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中水回用实现污水资源化.doc中水回用实现污水资源化.doc -- 10 元

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中水回用实现污水资源化青岛海泊河污水处理中水回用系统工程,自九五年开始运作,历经六年多。以污水资源化为目标,发挥中水在城市水资源中的优化配置作用,探索了中水回用技术及中水回用的资源价值,完成了中水回用工程的建设并将中水推向市场发展。一、青岛市水资源及污水处理概况青岛市地处山东东部,其地理位置和地质条件决定了它的水资源短缺。青岛地区地表虽有大小河流124条,但因皆为源短流浅的单独入海的季节性河流,难以调储,另外青岛地下以花岗岩为主,储水性能很差。据统计,青岛市人均占有水资源量仅为全国人均占有量的15,是全国严重缺水城市之一。青岛市提出了建设社会主义现代化国际都市的战略目标,这将加速青岛市城市化的进程,必将伴随需水量的急剧增加。青岛市目前的日需水量高峰期达54万立方米,而水源的供水能力仅为66.8万立方米/日,城市总体规划预测2010年日需水量为246万立方米。这就要求青岛市开源节流、多渠道开发水资源,否则,水资源的短缺将严重制约本市经济持续发展。众所周知,水是一种可再生的自然资源。可是长期以来,水资源一直按开采利用污水排放的使用方式,水资源最后以排放的方式被消耗。其实,污水排放量占开采量的比重很大,而实际利用量却很少,污水资源化将是解决水资源短缺的很好途径。前面提到目前青岛日用水量高峰期为54万吨,而排放的污水量约为40万吨,排放量约为用水量的80多。若通过各种渠道,充分把排放的污水利用起来,将大大解决水资源的短缺问题,相当于开辟了一个新水源。青岛市人民政府鉴于水资源的短缺情况,将污水资源化技术研究与开发列为市社会发展领域重点攻坚项目之一,并纳入了市科技发展九五计划和2010年长期规划。这推动了青岛市污水处理事业的发展,加快了中水回用工程建设的速度。青岛市自九三年海泊河污水处理厂运转以来,又先后建设了李村河污水处理厂、团岛污水处理厂、麦岛污水处理厂。三个污水处理厂是采用先进工艺的二级污水处理厂,麦岛污水处理厂将尽快建成二级污水处理厂。四座污水处理厂的日处理能力达四十多万吨,可以处理青岛市污水排放量的80以上,二级处理后的水质状况较好,直接排向青岛的胶州湾,起到保护胶州湾水体环境的作用。二级出水只需进一步处理就可以变为用途广泛的中水,可以用于绿化、冲厕、景观、基建、工业冷却等,可以大量节约自来水资源。青岛海泊河污水处理厂中水回用系统工程也是基于以上目的,积极有效地开展了中水回用的各项工作。二、中水项目介绍(一)海泊河污水处理厂生产情况。海泊河污水处理厂91年开始建设,93年正式运行,为青岛市第一座大型污水处理厂。建设投资1.39亿人民币,其中向奥地利政府贷款825万美元,主要引进先进技术及先进的国外设备。在当时来说,建设起点高,考虑了污水处理的长远发展,这为污水处理厂一直良好运行奠定了较好的基础。污水处理厂采用活性污泥法,属AB工艺。污水处理厂的进水污水成分复杂,浓度高,负荷波动大,其中工业废水占70、生活污水占30,CODcr全年平均达800mg/l以上,BOD5全年平均达500mg/l以上,经二级生物处理,水质完全满足国家污水处理厂二级排放标准(GB89781996)。海泊河污水处理厂日处理8万吨污水。在原有的污水处理厂设计中,二级出水经过一个接触池进行加氯消毒,大部分直接排入胶州湾,每天大约只有400吨经纤维球过滤后用于全厂的绿化,这就是污水处理厂内最原始的中水回用。但这中水回用系统在使用中遇到不少问题水质不稳定,纤维球滤料经常堵塞,纤维球纤维脱落等。基于以上情况,我厂自九五年开始,对中水回用系统进行了系统研究与开发。(二)建立完善的中水回用技术开发组织,充分发挥人才优势。海泊河污水处理厂大、中专毕业的技术人员占50左右,除正常运转外,通过组织参加科技攻关和大修改造等工作培养了环境工程、化验监测、自动化控制、机械、电气等各种专业技术人员,为污水处理厂的运行及技术开发储备了丰富的人才,这也使中水开发利用占有了人才的优势。中水回用的技术开发作为一个系统工程,人才是先决条件,组织是保证。我厂虽然储备了丰富的人才,又有污水处理工程建设及运行的经验,对中水回用技术也有初步的认识,但也存在以下不足(1)对中水回用技术的理论认识还有一定差距,缺乏中水回用技术的系统观。(2)没有专门的技术开发部门,对中水回用技术的信息了解不全面,不能给中水回用技术开发方向明确定位。针对这种情况,我们从以下两方面着手解决问题①成立技术开发办公室。负责污水资源化系列科研活动的选题、立项及组织研究工作,为我厂实施科技兴厂战略配备了机构条件。②走产、学、研相结合之路,使科研院所的理论优势与我厂实践经验充分结合,为科研院所提供了生产性实践场所,为我厂解决了实际问题。同时,为双方培养了大量专业技术人员,使科研院所单一专业的高技术人才与我厂技术人才专业广泛的特点有机结合,真正达到优势互补,完成从理论到实践,从实践到理论的过程。对于中水技术,我厂联合青岛建工学院环境工程系共同开发。在以上原则指导下,双方精诚合作,圆满完成青岛市海泊河污水处理厂二级出水回用技术研究课题。(三)完成中水回用基础技术研究,小试出成果,中试见效果。我厂与青岛建工学院共用了三年时间对中水回用进行了小试、中试,通过小试确定了适合于我厂中水处理工艺通过中试,获得中水用于污水处理厂各用途的宝贵经验。1、通过小试,确定中水处理工艺。污水回用水质指标主要是PH值、硬度、悬浮物、溶解性固体、BOD、COD、总磷、氨氮、色度等。调查资料显示,国内外城市污水的回用普遍建立在二级处理的基础上,采用活性碳吸附、混凝过滤、离子交换、电渗析、反渗透等深度处理措施。对我厂二级出水的深度处理,我们提出了八种工艺流程(1)二级出水陶粒(2)二级出水纤维球过滤(3)二级出水石英砂过滤(4)二级出水混凝纤维球过滤(5)二级出水混凝纤维球过滤臭氧氧化(6)二级出水混凝纤维球过滤氯气脱色消毒(7)二级出水混凝沉淀过滤(8)二级出水混凝沉淀氯气脱色消毒纤维球过滤我们对上述方案进行了一系列的试验研究纤维球、石英砂和陶粒直接过滤对比试验混凝过滤试验研究,其中包括不同混凝剂、不同投加量、不同滤料的对比试验污水脱色、消毒试验研究混凝沉淀试验研究,对用PAC作混凝剂、脱水污泥作助凝剂进行了静态和动态试验。通过对以上试验结果分析,最后确定的中水处理工艺为二级出水混凝沉淀纤维球过滤中水泥饼及PAC氯气并确定了工艺参数,为中试提供了理论基础。2、中试工程的设计、建设及运行。中试是检验科研成果能否适用于社会的重要环节。在上级有关部门的支持下,我厂投资100多万元建成规模2400立方米/日的中试工程。中试工程是在我厂原有的接触池基础上,按小试成果重新进行设计、改造,其基本流程为二级出水机械混合池机械搅拌反应池斜板沉淀池PAC泥饼接触贮水池纤维球过滤罐清水池泵加压中水氯气中试工程完成后,对各工序进行了大量试验测试,取得了大量数据,进行了成本核算与分析,仅为自来水的50~60,确定了最佳运行参数及控制条件。所产中水水质完全符合生活杂用水水质标准(CJ25.189),广泛应用于我厂绿化、冲厕、设备冲洗、冷却、水封等,占我厂总用水量的一半以上,为我厂节约了大量自来水。由此我厂先后被评为市、省先进节水单位。3、成果鉴定九六年底,青岛市科委组织了国内外多名专家对青岛市海泊河污水处理厂二级出水回用技术研究课题进行了鉴定,认为整体工艺达到国际先进水平,获得了专家的好评。该课题获得九七年度青岛市科技进步一等奖,获得建设部九八年度科技进步三等奖。中试的良好效果为我厂建设日处理四万吨的回用水工程奠定了坚实的基础。三、抓住市场机遇,推动中水事业发展。中水的开发利用在我国已经起步,能缓解城市的严重缺水问题,能优化水资源配置,我们应作为一个长远的城市基础建设事业来发展。我们初步做了以下几方面的工作(一)加大宣传力度,转变人们对中水的认识。海泊河污水处理厂中水回用工程作为国家示范工程,已列入青岛市2001年要办的十二件实事之一,市政府高度重视,多次在青岛日报、青岛晚报及青岛生活导报上对中水回用的价值和意义进行宣传,在电视上多次对中水回用工程的情况进行报道,市领导也多次亲临中水工程现场作指示,这提高了企事业单位及市民对中水的兴趣,加深了企事业单位及市民对中水的认识,促进了企事业单位和市民使用中水的积极性。以往,人们认为中水是从污水中变化而来,一听中水,总认为其脏,难以接受。我厂采取请进来、送出去的方法进行宣传。所谓请进来,就是请一些社会团体、企事业单位、市民、大中小学生等来我厂参观水处理的全过程,把中水回用的情况将讲给他们听,让他们再向社会宣传所谓送出去,就是把中水送出去,主要是用于绿化、基建、冲刷,让大家看到中水的实际效果。大量的宣传工作很大程度上改变了企业主和市民对中水的认识,但还不够,还应加大宣传力度,让大家了解中水象了解自来水一样,感觉中水也是生活中不可缺少的一部分。(二)做好市场调研,明确市场需求。我们会同青岛市节约用水办公室对污水处理厂所处的海泊河流域17家企业进行了中水回用调研,17家企业中有发电行业、纺织行业、机械铸造行业、制药行业等我们还对景观用水、绿化用水等进行了调研。通过调研,我们获得了大量的市场信息,明确了中水回用量及市场所需的中水回用质量,为中水回用工程建设的规模及中水最终的水质要求提供可靠的数据基础。(三)积极筹措资金,加速中水回用工程建设。青岛市海泊河污水处理厂中水回用工程总投资9007万元,市财力提供2900万元建好了中水厂,建设中水回用管网及加压泵房还需筹措6000多万元的资金。为此组建成立quot青岛海湾中水有限公司,由青岛国信实业公司、青岛市城建投资公司及青岛市排水公司三方出资组成。公司的成立,有利于资金的运作,保证了中水回用工程建设的资金,加快了中水回用工程建设。中水厂由中国市政华北设计研究院设计,设计规模为日处理4万吨,98年动工建设,99年2月建设完成,并调试成功,出水达到建设部生活杂用水标准(CT25.189),工艺流程为二级出水提升泵机械混合池栅条反应池斜管沉淀池PAC、PAM滤池清水池加压泵计量中水clo2消毒clo2消毒中水管网的设计依照青岛市的整体规划,由青岛市政工程设计院设计,2001年6月动工建设,10月主干线建设完毕,中水已经送入海泊河流域作为景观用水,效果良好。(四)加快中水回用推广。中水回用的推广首先要解决中水的价格问题,其次要解决中水回用的规划问题。中水的价格必须保证中水运行保本微利,海泊河污水处理厂中水运行成本为0.995元/吨,价格的确定必须在此基础上充分考虑。随着申奥成功,青岛市正在抓紧时间制定中水回用规划,并且该规划已经纳入青岛市的总体规划,确定中水的长远发展。规划的主要内容为(1)海泊河污水厂中水管网主线沿海泊河道向东至浮山后新区,沿线发电厂、热电厂等几家用水大户首先利用,随着海泊河综合整治的推进,两岸各近30米绿化带及河内景观水均用中水,南线至昌乐路,与团岛污水厂中水管网相连。北线至湖岛,与李村河污水厂中水管网相连。(2)李村河污水厂中水回用项目规划规模5万立方米/日。随着李村河综合整治,规划中水主干线沿李村河向东至海尔路,由海尔路至浮山新区与海泊河管网相连。南支线沿青黄高速公路至湖岛,并入海泊河管网。北线沿四流中路与规划中的娄山河污水处理厂中水管网相连。(3)团岛污水处理厂中水项目规划规模4万立方米/日,其管网沿海一线至香港中路与麦岛污水厂中水管并网。西线沿广州路至昌乐路与海泊河管网相连。(4)麦岛污水处理厂由一级处理扩建为二级处理的同时必须考虑中水项目的实施,规模为5万立方米/日。其管网向东沿海尔路至浮山新区,与海泊河、李村河联网。西至香港中路与团岛厂网相连,中间可有支线沿山东路、福州路至鞍山路、辽阳中路与海泊河网连接。(5)规划中的娄山河污水处理厂建设必须实施中水项目,规划规模为6万立方米/日。规划管网东线及北线满足用户需求,南至四流中路与李村河并网。综上所述,中水管网规划总体呈网状结构,中间支线根据具体情况可适当增减,以后在中水管网规划范围内的新建小区、商用住宅、企业等必须先敷设中水管道。至2008年,青岛市中水规划总规模达到24万立方米/日,相当于目前青岛市日均供水量的50,具有显著的社会效益、环境效益和经济效益。四、中水回用的几点建议。1、应动用全社会的力量,加强宣传,使人们对中水有正确的认识,特别是加强对中小学生的宣传教育。2、建立中水回用专项基金,用于中水科研技术的继续开发,象电力、热电等行业的工艺用水,扩大中水使用范围,而不仅局限于生活杂用范围。3、尽快出台有关中水使用政策和法规,完善中水市场机制。特别是发展初期,应有减免税、财政扶持等政策中水运作实行保本微利原则,提高自来水价格,用经济杠杆促使人们使用中水。4、做好中水回用的长远规划,确保中水的长远发展。5、应尽快制定中水标准、中水设计和施工规范,使中水项目的建设、管理有法可依、有章可循。青岛市海泊河污水处理厂
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