一、項(xiàng)目意義及工程方案的總體技術(shù)路線
   
工業(yè)污水深度處理及回用是目前各工業(yè)企業(yè)積極采納的一種節(jié)水、節(jié)能和環(huán)境保護(hù)措施，也是目前我國(guó)政府大力支持的可持續(xù)性發(fā)展宏觀戰(zhàn)略。它的推廣與應(yīng)用不但可以減輕污水外排對(duì)環(huán)境的污染，而且還可以為企業(yè)節(jié)約新鮮用水費(fèi)用、排污費(fèi)用等。從而為企業(yè)增加經(jīng)濟(jì)效益，為國(guó)家創(chuàng)造社會(huì)效益。特別對(duì)用水大戶的石油、化工企業(yè)而言其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益尤為深遠(yuǎn)。
   
鋼鐵工業(yè)污水深度處理及回用是水處理領(lǐng)域中的一項(xiàng)新課題，其科學(xué)研究和應(yīng)用實(shí)例目前較少，由于鋼鐵工業(yè)具有規(guī)模大、用/排水各工藝單位眾多等特點(diǎn)，所以確定回用水水質(zhì)指標(biāo)，目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，欲確定一個(gè)企業(yè)的回用水水質(zhì)指標(biāo)，只能根據(jù)本企業(yè)的現(xiàn)時(shí)工業(yè)用水指標(biāo)及回用水的使用環(huán)境，以及國(guó)家環(huán)保局等單位建議的冷卻回用水水質(zhì)指標(biāo)，來(lái)綜合考慮確定回用水水質(zhì)指標(biāo)。
   
工業(yè)污水的回用一般采用高級(jí)處理技術(shù)，也稱三級(jí)處理，可采用的技術(shù)有生化法（脫微量有機(jī)物、脫氮、脫磷），化學(xué)沉淀（分離重金屬離子），絮凝（去除微量有機(jī)物及濁度），活性碳吸附（去除微量有機(jī)污染物），離子交換（去除無(wú)機(jī)離子，降低含鹽），超濾、微濾、反滲透（去除懸浮及溶解總固體），化學(xué)氧化（分解有機(jī)大分子、除臭）等。當(dāng)然，這些技術(shù)的選擇和工藝流程的組建應(yīng)根據(jù)企業(yè)的工業(yè)用水總的合理格局來(lái)論證。
   
二、水回用處理主要技術(shù)簡(jiǎn)介
   
1、微電解技術(shù)
   
微電解污水處理技術(shù)的基本原理是：在電解槽中填充顆粒性導(dǎo)體和電介質(zhì)混合填料，在外加直流電場(chǎng)的作用下，復(fù)極性導(dǎo)電粒子兩極間產(chǎn)生感應(yīng)電位梯度，導(dǎo)電粒子被這樣復(fù)極化而成為多個(gè)分散獨(dú)立的微型電解單元。污染物在通過(guò)這種電場(chǎng)下的混合填料時(shí)發(fā)生復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)而被去除或轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)污染物的降解。由于微電解反應(yīng)器增加了單位槽體積的電極表面積，使得電解污染物所需的電泳移距離大為縮短，可提高反應(yīng)速度和單位體積槽的反應(yīng)量，進(jìn)而可以降低反應(yīng)停留時(shí)間。微電解法綜合了吸附和電解等方法的優(yōu)點(diǎn)，表現(xiàn)出優(yōu)良的應(yīng)用特性。該處理方法已應(yīng)用到印染廢水、制藥廢水、機(jī)械加工切削液處理、采油廢水、生活污水的中水回用等領(lǐng)域。
   
根據(jù)我們對(duì)各種廢水的小試結(jié)果、工業(yè)化裝置取得的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)：微電解法有機(jī)地結(jié)合了吸附、表面催化、氧化還原等多種過(guò)程，對(duì)污染物施加各種物理化學(xué)作用。從最徹底的污染物完全無(wú)機(jī)化（礦化作用）及有機(jī)大分子的斷裂（剪切作用）到簡(jiǎn)單的官能團(tuán)改變（改性作用），存在較寬的處理效果分布譜。改變所加電場(chǎng)的特性，可使此處理效果分布譜發(fā)生變化。該方法的突出之處是對(duì)所有廢水中的污染物都有程度不同的效果。除被關(guān)注的COD等指標(biāo)得到有效削減之外，微電解的處理效果還表現(xiàn)在廢水的破乳，色度的降低，可生化性的提高等多個(gè)方面，特別對(duì)去除氰化物效果尤其顯著。
   
根據(jù)上述多方面的研究成果和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明微電解的作用是多方面的，其水處理的有效性得到了充分實(shí)證。從應(yīng)用的角度來(lái)看，該方法的突出之處是通過(guò)反應(yīng)電壓的調(diào)節(jié)、反應(yīng)范圍的擴(kuò)展或壓縮等手段，可以靈活地適應(yīng)具體的廢水水質(zhì)水量變動(dòng)狀況，為去除目標(biāo)污染物提供最佳條件。此外，微電解反應(yīng)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于加工、停留時(shí)間短（一般為20至90分鐘）、占地面積小、設(shè)置靈活、易于配套于其它處理單元、操作自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。如在微電解的前后輔以適當(dāng)?shù)乃幚韱卧�，可以滿足不同水處理任務(wù)的需要。
   
2、石油化工行業(yè)污水處理技術(shù)應(yīng)用情況簡(jiǎn)介
   
序號(hào) 應(yīng)用單位名稱 項(xiàng)目性質(zhì) 采用工藝 處理規(guī)模（噸/日） 設(shè)計(jì)時(shí)間 建成時(shí)間 運(yùn)行時(shí)間 備注
   
1 吉化木糖醇廠 化工污水處理 VTBR生化-微電解 500 1995 1996 1997 
   
2 大化30萬(wàn)噸合成 合成氨污水 VTBR生化 800 1995 1996 1996 
   
3 新鄉(xiāng)化纖廠 黏膠纖維生產(chǎn)黑液 混凝-VTBR生化-混凝 6300 小試 1996 中試1997建成2000 2000 
   
4 大連玻璃廠 含酚污水處理 混凝-VTBR生化 300 1995 1996 1997 
   
5 大連化學(xué)工業(yè)公司 焦化污水處理 CBOT生化 1200 1992 1992 1993 
   
6 大連石油化工公司 石油煉制污水 CBOT生化 16800 1987 1988 1988 
   
7 吉林江南煉油廠 石油煉制水處理 CBOT生化 7500 1990 1991 1991 
   
8 錦西渤海煉化總廠 環(huán)烷酸廢水 微電解 168 1999 1999 1999 
   
9 泰興科教化工廠 化工污水 微電解-厭氧VTBR-好氧   BR 50 1999 1999 1999 
   
10 泰興一鳴化工廠 化工污水 VTBR厭氧-VTBR好氧-混凝  20 1999 1999 1999 
   
11 泰興君泰稀土有限責(zé)任公司 稀土生產(chǎn)廢水 中和-吸附-生化 800 2000 2000 2000 
   
12 撫順石油二廠 延遲焦化廢水 混凝-催化曝氣-微電解 48噸/中試 1997 1997 1999 
   
13 撫順石油一廠 石油煉制污水回用 曝氣-微電解 240噸/中試 1998 1998 1999 
   
3、處理對(duì)象
   
（1）回用水來(lái)源
   
本溪鋼鐵公司綜合污水 120000噸/天   5000噸/小時(shí)。
   
（2）回用目標(biāo)
   
處理后達(dá)到中水回用標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)廢水零排放
   
（3）污水、二級(jí)處理后排水及不同回用水的水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1。
   
表1.各類污水處理前后水質(zhì)指標(biāo)及回用水指標(biāo)
   
項(xiàng)目 單位 綜合水樣-1 綜合水樣-2 回用水指標(biāo)
   
PH mg/l 8.6 9.2 6. 5-8. 5
   
總硬度 mg/l 249.35 340.34 <200
   
總堿度 mg/l 165.42 175 <150
   
氯離子 mg/l 41.54 64 ≤50
   
鈣硬度 mg/l 163.02 260.26 
   
鎂硬度 mg/l 86.33 80.08 
   
總鐵 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
   
總固 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
   
揮發(fā)酚 mg/l 1.988 1.584 ≤0.01
   
三、處理工藝
   
污水調(diào)節(jié)池-污水泵-生物接觸氧化-沉淀池-微電解-過(guò)濾-回用水池

化學(xué)除硬

全廠綜合污水通過(guò)廠內(nèi)專用管線自流入水調(diào)節(jié)池，池有效容積40000米3，調(diào)節(jié)時(shí)間8小時(shí)；然后由提升泵將污水送到生物接觸氧化池進(jìn)行生化處理，脫除大部分有機(jī)物，出水自流入沉淀池進(jìn)行固液分離，上清水自流入微電解反應(yīng)進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，對(duì)水中有機(jī)物進(jìn)行分解，達(dá)標(biāo)回用，當(dāng)無(wú)機(jī)鹽積累到一定程度時(shí)，采用化學(xué)除硬處理，出水進(jìn)入回用水池。

污水調(diào)節(jié)池：
   
有效容積 40000立方米 調(diào)節(jié)時(shí)間8小時(shí)
   
池尺寸   100х100х4米  占地10000平米
   
地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

   
污水提升泵
   
Q=500米3/小時(shí)
  
H=10米
   
N=22KW
   
數(shù)量  12臺(tái)（備二臺(tái)）

   
生物接觸氧化池
   
氧化時(shí)間  6小時(shí)
   
氣化比    15：1
   
COD脫出負(fù)荷0.8公斤/米3.天
   
池容量30000米3    占地：10000平米
   
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

   
羅茨鼓風(fēng)機(jī)
   
Q=125米3/分
   
H=4000毫米水柱
   
N=90千瓦
   
數(shù)量12臺(tái)（備二臺(tái)）

   
沉淀池
   
沉淀時(shí)間4小時(shí)
   
池容量 20000米3

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

   
微電解反應(yīng)器
   
反應(yīng)池容積5000米3
   
反應(yīng)時(shí)間60分鐘
   
外形尺寸100х50х2米  占地：5000平米
   
直流電源：1500KW

微電解出水流入過(guò)濾池過(guò)濾后到回用水池，供二次水泵提升之用；可以廣泛用于工業(yè)循環(huán)冷卻水、消防、建筑、綠化等；當(dāng)水中的無(wú)機(jī)鹽積累到一定程度，微電解出水經(jīng)過(guò)化學(xué)除硬后到回用水池。

過(guò)濾池
   
有效容積 1000米3
   
濾速 10米/小時(shí)
   
地下混凝土結(jié)構(gòu)

   
化學(xué)除硬系統(tǒng)
   
處理能力5000噸/小時(shí)
   
池容量 10000米3
   
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

   
濾池反洗水泵
   
Q=1000米3/小時(shí)
   
H=15米
   
N=45KW
   
數(shù)量10臺(tái)

   
回用水池
   
有效容積10000米3
   
外形尺寸100х50х2米  占地：5000平米
   
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)
   
四、主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)
   
電：裝機(jī)容量 3290千瓦
   
運(yùn)行容量 2620千瓦   噸水耗電0.524千瓦時(shí)
                        
噸水費(fèi)用0.32/噸水
   
人工：13人 1200元/人.月 噸水費(fèi)用0.01元/噸水
   
運(yùn)行費(fèi)：0.32+0.01=0.33元/噸水

（加上設(shè)備折舊，大修費(fèi)用等，運(yùn)行費(fèi)為0.33元х2=0.66元/噸）
       
建筑面積：80000平方米
       
泵房間：  500平米
       
風(fēng)機(jī)房：  300平米
       
其他綜合用房 400平米
       
總建筑面積：1200平米

五、工程投資 8630.0萬(wàn)元
   
工程單位投資為719元/噸水日。

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