一種低碳環保、經濟合理的凈水廠水處理工藝流程及方法
【專利說明】
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技術領域
本發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與環境保護領域。
[0002]
【背景技術】
低碳環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、低排放為基礎的經濟模式——“低碳經濟”，已經成為世界經濟未來發展的必然選擇，發展低碳經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《關于制定國民經濟和社會發展第十二個五年規劃的建議》明確提出，要以科學發展為主題，以加快轉變經濟發展方式為主線，堅持把建設資源節約型、環境友好型社會作為加快轉變經濟發展方式的重要著力點。深入貫徹節約資源和保護環境基本國策，節約能源，降低溫室氣體排放強度，推廣低碳技術，積極應對氣候變化，促進經濟社會發展與人口資源環境相協調持續發展之路。
[0003]在凈水廠水處理過程中產生的廢水，傳統的水處理中沒有很好的回收利用和無害化處理方法，習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，隱性的增加企業在水處理方面的成本，降低企業的經濟效益，另一方面造成環境的污染，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，不符合低碳環保的要求。迫于環境污染及生態保護等諸方面的壓力，也有一些企業對部分生產廢水采用帶狀壓濾機進行脫水處理，但這樣做就增加建設投資和處理成本，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，一般企業難以承受。
[0004]另外，傳統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生有毒副產物，危害人體健康，同時消毒劑在運輸存貯方面均要求較高；3.廠區內的綠化用水沒有融入到水處理工藝中，這些使得企業生產成本隱性的增加，降低企業的經濟效益，同時水處理效果不能夠穩定可靠的達標。
[0005]
【發明內容】
本發明的目的在于克服上述現有技術存在問題，提出一種其低碳環保、經濟合理、運行穩妥可靠、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%，滿足后續工藝中臥螺離心機成套設備對污泥高效率處理的需要； (7)經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備中處理；
(9)經臥螺離心機成套設備處理后產生的脫水泥餅，使用卡車外運，至生活垃圾填埋場與生活垃圾共同填埋，實現無公害化處理；
(10)經平流沉淀池的水進入氣水反沖洗濾池過濾；
(11)經氣水反沖洗濾池處理后的水進入清水池貯存；
(12)經清水池后的水進入吸水井中，后進入送水泵房；
(13)送水泵房根據用水情況，將處理后的水經過計量井后送入輸配水管網，最終給用戶使用；
(14)氣水反沖洗濾池進行氣水反沖洗時產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內的園林植被綠化；
(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]本發明與現有技術相比具有如下的優點及有益效果:
(1)本發明的凈水廠水處理方法對生產過程中產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內的園林植被綠化；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備中進行脫水處理，經臥螺離心機成套設備處理后產生的脫水泥餅，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，降低企業生產成本，提高企業效益，同時也符合國家所大力提倡的節能減排政策，保護生態環境的要求。
[0008]相對于目前的國內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，一般企業難以承受。本設計的凈水廠水處理工藝中，產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生的廢水分別處理，則在用于處理生產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備作為在廢水處理工藝中的重要設備，因為相對于帶狀壓濾機來比較，臥螺離心機成套設備效率高，采用先進的自動化集成控制技術，轉速和差轉速無級可調，具有安全保護和自動報警裝置，運行穩定可靠，運行管理簡單，同時機房環境清潔，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，體現出了臥螺離心機成套設備的系統自動化程度高，處理效果好，設備運行可靠性高，減少建設投資和處理成本低等優點。
[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，這樣做的優點是:在機械混合式配水混合井處投加二氧化氯的劑量應從嚴控制，從而使消毒副產物的影響降至最低；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反饋值(如余氯檢測儀表的測量值)對劑量進行調節，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氯消毒后往往會產生各種有害物質，尤其是“三致”作用的消毒副產物，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，氧化細胞內酶系統和生物大分子，可快速控制微生物蛋白質的合成，對細菌、病毒等有很