一種低碳環(huán)保、經(jīng)濟合理的凈水廠水處理工藝流程及方法
【專利說明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及凈水廠水處理的流程和方法，屬于水資源合理利用技術(shù)與環(huán)境保護領(lǐng)域。
[0002]
【背景技術(shù)】
低碳環(huán)保和水資源更加有效合理的使用日益受到人們的重視，以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟模式——“低碳經(jīng)濟”，已經(jīng)成為世界經(jīng)濟未來發(fā)展的必然選擇，發(fā)展低碳經(jīng)濟越來越成為世界各國的共識。在十七屆五中全會審議通過的《關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃的建議》明確提出，要以科學(xué)發(fā)展為主題，以加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式為主線，堅持把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式的重要著力點。深入貫徹節(jié)約資源和保護環(huán)境基本國策，節(jié)約能源，降低溫室氣體排放強度，推廣低碳技術(shù)，積極應(yīng)對氣候變化，促進經(jīng)濟社會發(fā)展與人口資源環(huán)境相協(xié)調(diào)持續(xù)發(fā)展之路。
[0003]在凈水廠水處理過程中產(chǎn)生的廢水，傳統(tǒng)的水處理中沒有很好的回收利用和無害化處理方法，習(xí)慣的做法是把這些廢水直接排入附近水體中，使得原水利用率降低，隱性的增加企業(yè)在水處理方面的成本，降低企業(yè)的經(jīng)濟效益，另一方面造成環(huán)境的污染，既浪費了水資源，又污染了水體，同時還會帶來河道淤積等問題，不符合低碳環(huán)保的要求。迫于環(huán)境污染及生態(tài)保護等諸方面的壓力，也有一些企業(yè)對部分生產(chǎn)廢水采用帶狀壓濾機進行脫水處理，但這樣做就增加建設(shè)投資和處理成本，同時帶狀壓濾機處理能力小，維護工作量大，沖洗水耗水量大，污泥截留率較低，運行費用較高，一般企業(yè)難以承受。
[0004]另外，傳統(tǒng)的水處理工藝還存在以下問題:1.選擇混凝劑投加工藝不合理，造成生產(chǎn)過程中每立方米水的耗藥量過大；2.選擇消毒劑工藝不合理，水處理消毒過程中易產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物，危害人體健康，同時消毒劑在運輸存貯方面均要求較高；3.廠區(qū)內(nèi)的綠化用水沒有融入到水處理工藝中，這些使得企業(yè)生產(chǎn)成本隱性的增加，降低企業(yè)的經(jīng)濟效益，同時水處理效果不能夠穩(wěn)定可靠的達標。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在問題，提出一種其低碳環(huán)保、經(jīng)濟合理、運行穩(wěn)妥可靠、便于管理及維護、確保水處理效果，從而減少工程投資及日常運行費用的凈水廠水處理工藝及方法。
[0006]為達到上述的目的，采用了以下的技術(shù)方案:
一種凈水廠水處理工藝及方法，它包括以下步驟:
(1)水源(例如水庫)中的水通過計量井后，進入機械混合式配水混合井；
(2)混凝劑由計量泵投加入機械混合式配水混合井中；
(3)流經(jīng)過機械混合式配水混合井后的水進入豎向折板絮凝池中；
(4)接著，水進入平流沉淀池；
(5)豎向折板絮凝池和平流沉淀池的排泥廢水排入排泥池中；
(6)排泥池中的排泥廢水由潛水排污泵提升進入濃縮池，作用是在靠重力作用將排泥廢水的污泥含固率達到2%?3%，滿足后續(xù)工藝中臥螺離心機成套設(shè)備對污泥高效率處理的需要； (7)經(jīng)濃縮池處理后的污泥送至貯泥池貯存；
(8)污泥積累到一定程度后進入臥螺離心機成套設(shè)備中處理；
(9)經(jīng)臥螺離心機成套設(shè)備處理后產(chǎn)生的脫水泥餅，使用卡車外運，至生活垃圾填埋場與生活垃圾共同填埋，實現(xiàn)無公害化處理；
(10)經(jīng)平流沉淀池的水進入氣水反沖洗濾池過濾；
(11)經(jīng)氣水反沖洗濾池處理后的水進入清水池貯存；
(12)經(jīng)清水池后的水進入吸水井中，后進入送水泵房；
(13)送水泵房根據(jù)用水情況，將處理后的水經(jīng)過計量井后送入輸配水管網(wǎng)，最終給用戶使用；
(14)氣水反沖洗濾池進行氣水反沖洗時產(chǎn)生的反沖洗廢水流入貯水池；
(15)貯水池中貯存的廢水由潛水泵加壓后用于廠區(qū)內(nèi)的園林植被綠化；
(16)本工藝選用二氧化氯作為消毒劑，有三處投加:在機械混合式配水混合井處投加、在氣水反沖洗濾池出水口處投加、在清水池出水口處投加二氧化氯。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的優(yōu)點及有益效果:
(1)本發(fā)明的凈水廠水處理方法對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水采用了分兩部分分別處理的方法:第一部分:對于氣水反沖洗濾池在過濾反沖洗時產(chǎn)生的反沖洗廢水，采取了將廢水引入貯水池中貯存，后由潛水泵加壓后廢水用于廠區(qū)內(nèi)的園林植被綠化；另一部分:對于豎向折板絮凝池、平流沉淀池的排泥廢水，采用了“排泥廢水——排泥池——潛水排污泵一濃縮池一污泥一貯泥池一臥螺離心機成套設(shè)備一脫水泥餅一外運”的處理方法，即豎向折板絮凝池和平流沉淀池的排泥廢水排入排泥池中，后由安裝在排泥池底部的潛水排污泵抽取，排泥廢水流入濃縮池，濃縮池可以縮小污泥體積，提高廢水中污泥的含固率，滿足后續(xù)工藝高效率處理的需要。濃縮池處理后的污泥進入貯泥池貯存，積累到一定程度后進入臥螺離心機成套設(shè)備中進行脫水處理，經(jīng)臥螺離心機成套設(shè)備處理后產(chǎn)生的脫水泥餅，使用卡車外運，至生活垃圾填埋場與生活垃圾共同填埋。從而提高水資源利用率，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高企業(yè)效益，同時也符合國家所大力提倡的節(jié)能減排政策，保護生態(tài)環(huán)境的要求。
[0008]相對于目前的國內(nèi)采用的廢水處理工藝，絕大部分均將廢水直接排入附近水體，既浪費了水資源，又污染了水體，同時還會帶來河道淤積等問題；有些工藝采用帶狀壓濾機進行對廢水進行脫水處理，但由于帶狀壓濾機處理能力小，維護工作量大，沖洗水耗水量大，污泥截留率較低，運行費用較高，一般企業(yè)難以承受。本設(shè)計的凈水廠水處理工藝中，產(chǎn)生的廢水只有豎向折板絮凝池、平流沉淀池的排泥廢水和氣水反沖洗濾池在過濾反沖洗時產(chǎn)生的廢水，而后者占總廢水量的大部分。而且濾池反沖洗廢水的含固率較低，一般僅為
0.02%?0.05%，遠低于豎向折板絮凝池、沉淀池排泥水(含固率一般為1%?2% )，正因為如此，本方法將折板絮凝池、平流沉淀池的排泥廢水與氣水反沖洗濾池在過濾反沖洗時產(chǎn)生的廢水分別處理，則在用于處理生產(chǎn)廢水時廢水處理工程總投資可以減少1/2?2/3，處理噸廢水的運行成本可以減少1/3?1/2。另外，本工藝中采用臥螺離心機成套設(shè)備作為在廢水處理工藝中的重要設(shè)備，因為相對于帶狀壓濾機來比較，臥螺離心機成套設(shè)備效率高，采用先進的自動化集成控制技術(shù)，轉(zhuǎn)速和差轉(zhuǎn)速無級可調(diào)，具有安全保護和自動報警裝置，運行穩(wěn)定可靠，運行管理簡單，同時機房環(huán)境清潔，對運行人員的身心健康很有利，同時其占地小，可以減少土建方面的投資成本，體現(xiàn)出了臥螺離心機成套設(shè)備的系統(tǒng)自動化程度高，處理效果好，設(shè)備運行可靠性高，減少建設(shè)投資和處理成本低等優(yōu)點。
[0009](2)本方法針對水處理方面使用消毒劑的特點，采用了二氧化氯作為消毒劑，且在水處理工藝中采取三處投加二氧化氯，即在機械混合式配水混合井處、氣水反沖洗濾池出水口處、清水池出水口處投加，這樣做的優(yōu)點是:在機械混合式配水混合井處投加二氧化氯的劑量應(yīng)從嚴控制，從而使消毒副產(chǎn)物的影響降至最低；另外，在氣水反沖洗濾池出水口處和清水池出水口處的投加量可根據(jù)反饋值(如余氯檢測儀表的測量值)對劑量進行調(diào)節(jié)，最終達到最佳加氯量，從而可以可靠地保證水處理效果，同時能保證滿足水質(zhì)要求的前提下降低耗藥量，從而降低藥耗成本，而且便于管理及維護。相對于目前大部分的凈水廠水處理工藝中選用液氯作為消毒劑，由于液氯在運輸存貯都存在安全隱患，使用時必須注意安全，防止泄漏事故，同時液氯本身有毒且水經(jīng)氯消毒后往往會產(chǎn)生各種有害物質(zhì)，尤其是“三致”作用的消毒副產(chǎn)物，如三氯甲烷、氯乙酸等，此外，液氯不能有效殺滅隱孢子蟲及其孢囊。相比，二氧化氯消毒有很多優(yōu)點:二氧化氯既是消毒劑，又是氧化能力很強的氧化劑，二氧化氯的消毒機理主要是通過吸附、滲透作用，進入細胞體，氧化細胞內(nèi)酶系統(tǒng)和生物大分子，可快速控制微生物蛋白質(zhì)的合成，對細菌、病毒等有很