陈国利

　　虽然城市中水在使用过程中遇到了很多的困难和问题，但经过我们团队的不断探索和实践，攻克了许多技术难题，完成了一系列的技术创新，实现了大量、连续、稳定地使用城市中水。并成功地将中水泥浆作为脱硫的原材料用于脱硫，取得了良好的经济和社会效益。

　　1概述

　　河南华润电力首阳山有限公司使用洛阳瀍东污水处理厂的城市中水，经过对城市中水深度处理后，作为循环水补充水。中水深度处理装置流程为：城市中水引入3台1400m3/h机械加速澄清器，经加石灰乳混凝沉淀澄清后，溢流至曲径混合槽，加酸后进入8台550m3/h单室过滤器，过滤后进入清水池，清水用于循环水补充水、过滤器反洗用水和系统的自用水。澄清器排泥经改造后直接收集至浓缩池，通过泥渣输送泵定期输送至脱硫石灰石搅拌箱，实现了中水泥渣循环利用。

　　2中水深度处理装置的优化

　　中水深度处理装置在运行过程中，出现了较多问题，针对出现的问题，进行了优化，主要优化如下：

　　2.1在澄清器加硫酸点后增加曲径混合板

　　化验室人员在系统查定过程中发现各个过滤器出水PH值相差较大，有的PH值为8.0，有的PH值为4.0。PH过低，会导致过滤器酸性腐蚀的发生。针对此问题，我们分析认为澄清器加酸混合不均匀是导致过滤器进水PH不同的主要原因。此后在加酸点后增加了曲径混合板，解决了过滤器进水PH相差较大的问题。此问题如不注意，会导致部分过滤器腐蚀报废。

　　2.2将石灰乳加药点改在澄清器反应室进水口处。

　　设计院设计我司澄清器石灰乳加药点在澄清器外进水管上，目的是水进入第一反应室时药和水混合均匀，可我司澄清器运行1年后，发现澄清器进水流量不足，运行时间长的澄清器最大进水流量只有500t/h（正常最大流量可达1500t/h）。我们对澄清器进水电动调节门进行了检查，未发现问题，随后对该澄清器放水检查，发现进水管结垢严重，流通面积不足原来的20%。我们疏通了进水管，我们把石灰乳加药点改在澄清器第一反应室进水口处。

　　2.3过滤器正排门后水平管道改为倒U型管道

　　由于每个过滤器反洗时压差不同，放水时间也不同，相同放水时间过滤器内水位也不相同，但过滤器反洗时要求过滤器内水位高度相同。为了满足反洗要求，在过滤器正排门后改为倒U型管后，过滤器反洗时，各个过滤器内水位相同，水位都在滤料上20厘米，保证了反洗效果。

　　2.4过滤器空气管直通大气

　　过滤器反洗时，发现过滤器被吸扁现象。分析原因为反洗时正排门开后，空气门未开，导致过滤器排水过程中过滤器内形成负压，引起过滤器被吸扁。我们考虑修改程序，但考虑到空气门反馈信号正常而阀门未开也会导致此事故发生，最终把过滤器放空气管直通大气，高度和曲径混合槽上沿相齐。故设计时过滤器的空气门可取消。

　　2.5澄清器排污水排至浓缩池

　　我司澄清器排污水原设计排至泥浆池，然后通过4台泥浆泵输送至3个浓缩池。为了降低厂用电和减少维护成本，通过计算，利用澄清器和浓缩池高度差，经过φ133管道直排至浓缩池。此项技改费用只有5000元，每年可为公司节约15万元。

　　2.6将石灰乳搅拌箱出口管由中下部改为底部。

　　原设计石灰乳搅拌箱出口管在箱的中下部，运行过程中运行人员每班都要进行1-2次排污，排污后污染地面；另一方面箱底部容易沉积，及时运行人员按规定排污，维护人员也经常对该箱进行清理。为了减轻运行人员和维护人员工作量，将石灰乳搅拌箱出口管由中下部改为底部。

　　通过对中水深度装置一系列优化，该系统能够长期稳定地运行，做到无人值班。

　　3循环水水质异常几个问题的探讨

　　3.1循环水PH值低，呈酸性

　　2007年5月，出现了循环水PH值逐渐下降现象，即使循环水补充水不加硫酸，循环水PH值还是逐渐下降，最低至5.8。针对此现象，马上停止使用中水，使用备用水源地下水，此后循化水PH恢复正常，同时取中水来水进行化学分析。

　　经过对中水来水水样分析，发现中水来水氨氮浓度为36mg/L，远远高于国标《城镇污水处理厂排放标准》一级排放标准B标准规定的不大于8mg/L的指标。石灰软化不能降低氨氮浓度，城市中水来水氨氮高，循环补充水氨氮也高，在适宜温度下，氨氮进行消化反映，硝化细菌在有营养成分条件下（如磷，我公司循环水阻垢剂为有磷阻垢剂），细菌繁殖，生成亚硝酸和硝酸类物质，导致循环水PH降低。

　　采取了措施是：①通知中水来水厂家加强管理，中水来水氨氮浓度不能超过国标规定的浓度；②投加杀菌灭藻剂，杀死硝酸菌。采取措施后，4年多来未出现循环水呈酸性现象。

　　3.2循环水前池出现大量泡沫，导致循环水前池超声波水位计失灵和污染周围环境

　　此种现象的发生后，我们取循环水和泡沫进行分析，循环水总磷和无机磷数值正常，泡沫中总磷和无机磷数值和循环水的数值相近，怀疑产生大量泡沫的原因是城市中水来水中阴离子表面活性剂超标（我司不能分析次项目），随后送样至洛阳环保局进行分析，结果为城市中水来水中阴离子表面活性剂浓度为3.7mg/L，远高于国标《城镇污水处理厂排放标准》一级排放标准B标准规定的不大于1mg/L的指标。

　　解决的办法：①洛阳市环保局加强监管，杜绝晚上有的单位和个人偷排污水至下水道或明渠内；②二是洛阳瀍东污水厂加强调整，保证出水合格；③在前池投加消泡剂；④减少中水使用量。

　　3.3循环水碱度和PH高，导致循环水二次加酸

　　一段时间内，循环水浓缩倍率不高的情况下，碱度和PH经常超标，为防止热力冷却设备结垢，必须循环水二次加酸。二次加酸只能用临时设备靠人工加酸，导致的后果一是增加了运行人员劳动强度和危险性，二是临时加酸设备经常泄漏，污染环境。

　　经理论计算，正常情况下浓缩倍率为6时一次加酸，不会发生循环水碱度和PH超标。通过查阅运行报表，找出问题所在。

　　采取的措施是：①在过滤器出口母管上加装了在线PH计，精确调整加酸量；②调整石灰乳加药量，保证澄清器出水氢氧根在0—0.4mmol/L和出水PH值在9.9—10.3；③增加循环水回用管道，对部分循环水再石灰处理，降低碱度。此项技改流程图见下图。

　　循环水回用处理方式的选择：

　　第一种情况：当循环水碱度、PH、浊度都高时，将循环水回用至运行或备用澄清器内，采用石灰混凝、澄清和过滤及澄清器出口加硫酸的工艺，循环水碱度、PH、浊度都降低了。

　　第二种情况：当循环水单纯PH值超标时，将循环水回用至备用澄清器内，此时澄清器不加石灰，只采用在澄清器出口加硫酸的工艺，保持出水PH在7左右，达到降低循环水PH和浊度的目的。

　　第三种情况：当循环水单纯浊度超标时，将循环水回用至备用澄清器内，此时澄清器不加石灰，只起到澄清作用，采用澄清和过滤的工艺进行处理后达到了降低循环水浊度的目的。

　　取得的效果：

　　（1）每年减少循环水排放量约160万吨，循环水的碱度得到有效控制；

　　（2）循环水回用后浊度为可控制在5～10NTU，有效地降低了板式换热器淤泥的沉积；

　　（3）利用循环水回用管道，同时实现了备用水源直补循环水系统，避免中水处理系统出现故障时，循环水系统无法补水的问题。

　　4中水泥浆作为脱硫原材料用至脱硫，做到了废物再利用，实现了循环经济

　　4.1中水泥浆用至脱硫改造前的生产工艺简介

　　城市中水进入澄清器与投加的石灰乳反应，澄清器出水碱度和暂硬均降低了。为加速反应产物凝聚和沉积，还要向机加池内加入混凝剂聚合硫酸铁和助凝集聚丙烯酰胺，澄清器底部生成的泥浆定期排放到泥浆池，然后由泥浆输送泵输送至浓缩池内，在池内进行浓缩生成较稠的泥浆，再经过脱水机脱水后由自卸车外运泥浆至厂外灰场。脱水机排出的清水回到回收水池。流程图见图1

　　4.2生产中存在的突出问题

　　4.2.1脱水后的泥浆特别粘稠，形不成泥饼，流动性较强。导致中水处理区域和运输泥浆车辆所到之处均受到较大程度的环境污染，成为影响公司文明生产的痼疾；

　　4.2.2脱水机耗电大，故障率高，维护成本高；

　　4.2.3脱水剂消耗量大，运行成本高；

　　4.2.4浓缩池排泥泵维护成本高。

　　4.3技改创新过程：

　　4.3.1试验阶段

　　中水深度处理产生的固体废渣，经分析碳酸钙含量达90%以上，与脱硫系统使用的原料石灰石的纯度相近。我们设想如果能够替代脱硫系统的原料石灰石，既解决了中水泥浆的处理、运输难的问题，又可节省一笔石灰石的采购成本，其潜在的综合效益巨大。

　　公司成立了跨部门的技术攻关小组，课题组人员首先用槽车将浓缩池内的泥浆拉至脱硫系统试用，使用量逐步增大，期间经过百余次试验，反复调整中水处理工艺及脱硫浆液品质，相继解决了中水泥渣回用脱硫试验期间出现的石膏脱水困难、脱硫效率下降、吸收塔因大量泡沫产生导致溢流等技术难题，中水废渣用作脱硫原料试验终于获得了成功。

　　4.3.2中水泥渣回用正式系统的改造情况

　　为使中水泥渣经济合理地用作脱硫原料，课题小组经过反复论证，对中水深度处理系统泥渣处理部分进行改造。设计、安装了一套中水废弃物输送系统，将浓缩池内的泥渣通过管道及泥渣泵送至脱硫石灰石浆液箱。改造后脱水机停运，泥渣处理系统得到简化，中水深度处理过程中停止加混凝剂和助凝剂，运行调节更加简便。改造后的流程图见图2。

　　2007年9月，完成了此项技改，技改费用约65万元。

　　4.3.3取得的效益

　　4.3.3.1中水泥浆回用于脱硫技改工程的成功投运，彻底解决了中水泥浆运输、排放的污染问题，每年减少废渣排放量5万多吨，减少了运输成本20余万元。

　　4.3.3.2中水泥浆用作脱硫原料替代部分石灰石，每年减少石灰石消耗约1.7万吨，价值约114万元；实现了“以污治污”的目标。由于泥浆无需研磨，脱硫磨机耗电量为42千瓦时/吨石灰石，节约厂用电约71.4万千瓦时，价值约25万元；磨机耗球量为0.5kg/吨石灰石，减少购买钢球约5万元。

　　4.3.3.4脱水机的停运，年节省厂用电约60万元，年节约脱水机检修费用月20万元；年节约脱水剂费用约70万元。

　　4.3.3.5澄清器停止投加混凝剂、助凝剂，减少药剂费用40万元。中水泥浆的循环利用，每年可创造价值354万元。既降低了我司的运营成本，又节约了宝贵的石灰石矿产资源。这一举措得到了省、市乃至环境保护部和中国电力企业联合会等各方专家的高度评价，认为此方法思路新颖，既环保又经济，极具推广价值。

　　5结论

　　5.1城市中水可经深度处理后可作为火力发电厂循环水补充水，节约地下水水资源。

　　5.2经过对中水深度处理装置的优化，能够长期稳定运行，做到无人值班。

　　5.3城市中水水质必须满足国标要求，用户方能连续、大量使用。

　　5.4城市中水经石灰软化产生的泥浆可作为脱硫的原材料，做到废物利用，实现循环经济。