工业废水处理回用的工程实例

摘要：文章以西北某钢铁公司总排废水处理中心工程为例，介绍了调节-絮凝-浓缩-过滤-反渗透的工艺处理冶金工业生活混合型废水，分析了工艺流程、设计参数、处理效果及运行费用等，经过处理，出水水质达到国家一级标准基本控制项目最高允许排放浓度及回用水按照《工业循环冷却水处理设计规范》和再生水用作工业用水的水质指标的要求。

关键词：工业废水；工艺设计；回用中水；软水；废水处理 文献标识码：A

中图分类号：X703 文章编号：1009-2374（2016）24-0093-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.24.046

水资源的短缺与水污染已经成为制约一个地区或城市社会国民经济发展和企业可持续发展的重要因素，面对日趋严峻的水资源匮乏现状，人们越来越多地采用可持续发展地利用水资源的方式和措施。

西北某特钢公司地处湟水河流域段，其废水治理工作是湟水河流域治理的一个环节，根据国家和地方政府有关环保标准规定及湟水河流域污染治理的要求，对生产中产生的“三废”采取综合治理措施，加快工业废水处理和提高水循环利用及配套排水设施建设，以符合国家“三废”排放标准的要求。其废水治理的基本目标是：吨钢耗新水降到国家钢铁产业发展政策目标；实现工业用水除自然蒸发外的100%循环利用。工程项目采用将废水深度处理后回用于工业补充水及杂用水等方面，不但可以减少经处理后达标的废水外排放量或达到零排放，又为企业提供了一个经济可靠的新水源。

1 工程概况与水质

该公司总排废水处理中心废水处理设计规模为20000m3/d，平均日流量15521m3/d，小时平均流量为646m3/h，最大小时流量为840m3/h，其中工业废水1.22万m3/d、生活废水及雨水为0.9321m3/d。废水处理厂的回用规模确定为14745m3/d（614m3/h），其中回用作为工业补充用水的水量为414m3/h，回用作为软水的水量为120m3/h，回用作为生产杂用水（主要为高炉渣处理用水等）的水量为80m3/h。废水中心进水水质参数如表1所示。

根据废水处理厂排入地表水域环境功能和保护目标以及废水处理厂的处理工艺，废水处理厂出水如排放时第二类污染物应执行一级标准的B标准。

回用水按照《工业循环冷却水处理设计规范》（GB 50050-2007）和再生水用作工业用水的水质指标。

回用水中的一部分水经深度处理后达到软化水标准，软水可以供厂区炼铁、炼钢、轧钢、连铸等软水用户用水，废水全部回用，达到废水零排放。

2 工艺流程

2.1 工艺流程图

工艺流程如图1所示：

图1

2.2 工艺流程说明

（1）粗细格栅。粗格栅用以去除进厂废水中较大体积的杂质，降低后续处理构筑物负荷，使废水处理厂安全稳定运行，细格栅主要拦截去除粒径大于10mm的物体，被拦截的栅渣打包外运；（2）调节池及提升泵站。废水流经粗、细格栅后进入调节池初沉去除泥沙及部分悬浮物，池内设有除油机2套，用于去除废水中的部分油，提升泵站将废水提升至辐流池配水井；（3）辐流式沉淀池及泥浆泵站。由于进入废水处理厂的废水悬浮物含量较高，因此设辐流式沉淀池作为初次沉淀池，辐流式沉淀池的污泥通过底部排泥管送至沉淀池旁的泥浆泵站，由站内的气动隔膜泵送往污泥浓缩池集中处理；（4）高效絮凝澄清池。辐流式沉淀池出水后，废水中的悬浮物去除了一大部分，但仍然不满足废水厂出水水质要求，因此在辐流式沉淀池后设高效絮凝澄清池2座，在高效絮凝澄清池投加混凝剂及助凝剂等化学药剂，强化处理效果；（5）均质滤池。高效絮凝澄清池出水自流至均质滤池，由均质滤池进行过滤处理；（6）消毒接触池及加氯间。消毒方式采用二氧化氯系统消毒，有效氯投药量取7g/m3水；（7）污泥浓缩池及浓缩泥浆泵站。采用间歇流重力浓缩池，浓缩后设计污泥含水率为94.5%，浓缩后的污泥通过气动隔膜污泥泵送至板框压滤机脱水，脱水后设计泥饼含水率为35%。脱水后的上清液与浓缩池上清液均自流至调节池；（8）污泥脱水间。污泥脱水间分为两层，上层设置板框压滤机、移动式空气压缩机，下层为泥饼装运间，污泥压滤脱水；（9）深度处理间。设置2台套反渗透、超滤装置，部分回用水进行浓度处理，软水回用；（10）回用水池及回用水泵站。回用水泵站内设有水泵4组，共9台（不包含深度处理流程的泵组），用于供送种种用水。

3 主要构筑物

该废水处理中心的主构筑物为格栅间、调节池、辐流池、高效絮凝澄清池、均质滤池、浓缩池、污泥脱水间、深度处理间：

3.1 粗细格栅间

粗格栅共两个，并设两台回转式格栅除污机，两台同时工作。细格栅共两个，并设两台回转式格栅除污机，两台同时工作。

3.2 调节池及提升泵站

调节池停留时间取1.5h，尺寸为26.5m×20m×7.5m；有效水深为6.5m；有效容积为2880m3，调节时间为2h。池内设有除油机2套，用于去除废水中的部分油。提升泵站尺寸为15.5m×5.5m×6m，半地下式，泵站设置四台废水提升泵，3用1备。

3.3 辐流式沉淀池及泥浆泵站

沉淀池设计流量为833m3/h，设计2座辐流式沉淀池，表面负荷取2.1m3/（m2·h），每个沉淀池直径设计为16m，有效水深为2.52m，每个沉淀池设有1台周边传动刮泥机。辐流式沉淀池的污泥通过底部排泥管送至沉淀池旁的泥浆泵站，由站内的气动隔膜泵送往污泥濃缩池集中处理，泥浆泵站尺寸为6m×5m×7.5m，半地下式，泥浆泵站内设置了台气动隔膜泵，2用1备。

3.4 高效絮凝澄清池

在辐流式沉淀池后设高效絮凝澄清池2座，在高效絮凝澄清池投加混凝剂及助凝剂等化学药剂，强化处理效果，每座高效絮凝澄清池平面尺寸设计为17.2×8.4m。

3.5 均质滤池

均质滤池处理水量为833m3/h，设计滤速为8.67m/h，采用5个滤池，单格布置，单个滤池平面尺寸为9m×3m。

3.6 污泥浓缩池及浓缩泥浆泵站

设置2座污泥浓缩池，钢筋砼结构。单池边长为10.5m，有效水深为1.5m。

气动隔膜污泥泵设在浓缩泥浆泵站内，共3台，2用1备，浓缩泥浆泵站尺寸为9m×5.5m×8m，为地上式。

3.7 污泥脱水间污泥脱水间

分为两层，上层设置板框压滤机、移动式空气压缩机，下层为泥饼装运间，脱水间平面尺寸为22.5m×12.0m。

板框压滤机：污泥脱水设备采用板框压滤机3套，2用1备，连续使用。压滤机配套相应的空压机及自动开合储泥斗，保证压滤机的正常连续运行。压滤机配套独立的自控系统，效率较高。

3.8 深度处理间

深度处理间1座，与回用水泵站合建。

4 处理效果及运行费用

4.1 处理效果

该废水处理工程运行至今，设备运行稳定，出水水质稳定，基本达到了设计要求。对该厂工业废水中SS、含油量、高COD均有较好的处理效果，监测运行中，处理水质指标均达到国家一级标准的B标准（GB 18918-2002）基本控制项目最高允许排放浓度，2015年平均指标如表2所示：

由表5可见，总排废水出水水质均满足国家一级标准的B标准排放标准及《工业循环冷却水处理设计规范》（GB 50050-2007）和再生水用作工业用水的水质指标。

4.2 运行成本

工程运行成本包括电费、水处理药剂费、人工费、设备检修、维护保养费及折旧等。因该废水中心为零排放项目，全年无停产，水质处理由专业厂家承包，年药剂费68.9万，年电费17.5万，年人工费76.8万元，年检修维护费162.7万元，年折旧费240万元，合计年运行费用565.9万元，预计年营业收入1152.5万元。

5 结语

工程实践表明，采用调节-絮凝-浓缩-过滤-反渗透的工艺处理冶金工业生活混合型废水，处理效果良好，出水水质达到国家一级标准的B排放标准（GB 18918-2002）。处理费用低，经济效果显著，设备运行高效，出水水质稳定，该工程的运行既解决了废水排放对水体的污染，又节约了该公司新水的使用，具有良好的环境和经济效益。

作者简介：刘兰英（1970-），女，青海西寧人，西宁特殊钢集团有限公司中级工程师，研究方向：给水排水与工业水处理。

（责任编辑：王 波）