)站負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)I/O點(diǎn)的采集、回路控制、連鎖程序控制。操作員站和工程師站負(fù)責(zé)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、生產(chǎn)信息處理、參數(shù)設(shè)定、信息打印、系統(tǒng)啟停命令發(fā)送、回路調(diào)節(jié)設(shè)定值等功能，通過(guò)MODBUS PLUS網(wǎng)絡(luò)完成上下位機(jī)的信息和數(shù)據(jù)交換。

本控制系統(tǒng)的建立遵循開(kāi)放性原則，采用結(jié)構(gòu)化體系，并對(duì)將來(lái)的發(fā)展具有*的兼容性和可擴(kuò)充性，采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以方便的連接電廠MIS系統(tǒng)，容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單移植、擴(kuò)充。

⑶ 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)工藝、儀表等設(shè)備統(tǒng)計(jì)，I/O點(diǎn)數(shù)配置按留有10%余量考慮。

系統(tǒng)由2臺(tái)操作員站（其中一臺(tái)兼工程師站）和一套PLC，通過(guò)雙絞線組成基于MB⁺通訊協(xié)議上的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成。其中兩臺(tái)操作員站中的任一臺(tái)均可以對(duì)所有受控設(shè)備進(jìn)行操作和動(dòng)態(tài)畫面監(jiān)視。操作員站可以通過(guò)基于TCP/IP以太網(wǎng)與電廠MIS系統(tǒng)通訊。

系統(tǒng)配有1套工程師站和1套操作員站，配置PENTIUMIV-1.7GCPU、128MB內(nèi)存、8MB顯存、40G硬盤、50X速光驅(qū)、多媒體21英寸平面直角彩色顯示器，HP彩色激光打印機(jī)。

工程師站用于開(kāi)發(fā)用戶應(yīng)用程序，下載到操作員站和PLC中，在完成軟件開(kāi)發(fā)后，可作為操作員站使用，操作員站用于監(jiān)視和控制整個(gè)工藝生產(chǎn)過(guò)程。

以上措施采用PLC聯(lián)合上位機(jī)測(cè)控管理，分散控制。本系統(tǒng)由中心監(jiān)控計(jì)算機(jī)、通訊控制裝置、可編程控器（PLC）及現(xiàn)場(chǎng)儀表組成。

中控機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸單元與PLC分站進(jìn)行通訊。分站的PLC是由微處理器為基礎(chǔ)的可編程邏輯控制單元，可作為智能設(shè)備單獨(dú)工作，它連接各個(gè)MCC以實(shí)現(xiàn)程序控制、檢測(cè)數(shù)據(jù)和信號(hào)采集。

污水處理站進(jìn)水設(shè)pH、電導(dǎo)率在線監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果由中控機(jī)顯示、打印并儲(chǔ)存，其它水質(zhì)指標(biāo)化驗(yàn)由電廠負(fù)責(zé)。

海南工業(yè)廢水處理設(shè)備*