污水處理廠出水深度處理（中水）用于循環冷卻的水處理方案
一、概述
水是國民經濟發展中的不可替代的重要資源，也是人類賴以生存和發展的重要資源。電廠又是耗水大戶，特別是在我國北方，以水限電、以水定電的情況相當嚴重，水資源的緊張已逐漸成為電力發展的瓶徑，如何節約用水，提高水的利用率是電廠急需解決的問題。開展中水回用是解決這問題的重要途徑，也是大勢所趨。在電力生產過程中，冷卻水的消耗占電廠總耗水量的60～80％，因此，城市污水處理廠二級處理出水（中水）深度處理后作為電廠冷卻水補充水，如能成功實施，將起到良好的示范效應，適應可持續發展需要，并為電力發展拓展空間，具有巨大的經濟、社會、環境效益。城市污水具有水量大、來源可靠、水量穩定的特點，但水質復雜，其中有機物、微生物和化學溶劑較多。因此，城市污水二級生化出水要作為電廠循環冷卻水，必須先進行深度處理。使用城市污水做為冷卻水的電廠，其中多數采用石灰處理工藝，一部分采用單純過濾法，一部分采用超濾技術。
石灰處理系統作為電廠循環冷卻水的補充水處理早在50年代就有應用的實例。盡管石灰處理系統具有運行費用低，不污染自然水體等優點，但由于勞動環境差、勞動強度大、污染、堵塞等原因影響了石灰處理技術的發展。隨著科技的發展，人們環保意識的不斷增強，通過科技人員的不斷努力，石灰處理系統得到了許多改進，越來越多的電廠采用了石灰處理系統，積累了許多寶貴的經驗。因此我公司擬采用石灰處理工藝對中水進行處理，處理出水用作電廠循環冷卻水。
二、石灰處理的原理、特點及分析
2.1 石灰處理原理
石灰處理是通過投加石灰乳控制出水pH為10.3～10.5，進行下面三個反應，產生大量各種形態的CaCO3結晶，降低水中暫硬，同時生成的結晶核心還可以對其它雜質起凝聚、吸附作用；而且石灰乳引起的pH值的升高也為氨氮和磷酸鹽的去除創造了條件。為了提高工藝的沉淀效果，一般在處理過程中投加適量的凝聚劑與助凝劑，通過壓縮雙電層作用使分散的懸浮物、CaCO3結晶、有機物、有機粘泥、膠體物等帶電體脫穩，在機械混合攪拌和高分子助凝劑架橋與網捕作用下，顆粒物質碰撞結合長大，使污染物容易沉降。
石灰參與的軟化反應有：
CO2 + Ca(OH) 2 →CaCO3↓+ H2O
Ca (HCO3)2 + Ca(OH) 2 →2CaCO3↓+ 2H2O
Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 →2CaCO3↓+Mg(OH)2↓+ 2H2O
理論上經石灰軟化后，水中的硬度能降低到CaCO3 和Mg(OH) 2 的溶解度值，但實際上鈣、鎂離子的殘留量常高于理論值，這是因為反應所生成的沉淀中會有少量呈膠體狀懸浮于水中不能沉淀下來。所以為了盡量減少殘留的碳酸鹽硬度，同時加入了聚合硫酸鐵作為絮凝劑，這樣在去除碳酸鹽硬度的同時也去除了一部分懸浮物。石灰及聚合硫酸鐵后加入硫酸的作用為: (1) 調節石灰加入造成的pH 值的升高。 (2) 把石灰沒有去除的碳酸鹽硬度轉化為溶解度較大的非碳酸鹽硬度。深度處理可以去除90 %以上的堿度、磷酸鹽、濁度、銅、鋁和亞硝酸鹽，去除硅酸鹽、鐵、氨、CODCr和BOD5 的能力在30 %以上。
2.2 石灰處理系統技術特點
該處理方式水質適用范圍廣，基本上適用于各種城市污水，深度處理方案在
技術上有許多優越性。此外，通過近幾年來的運行經驗看，石灰凝聚澄清過濾處理是城市污水深度處理比較成熟的技術方案。
2.2.1 處理系統的特征
1）使用凝聚劑、助凝劑與反應產物CaCO3、Mg(OH)2及源水中污染物形成共沉淀，縮短了沉淀時間，減小了澄清池體積，減少了占地面積；
2）澄清池合理的結構和水力流動性能，充分發揮活性泥渣的絮凝作用，通過網捕作用提高了沉淀效率，出水濁度一般小于2.0NTU；
3）不同粒徑濾料的采用，提高了濾池濾速，使濾池的處理能力大幅度增加；
4）不同粒徑濾料的采用使濾池變得不易堵塞，延長了過濾周期，減少了反洗水量的消耗；
5）氣水反沖洗使濾池反洗徹底，且反洗時間大大縮短。
2.2.2 工藝優點
1）水質適用范圍廣，運行費用低，對環境污染小；
2）可以去除氮、磷；
3）可以去除鈣、鎂、硅、氟的一部分，對水質可進一步軟化；
4）可以去除重金屬及其離子；
5）可以降低細菌及病毒含量；
6）可以降低懸浮態無機物和有機物；
7）可以大大降低出水堿度。
各種污染物的去除使循環冷卻水系統結垢和腐蝕減弱，對循環水的使用提供了更安全的保證，提高了循環水濃縮倍率，節水效益明顯。
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