城市污水处理厂回用水
一、前言
经二级处理的城市污水再深度处理，作为一种新水源用于市政、工业、农业等领域，可以提高水重复利用率，节约水资源。这一工程对水资源紧张的城市有显著的经济、社会和环境效益。
二、回用水处理工艺
1、 工艺流程
污水处理厂处理后的回用水主要用于要求不高的工业企业或市政用水。处理工艺如图1：
2、工艺特点
该工艺利用混凝沉淀去除二级出水中的絮状菌体和呈胶体状态的有机物；在氧化接触池中投加强氧化剂ClO2，氧化破坏污水中的染料分子的发色官能团，从而降低色度；过滤是截留废水中颗粒性物质；在过滤后蓄水池中投加ClO2，目的是使水中含有一定余氯，抑制细菌、病毒和藻类的生长。
3、二氧化氯投加量及实验结果
取水样3000ml，PH=7.5.
(1)投药浓度对色度的影响：
投药浓度（有效氯）20ppm时色度随反应时间的变化如表1：
表1
|
时间(min) |
10 |
20 |
30 |
50 |
70 |
90 |
120 |
|
色度(度) |
30 |
25 |
25 |
25 |
25 |
25 |
20 |
反应时间20min时，不同投药浓度（有效氯）下色度变化如表2：
表2
|
浓度(ppm) |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
|
色度(度) |
60 |
35 |
30 |
25 |
25 |
25 |
25 |
（2）投药浓度对COD的影响反应20min检测COD变化与投加浓度的关系如表3：
表3
|
投药浓度(mg/l) |
0 |
5 |
15 |
25 |
35 |
|
余 氯(mg/l) |
0 |
0.7 |
2.1 |
2.3 |
2.7 |
|
COD(mtg/l) |
40.6 |
34.4 |
25.5 |
21.8 |
18.6 |
（3）消杀试验：
投药浓度（有效氯）10ppm，反应时间20min,杀菌效果如表4。
表4
|
检测项目 |
消毒前 |
消毒后 |
|
大肠菌群cfu/L |
500 |
0 |
|
细菌总数cfu/mL |
230 |
0 |
|
余氯 |
0 |
0.9 |
4、工程案例
（1）科大二氧化氯发生器在青岛市海泊河污水处理厂的应用
表5：
|
投加浓度(ppm) |
实验浓度 |
余氯（ppm） |
色度（度） |
COD（mg/l） |
|
A |
B |
C |
D |
A |
B |
C |
D |
A |
B |
C |
D |
|
5 |
1 |
0 |
0.2 |
0.2 |
0.4 |
45 |
45 |
40 |
35 |
39.1 |
31.6 |
31.6 |
37.6 |
|
2 |
0 |
0 |
1 |
1 |
60 |
60 |
35 |
30 |
24.6 |
24.7 |
24.7 |
24.5 |
|
3 |
0 |
0 |
1 |
0.4 |
50 |
45 |
35 |
35 |
37.2 |
36.8 |
32.6 |
35.1 |
|
4 |
0 |
0 |
1 |
0.5 |
50 |
50 |
35 |
30 |
43.5 |
42.6 |
38.7 |
32.6 |
|
10
|
1 |
0 |
0 |
0.1 |
0.1 |
60 |
60 |
28 |
25 |
38.4 |
25.2 |
26.9 |
30.2 |
|
2 |
0 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
55 |
40 |
40 |
28 |
38 |
28.6 |
26.9 |
25.9 |
|
3 |
0 |
0 |
0.7 |
0.6 |
55 |
50 |
30 |
28 |
29.6 |
29.6 |
29.6 |
29.6 |
|
4 |
0 |
0 |
0.7 |
0.7 |
50 |
45 |
30 |
25 |
25.4 |
25.7 |
21.2 |
20.1 |
|
5 |
0 |
0 |
0.6 |
0.6 |
50 |
40 |
25 |
25 |
18.1 |
14.8 |
14.5 |
16.5 |
|
15 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0.3 |
70 |
50 |
30 |
10 |
38.7 |
34.2 |
34.1 |
25.6 |
|
2 |
0 |
0 |
1 |
1 |
50 |
50 |
30 |
20 |
42.1 |
41.7 |
37.4 |
34.2 |
|
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
50 |
45 |
30 |
25 |
29.7 |
22.6 |
25.7 |
21.1 |
|
4 |
0 |
0 |
1 |
1 |
50 |
45 |
30 |
25 |
42.5 |
38.7 |
37.5 |
28.4 |
采用稀释倍数法对投加ClO2前后水中的细菌总数变化进行测量，原水细菌总数为1.58×104个/ml，投加有效氯10mg/l后接触20min后检测细菌总数为37个/ml，去除率为99.9%。
（2）科大二氧化氯发生器在石家庄桥西污水处理厂的应用
石家庄桥西污水处理厂二级出水级处理后排入民心河，作为景观用水，二级出水经消毒处理即可达到要求，最大处理水量10000m/h，选用6台H908-5000型二氧化氯发生器，有效氯投加量为1.5~2.5mg/l,接触时间为20min。采用稀释倍法对投加ClO2前后水中的细菌总数变化进行测量，原水细菌总数为5.73×104个/ml、打场菌群131×103个/l,消毒后检测细菌总数为69个/ml、大肠菌群为0。
工艺如图2。
三、科大二氧化氯发生器简介
科大二氧化氯发生器是我校早期产品——科大二氧化氯消毒剂发生器的升级产品。
产品组成：由供料系统、反应系统、温控系统、吸收系统、安全系统、残液自动处理系统组成。
反应原理：
性能特点：
★ 反应系统采用耐高温、耐腐蚀的新材料，可达到本反应最佳温度70。C，经权威部门检测收率达80%（国家环保局认定技术条件规定收率≥60%）以上。
★ ClO2含量大于70%（按有效氯计算）。
★ 供料系统采用进口计量泵，计量准确，稳定可靠。
★ 可配备自动测控系统实现全自动控制，可达到原料罐缺料报警、动力水欠压报警，并自动停机。
★ 原料采用氯酸钠和盐酸，不产生能杀伤人体红血球的亚氯酸根，用于饮用水消毒无副作用。
原料消耗：
生产1克有效氯消耗氯酸钠0.65克、盐酸1.3克。折合人民币约0.004元。
工艺流程：
性能参数：
|
型 号 |
有 效 氯 产 量（g/l） |
装 机 容 量（KW） |
动 力 水 |
设备重量
（kg） |
设备尺寸
(L×B×H) |
|
管 径（DN） |
压力（Mpa） |
|
KD~300 |
300 |
0.5 |
25 |
≥0.20 |
60 |
600×500×1350 |
|
KD~500 |
500 |
0.5 |
25 |
≥0.20 |
80 |
600×500×1350 |
|
KD~800 |
800 |
1.0 |
32 |
≥0.25 |
80 |
700×500×1450 |
|
KD~1000 |
1000 |
1.0 |
32 |
≥0.25 |
90 |
800×600×1450 |
|
KD~2000 |
2000 |
1.5 |
32 |
≥0.25 |
90 |
800×600×1500 |
|
KD~3000 |
3000 |
1.5 |
32 |
≥0.30 |
110 |
800×600×1500 |
|
KD~4000 |
4000 |
2.0 |
40 |
≥0.30 |
110 |
800×600×1650 |
|
KD~5000 |
5000 |
3.0 |
40 |
≥0.30 |
110 |
800×600×1650 |
四、科大二氧化氯发生器简介
产品组成：由供料系统、反应系统、稀释吸收系统组成。
反应原理：
性能特点：
★以亚氯酸钠和盐酸为原料，生产高纯度二氧化氯。
★转化率95%以上，clo2含量98%以上。
★供料系统采用进口计量泵，计量准确，稳定可靠。
★可配备clo2自动测控系统实现全自动控制，并配备原料罐缺料报警、动力水欠压缺水报警，并自动停机。
原料消耗：生产1克clo2消耗亚氯酸钠（82%Naclo2）2.2g、盐酸（31%Hcl）2.0g,折合人民币约0.042元。
工艺流程：
性能参数：
|
设备型号 |
ClO2产量（g/h） |
稀释水管径（DN） |
稀释水流量（L/h） |
动力水压力(MPa) |
设备尺寸(L×B×H)) |
|
KD99-C-50 |
50 |
20 |
600 |
0.25~0.30 |
650×400×1300 |
|
KD99-C-100 |
100 |
20 |
600 |
0.25~0.30 |
650×400×1300 |
|
KD99-C-200 |
200 |
20 |
600 |
0.25~0.30 |
650×400×1300 |
|
KD99-C-300 |
300 |
20 |
600 |
0.25~0.30 |
700×500×1400 |
|
KD99-C-500 |
500 |
25 |
600 |
0.25~0.30 |
700×500×1400 |
|
KD99-C-1000 |
1000 |
25 |
1200 |
0.25~0.30 |
700×500×1500 |
|
KD99-C-2000 |
2000 |
25 |
2600 |
0.25~0.30 |
700×500×1500 |
|
KD99-C-3000 |
3000 |
32 |
3600 |
0.25~0.30 |
800×550×1600 |
|
KD99-C-5000 |
5000 |
32 |
6000 |
0.25~0.30 |
800×550×1600 |
|
KD99-C-10000 |
10000 |
40 |
12000 |
0.25~0.30 |
800×600×1600 |
五、造型说明
二氧化氯应用于污水消毒时，投加量按有效氯计算通常为5~10ppm，设备型号的选择应根据每小时的最大处理水量来确定，二氧化氯发生器的型号是按每小时有效氯的产量来确定，二氧化氯发生器的型号是按每小时有效氯的产量或二氧化氯的产量来确定的，二氧化氯与有效氯的换算为：1克clo2等于2.63克有效氯，参考该项指标即可选择相应型号的设备。
六、投加工艺
二氧化氯的投加工艺的选择一般要根据城市污水处理厂回用水的处理目的来确定。如果仅仅用于杀菌消毒，二氧化氯的投加点一般选在滤后，经营道混合后进入清水池，考清水池中有效的接触时间即可达到杀菌的效果。如果除杀菌消毒外还要脱色、灭藻、除臭，则需要在滤前的氧化接触池中投加，并采用池底微孔曝气式投加。
七、典型工程技术方案
1、水厂情况
日回用水量5000000m3，每小时矗立水2000m3左右；二级出水，税制良好。
2、设备选型
按每小时处理水量2000m3、投加量10ppm计算，可选用KD—7000型设备3台，2用1备。
3、投加方式
投加点应选择在滤后进清水池的管道上，余氯测定取样点应在投加点后10倍管径处。
4、控制方案
控制部分可根据厂方要求配置。
方案一：采用德国ProMinent余氯自动测控装置，通过进水流量和出厂水余氯量自动控制二氧化氯发生器计量泵的运行频率，调节发生器的产量。该方案需在清水池进水处安装电磁流量计，余氯自动测控装置截收4~20mA信号，经运算后转化成脉冲信号控制二氧化氯发生器。
方案二：采用德国ProMinent余氯自动测控装置，通过水中余氯量自动控制二氧化氯发生器计量泵的运行频率，调节发生器的产量。该方案要求取样点尽量离加氯点近，以便能将水中余氯的变化迅速反馈到控制器。
方案三：值班室遥控。值班人员根据余氯显示，通过控制器调节二氧化氯发生器计量泵的运行频率，调节发生器的产量。
5、面布置图及流程图（见附图）
6、要设备及材料
（1）K D—1000型高效复合二氧化氯发生器
数 量：3台
产 量：7000g/h
产 率：80%以上
功 率：3KW
发生工艺：采用NaClO3+HCl工艺
控 制：①接受脉冲信号，控制计量泵运行频率。
②缺药报警与自动停机功能。当盐酸与氯酸钠任何一种药剂缺药时，可发生报警信号，并自动停止2台电磁计量泵的运行，避免单药剂投加造成的水质污染。
③动力水欠压保护功能。当水射器动力水压力低于规定值时，可发生报警信号，并自动停滞2台电磁计量泵的运行，保证设备安全运行。
（2）原料储罐
数量：2个
容积：3m3/个，可提供2台设备1星期用料。
（3）二氧化氯测控仪
型号：德国ProMinent
数量：1台
（4）电磁流量计
型号：厂家自备
数量：1台
7、运行成本分析
KD高效复合二氧化氯发生器使用盐酸和氯酸钠为原料，盐酸（30%）的价格800元/吨，氯酸钠的价格4200元/吨。根据该发生器的额定消耗量计，一般没生产1克有效氯消耗氯酸钠0.65g、盐酸1.3g，折合人民币约0。004元。
KD纯二氧化氯发生器使用盐酸和亚氯酸钠为原料，盐酸（30%）的价格800元/吨，亚氯酸钠的价格为19000元/吨。根据该发生器的额定消耗量计，一般生产1克clo2消耗亚氯酸钠（82%）2.2g、盐酸（31%）2.0g，折合人民币约0.043元，折合成有效氯约为：0.043÷2.63=0.016
运行费用比较表
|
|
KD99高效复合二氧化氯发生器 |
KD99纯二氧化氯发生器 |
|
采用原料 |
氯酸钠+盐酸NaClO3+HCl
|
亚氯酸钠+盐酸NaClO3+HCl
|
|
原料市场价 |
盐酸:800元/吨 、氯酸钠:4200元/吨 、亚氯酸钠:1900元/吨
|
|
每克有效氯原料消耗 |
氯酸钠0.65克、盐酸1.3克、
|
亚氯酸钠(82%固体)2.22克、盐酸(31%)2.0克
|
|
每克有效氯成本
|
0.004元
|
0.016元(ClO2:0.043元)
|
|
吨水处理费用 |
0.04元 |
0.16元 |
|
日运行费用
|
2000.00元
|
8000.00元
|
|
月运行费用
|
60000.00元
|
240000.00元
|
|
年运行费用 |
72万元
|
288万元
|
8、投资概算
表1：KD99高效复合二氧化氯发生器
|
序号 |
设被名称
|
规格型号
|
数量
3 |
单价(万元)
|
合计(万元) |
备注 |
|
1
222 |
二氧化氯发生器
|
KD99~7000
3 |
3
|
16.8
|
50.4
|
|
|
2
|
原料储罐
|
3m3
|
2
|
0.56
|
1.12
|
|
|
3
|
二氧化测控仪
|
0~2ppm
|
一套
|
2.8
|
2.8
|
ProMinent
|
|
4 |
以上合计 |
54.32万元 |
|
|
|
5
|
安装调试费 |
2.7(按设备款的%计)
|
|
|
合计
|
570200.00元 |
|
表2：KD纯二氧化氯发生器
|
序号
|
设被名称
|
规格型号
|
数量
3 |
单价(万元)
|
合计(万元)
|
备注
|
|
1
222 |
二氧化氯发生器
|
KD99-C-3000
3 |
3
|
6.68
|
20.04
|
|
|
2
|
原料储罐
|
3m3
|
2
|
0.56
|
1.12
|
|
|
3
|
二氧化测控仪
|
0~2ppm
|
一套
|
2.8
|
2.8
|
ProMinent
|
|
4 |
以上合计 |
23.96万元 |
|
|
|
5 |
安装调试费
|
1.2(按设备款的%计)
|
|
|
合计
|
251600.00
|
|
9、说明
（1）安装现场应具备以下基础条件
①应有0.25Mpa的自来水水源
②房间内应有保温设施
③应有AC380V和AC220V交流电源,功率10KW
④房间应有良好的通风条件
(2)设备间
①设备间面积应不少于20m2
②设备间内应有排水设施
③应根据设备安装图制做混凝土设备基础
| 
