吳鍵、張理、王社平、曹宇、王恩讓 摘 要 本文介紹了西安市城市污水處理現(xiàn)狀與規(guī)劃,以及西安市近期實(shí)施的污水處理廠和回用水工程,闡述了西安市開發(fā)、利用污水資源的意義。重點(diǎn)介紹了西安市城市污水回用試點(diǎn)項(xiàng)目的基礎(chǔ)條件、試驗(yàn)研究、設(shè)計(jì)與實(shí)施。作者強(qiáng)調(diào),面對(duì)日益短缺的淡水資源,污水是一種潛在的水資源,應(yīng)引起足夠重視;回用水市場(chǎng)開拓初期,用戶發(fā)展、價(jià)格政策極為重要,國(guó)家和地方政府應(yīng)給予政策支持;城市規(guī)劃、建設(shè)、管理部門要按照可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想,綜合考慮污水處理與污水資源的開發(fā)與利用;回用水項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)管理要遵循市場(chǎng)規(guī)律,回用水的定價(jià)要考慮供水單位效益、用水單位承受能力和現(xiàn)行物價(jià)水平,以便更好地發(fā)揮污水資源的作用。 關(guān)鍵詞 西安市、水資源、污水處理、污水回用、模型試驗(yàn)、工程設(shè)計(jì) 前 言 西安市是世界聞名的歷史文化名城,三千多年的城建史和昔日的繁華盛世,給西安留下了極為豐厚的歷史文化遺產(chǎn),使之成為世界著名的文化古都和旅游勝地。半個(gè)世紀(jì)以來(lái),西安經(jīng)過了三次大的建設(shè)高潮,已成為我國(guó)西部地區(qū)改革開放的窗口,經(jīng)濟(jì)、科技、文化較為發(fā)達(dá)的中心城市、國(guó)際旅游城市和重要的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地。 “九五”以來(lái),西安市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展迅速,2000年西安市建成區(qū)面積已達(dá)187km2,人口326萬(wàn)。根據(jù)《西安市排水規(guī)劃(1995年至2010年)》,西安市中心市區(qū)分為六個(gè)污水收集系統(tǒng),現(xiàn)狀污水排放總量約80萬(wàn)m3/d,污水處理率約34%。 同時(shí),西安市是一個(gè)水資源缺乏的城市,全市人均占有地表水資源量不足350m3,僅為全國(guó)和世界人均占有量的1/6和1/20,大大低于國(guó)際公認(rèn)的維持一個(gè)地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境所需1000m3的臨界值,隨著今后城市現(xiàn)代化進(jìn)程的加快,水資源短缺將會(huì)影響城市供水。而污水是一種穩(wěn)定可靠的、可再生利用的水資源,是解決城市缺水的一條重要途徑,污水經(jīng)深度處理后可回用于工礦企業(yè)、市政環(huán)衛(wèi)、園林綠化以及城市河道景觀等方面。合理開發(fā)和利用城市污水資源,體現(xiàn)了水的"優(yōu)質(zhì)優(yōu)用,低質(zhì)低用"和"開源節(jié)流并重、節(jié)流優(yōu)先、治污為本、科學(xué)開源、經(jīng)濟(jì)利用"的原則。 1. 西安市污水處理及其回用的現(xiàn)狀與規(guī)劃 1.1 西安市污水處理現(xiàn)狀 西安市現(xiàn)狀排水服務(wù)面積約152.2km2,排水管道除老城區(qū)及東北郊部分為合流管外,其余以分流制為主。排水管網(wǎng)總長(zhǎng)約835.4km。其中污水管道490km(包括現(xiàn)狀合流管),普及率67%,雨水管渠345.4km,普及率45%,管渠密度約5.5km/km2。目前污水管網(wǎng)接納城市污水量約80萬(wàn)m3/d,已建成城市污水處理廠兩座,總處理能力27萬(wàn)m3/d,污水處理率34%,其中北石橋污水處理廠15萬(wàn)m3/d,鄧家村污水處理廠12萬(wàn)m3/d。 在中國(guó)西部大開發(fā)之際,為了使排水設(shè)施適應(yīng)城市的發(fā)展,提高管網(wǎng)普及率和污水處理率,盡快改善城市水環(huán)境,西安市政府把城市排水工程系統(tǒng)改造作為“十五”期間的一項(xiàng)重要工作,加大污水處理廠的建設(shè)力度,重視城市管網(wǎng)改造,以改善西安市的水環(huán)境質(zhì)量。 1.2 西安市城市供水現(xiàn)狀 西安市城市供水設(shè)施歷經(jīng)近50多年的建設(shè),尤其是近幾年得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,由過去單一的地下水為主要水源,發(fā)展到現(xiàn)在以地表水為主、地下水為輔的供水系統(tǒng)?,F(xiàn)有水廠7座,在建水廠1座,其中地表水供水能力72萬(wàn)m3/d(曲江水廠60萬(wàn)m3/d,浐河二水廠12萬(wàn)m3/d),地下水供水能力42萬(wàn)m3/d,供水總能力達(dá)114萬(wàn)m3/d,供水面積162km2,供水服務(wù)人口227萬(wàn)00人。 1.3 西安市城市水資源及用水量 西安市地表水資源總量為21.78億m3,人均水資源量是全國(guó)平均水平的1/6。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,西安是一個(gè)水資源缺乏的城市。 按照西安市城市總體規(guī)劃,西安市是由一個(gè)中心市區(qū)和十一個(gè)外圍組團(tuán)組成,市區(qū)與組團(tuán)用水量統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一調(diào)配。近幾年,隨著黑河引水工程完成,西安的水荒問題已基本解決,2000年,全市最高日供水量為114萬(wàn)m3/d,預(yù)計(jì)2005年最大日用水量為163.6萬(wàn)m3/d,2010年最大日用水量為190.13萬(wàn)m3/d。加之,城市水體還存在不同程度的污染,2010年以后,西安市用水量仍有一定缺口。 水資源是可以枯竭的,合理開發(fā)、利用和保護(hù)水資源是社會(huì)發(fā)展的永恒主題。淡水資源的短缺是不言而喻的,而城市污水具有量大、集中、水質(zhì)較為穩(wěn)定的特點(diǎn),是一種潛在的水資源,污水經(jīng)過處理后完全可以重復(fù)使用,并實(shí)現(xiàn)水在自然界中的良性循環(huán)。開辟這種非傳統(tǒng)水源,實(shí)現(xiàn)污水資源化,對(duì)保障城市供水安全亦具有重要的戰(zhàn)略意義。珍惜水資源,合理利用和開發(fā)第二水源,是擺在城建工作者面前必須長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮的問題。 1.4 西安市排水規(guī)劃 《西安市排水規(guī)劃(1995~2010)》將整個(gè)污水排放分為六個(gè)系統(tǒng),即鄧家村污水處理廠系統(tǒng)、北石橋污水處理廠系統(tǒng)、店子村污水處理廠系統(tǒng)、袁樂村污水處理廠系統(tǒng)、紡織城污水處理廠系統(tǒng)、六村堡污水處理廠系統(tǒng),城市污水管網(wǎng)普及率要達(dá)到95%以上。污水處理廠建設(shè)規(guī)模見表1。 表1 污水廠規(guī)劃建設(shè)規(guī)模 序號(hào) | 處理廠名稱 | 總服務(wù) 面積 (公頃) | 建設(shè)規(guī)模 (萬(wàn)m3/d) | 回用水規(guī)模 (萬(wàn)m3/d) | 備注 | 近期 | 遠(yuǎn)期 | 近期 | 遠(yuǎn)期 | 1 | 鄧家村 污水處理廠 | 2489 | 6 | 38 | 6 | | 已建成處理能力12萬(wàn)m3/d,現(xiàn)正進(jìn)行16萬(wàn)m3/d工藝改造和6萬(wàn)噸/日回用水工程施工建設(shè)。 | 2 | 北石橋 污水凈化 中心 | 4854 | 5 | 52 | 0 | | 一期工程15萬(wàn)m3/d已運(yùn)行。5萬(wàn)m3/日回用水工程,正進(jìn)行施工建設(shè)。 | 3 | 紡織城 污水處理廠 | 2096 | 0 | 20 | 5 | | 正在商談利用國(guó)外銀行貸款,完成項(xiàng)目可行性研究報(bào)告。 | 4 | 店子村 污水處理廠 | 4501 | 25 | 50 | 0 | | 正在商談利用國(guó)外銀行貸款,完成項(xiàng)目可行性研究報(bào)告。 | 5 | 袁樂村 污水處理廠 | 4568 | 20 | 40 | 0 | | | 6 | 六村堡 水處理廠 | 3339 | 0 | 30 | 5 | | | 7 | 合計(jì) | 21847 | 96 | 230 | 46 | | | 注:1、回用水規(guī)模僅包括工業(yè)利用、市政環(huán)衛(wèi)和城市綠化用水,不含城市河道景觀及農(nóng)業(yè)等方面用水。 2、本表所列遠(yuǎn)期為2020年規(guī)劃總規(guī)模。 2. 西安市近期實(shí)施的污水處理廠和回用水工程 根據(jù)建設(shè)部、國(guó)家環(huán)保總局、科技部關(guān)于《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》的通知精神,西安市制定了《西安市城市市政公用設(shè)施“十五”計(jì)劃及2015年規(guī)劃綱要》,計(jì)劃在"十五"期間建設(shè)紡織城污水處理廠、店子村污水處理廠及其配套排水管網(wǎng)設(shè)施。這些項(xiàng)目的實(shí)施將改善西安市城市排水設(shè)施狀況,實(shí)行有組織的污水排放和集中處理,使西安市污水處理率超過60%。 2.1 西安市鄧家村污水處理廠 西安市鄧家村污水處理廠始建于1956年,最初處理能力為4萬(wàn)m3/d一級(jí)處理,經(jīng)過1963年和1979年兩次擴(kuò)建后,處理能力達(dá)到12萬(wàn)m3/d,并由一級(jí)處理提高到二級(jí)生物處理。1994年,西安市市政工程管理局依據(jù)西安市排水規(guī)劃并結(jié)合西安市城市發(fā)展及西安市水資源短缺狀況,對(duì)該污水廠再次提出改造方案,一是將污水處理規(guī)模由12萬(wàn)m3/d提高到16萬(wàn)m3/d,二是增加6萬(wàn)m3/d污水深度處理系統(tǒng),經(jīng)深度處理的水作為工業(yè)企業(yè)部分用水和市政雜用水。 依據(jù)我國(guó)《污水回用設(shè)計(jì)規(guī)范推薦標(biāo)準(zhǔn)》(CECS-61:94)、《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ25.1-89),結(jié)合國(guó)內(nèi)外其它城市污水回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),并分析該污水處理廠運(yùn)行以來(lái)的水質(zhì)水量,綜合確定了鄧家村污水廠回用水的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)BOD5≤10mg/l、CODcr≤50mg/l 、SS≤5mg/l、NH4-N≤5mg/l、TN≤15mg/l 、TP≤1mg/l。 污水處理工藝采用了技術(shù)成熟,處理效果穩(wěn)定,適應(yīng)性強(qiáng)的A2/O系統(tǒng)(脫氮、除磷)。回用水處理系統(tǒng)采用絮凝沉淀、砂濾系統(tǒng)。設(shè)計(jì)投加氯化鐵藥劑于A2/O系統(tǒng)終沉池配水井中,強(qiáng)化生物除磷,降低終沉池出水中磷的濃度。沉淀后出水經(jīng)提升泵站至砂濾池,采用氣水反沖洗濾池,過濾后水至清水池,加壓后進(jìn)入回用水管網(wǎng)。 鄧家村污水廠改造工程利用國(guó)外政府低息貸款,總投資約1.09億元,該工程1999年開工,預(yù)計(jì)2002年3月前二級(jí)生物處理部分可投入運(yùn)行。 2.2 西安市北石橋污水凈化中心 西安市北石橋污水凈化中心是西北地區(qū)規(guī)模較大的一座現(xiàn)代化污水處理廠,總服務(wù)面積53.5Km2,規(guī)劃人口60萬(wàn)人。該中心引進(jìn)國(guó)外DE型氧化溝工藝,一期規(guī)模15萬(wàn)m3/d,始建于1994年10月,1998年5月投入試運(yùn)行。運(yùn)行以來(lái)出水水質(zhì)穩(wěn)定、運(yùn)行平穩(wěn),主要出水指標(biāo)BOD5≤15mg/l、CODcr≤50mg/l、SS≤15mg/l、TP≤1mg/l、NH4-N≤5mg/l。 北石橋污水回用工程是西安市城市污水回用試點(diǎn)項(xiàng)目,它位于北石橋污水凈化中心內(nèi),回用水規(guī)模10萬(wàn)m3/d,回用于服務(wù)區(qū)域內(nèi)的企業(yè)以及市政環(huán)衛(wèi)園林等雜用水,該工程目前正在實(shí)施中。 2.3 西安市店子村污水處理廠 擬建店子村污水處理廠位于北二環(huán)朱宏路立交以南,二環(huán)路與團(tuán)結(jié)庫(kù)之間,主要接納西安市舊城區(qū)、東北郊、西安經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)等區(qū)域污水,總服務(wù)面積為4501公頃。 根據(jù)第四污水廠服務(wù)范圍污水水量、水質(zhì)調(diào)查及預(yù)測(cè),工程近期建設(shè)規(guī)模Q=25萬(wàn)m3/d,其中污水回用量10萬(wàn)m3/d,處理后水排至團(tuán)結(jié)庫(kù),經(jīng)漕運(yùn)明渠(景觀用水)排入渭河(Ⅳ類水體)。設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)BOD5≤230mg/l、CODcr≤410mg/l 、SS≤250mg/l、TP≤5.0mg/l、 NH4-N≤40mg/l、PH=6~9;處理后出水水質(zhì)BOD5≤20mg/l、CODcr≤60mg/l 、SS≤20mg/l、NH4-N≤15mg/l、TP≤1mg/l。污水處理擬采用A2/O法,污泥處理采用中溫厭氧消化,重力濃縮后進(jìn)行機(jī)械脫水。該項(xiàng)目總投資約40000萬(wàn)元。 2.4 西安市紡織城污水處理廠NH4-N 擬建紡織城污水處理廠位于西安市浐河?xùn)|岸,西臨高速公路以南,東三環(huán)以西所狹三角地帶,主要接納浐河?xùn)|、西兩岸面積為2096公頃的生產(chǎn)廢水、生活污水,其中浐河?xùn)|岸紡織城組團(tuán)服務(wù)面積為1174公頃,浐河西岸服務(wù)面積922公頃。 根據(jù)服務(wù)區(qū)域水質(zhì)水量調(diào)查及預(yù)測(cè),工程設(shè)計(jì)近期2005年處理規(guī)模Q=10萬(wàn)m3/d,其中污水回用量5萬(wàn)m3/d。設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)為CODcr =390mg/l,BOD5=200mg/l,SS=250mg/l,NH4-N=30mg/l,TP=4mg/l。污水廠出水排至浐河(國(guó)家Ⅲ類水體),處理后水質(zhì)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),即出水水質(zhì)CODcr≤60mg/l、BOD5≤20mg/l、SS≤20mg/l、NH4-N≤15mg/l、TP≤0.5mg/l。污水處理擬采用二級(jí)生物處理工藝,污泥處理采用機(jī)械濃縮機(jī)械脫水工藝,污水回用深度處理采用微絮凝過濾技術(shù)。初步估算污水處理建設(shè)總投資約25000萬(wàn)元。 3. 西安市城市污水回用試點(diǎn)項(xiàng)目介紹 西安市城市污水回用試點(diǎn)項(xiàng)目以北石橋污水凈化中心二級(jí)出水為水源,該項(xiàng)目地處西安市西郊工業(yè)區(qū),北與西安西郊熱電廠一路之隔,東臨西安市化工廠、西安焦化廠,南依西安日化廠,作為用水大戶的冷卻用水用戶眾多,使得凈化中心具有良好的污水資源開發(fā)條件。 3.1 處理規(guī)模與水質(zhì) 根據(jù)北石橋污水凈化中心運(yùn)行以來(lái)的二級(jí)處理水量、水質(zhì)統(tǒng)計(jì)資料,回用水用戶對(duì)水質(zhì)水量的要求,確定污水深度處理回用工程設(shè)計(jì)規(guī)模和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 3.1.1 處理規(guī)模 通過對(duì)1999年1月至2000年9月期間二級(jí)處理系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,日處理水量平均在13萬(wàn)m3/d以上,并且出水水量穩(wěn)定、可靠。 在對(duì)用戶的調(diào)查基礎(chǔ)上,確定回用水規(guī)模10萬(wàn)m3/d,分兩期實(shí)施,一、二期規(guī)模均為5萬(wàn)m3/d。 3.1.2 二級(jí)處理進(jìn)、出水水質(zhì) 二級(jí)處理進(jìn)、出水月平均水質(zhì)設(shè)計(jì)出水水質(zhì)見表2。 表2 二級(jí)處理進(jìn)、出水月平均水質(zhì)統(tǒng)計(jì)表項(xiàng)目 | 單位 | 進(jìn)水水質(zhì) | 設(shè)計(jì)進(jìn)水值 | 出水水質(zhì) | 設(shè)計(jì)出水值 | GB8978-1996 一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn) | PH | | 7.72 | 6.5~8.5 | 7.78 | 6~9 | 6~9 | BOD5 | mg/l | 194.28 | 180 | 11.14 | 20 | 20 | CODcr | mg/l | 315.66 | 400 | 20.32 | 100 | 60 | SS | mg/l | 424.14 | 255 | 10.45 | 20 | 20 | TP | mg/l | 3.13 | - | 1.15 | - | 0.5 | NH3-N | mg/l | 17.60 | 32 | 1.11 | 25 | 15 | 3.1.3 污水深度處理出水水質(zhì) 污水深度處理進(jìn)水水質(zhì)采用北石橋污水凈化中心設(shè)計(jì)二級(jí)處理出水水質(zhì)。出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)國(guó)家《污水回用設(shè)計(jì)規(guī)范推薦標(biāo)準(zhǔn)》(CECS-61:94)、《工業(yè)循環(huán)冷卻水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ5050-95)、《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ25.1-89)和國(guó)內(nèi)外其它城市回用水標(biāo)準(zhǔn),并參照用戶要求而確定,具體指標(biāo)見表3。 表3 深度處理廠出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)序號(hào) | 項(xiàng)目 | 單位 | 水質(zhì) 標(biāo)準(zhǔn) | 備注 | 序號(hào) | 項(xiàng)目 | 單位 | 水質(zhì) 標(biāo)準(zhǔn) | 備注 | 1 | 濁度 | 度 | ≤5 | | 9 | 總固體 | mg/l | ≤1000 | | 2 | BOD5 | mg/l | 10 | | 10 | 總硬度 | mg/l | ≤450 | | 3 | CODcr | mg/l | 50 | | 11 | 總堿度 | mg/l | ≤350 | | 4 | 色度 | 度 | ≤30 | | 12 | 鐵離子 | mg/l | ≤0.3 | | 5 | PH | | 6~9 | | 13 | 氯化物 | mg/l | ≤300 | | 6 | TP | mg/l | ≤1.0 | | 14 | 余氯 | mg/l | 0.2 | 管網(wǎng)未端 | 7 | TN | mg/l | ≤15 | 夏季 | 15 | 一般細(xì)菌總數(shù) | 個(gè)/ml | <5×105 | 異氧菌總數(shù) | 8 | NH4-N | mg/l | ≤10 | 夏季 | 16 | 臭味 | mg/l | 無(wú)不快感 | | 3.2 模型試驗(yàn)及工藝技術(shù)路線選擇 為保證北石橋污水回用工程技術(shù)可靠,西安市市政工程管理局組織有關(guān)單位進(jìn)行了污水回用項(xiàng)目的深度處理模型試驗(yàn)。 3.2.1 模型試驗(yàn)方案 深度處理模型試驗(yàn)采用了下列5種工藝試驗(yàn)方案: ?、俜桨窤 直接過濾; ②方案B 微絮凝過濾; ③方案C 混凝+助凝+過濾; ④方案D 混凝+沉淀+過濾; ?、莘桨窫 混凝+助凝+沉淀+過濾; 經(jīng)過5個(gè)月的反復(fù)模型試驗(yàn),表明方案D和方案E兩種方案能滿足回用水出水水質(zhì)要求。 3.2.2 方案的可靠性試驗(yàn) 通過技術(shù)與經(jīng)濟(jì)分析,擬定方案D為設(shè)計(jì)方案,并通過改變進(jìn)水水質(zhì),對(duì)方案D做可靠性試驗(yàn),以檢查工藝運(yùn)行的可靠性。方案D可靠性試驗(yàn)結(jié)果及其與方案D、E模型試驗(yàn)結(jié)果見表4。 表4 方案D可靠性試驗(yàn)與方案D、E模型試驗(yàn)結(jié)果項(xiàng)指 目標(biāo) | 方案D可靠性試驗(yàn) 濾柱周期: 21小時(shí)34分鐘 | 方案D模型試驗(yàn) 濾柱周期: 21小時(shí)20分鐘 | 方案E模型試驗(yàn) 濾柱周期: 22小時(shí)24分鐘 | 平均 進(jìn)水 | 平均 出水 | 平均 去除率 | 平均 進(jìn)水 | 平均 出水 | 平均 去除率 | 平均 進(jìn)水 | 平均 出水 | 平均 去除率 | 1 | 濃度 (度) | 15.66 | 3.38 | 58.4 | 4.17 | 2.0 | 52.4 | 8.54 | 1.61 | 81.5 | 2 | CODcr | 28.37 | 8.24 | 62.9 | 19.71 | 13.62 | 30.7 | 33.5 | 16.19 | 51.4 | 3 | SS | 21.24 | 0.78 | 68.8 | 1.37 | 0.52 | 61.2 | 6.29 | 1.80 | 57.5 | 4 | NH3—N | 0.65 | 0.39 | 41.6 | 0.41 | 0.30 | 26.0 | 2.11 | 1.63 | 22.7 | 5 | TP | 0.51 | 0.35 | 64.6 | 0.28 | 0.09 | 66.7 | 0.345 | 0.039 | 90.3 | 3.3 深度處理工藝設(shè)計(jì) 3.3.1 深度處理工藝流程 依據(jù)污水回用模型試驗(yàn)結(jié)果,并結(jié)合國(guó)內(nèi)外城市污水回用工程實(shí)踐,本工程采用混凝、沉淀、過濾污水深度處理工藝,工藝流程如圖1所示。 
3.3.2 主要處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì) 1) 提升泵房 提升泵直接在二級(jí)處理系統(tǒng)中的接觸池出水渠內(nèi)取水。泵房按兩遠(yuǎn)期一次建成,安裝淹沒式潛水泵5臺(tái),4用1備,單臺(tái)流量Q=1141.4m3/h,揚(yáng)程H=13m,配電機(jī)功率N=58kw。 2) 反應(yīng)、沉淀池 為了節(jié)省占地,反應(yīng)池與沉淀池合建,分兩組,一期先建設(shè)一組,每組分兩格。反應(yīng)池采用水力波形板反應(yīng)器,共分三級(jí),總反應(yīng)時(shí)間為9.40min,停留時(shí)間14.1min,GT=1.48×104,反應(yīng)器主要設(shè)計(jì)參數(shù)見表5。 表5 反應(yīng)器主要設(shè)計(jì)參數(shù)反應(yīng)室 | 波峰間隙 (mm) | 平均流速V1 (m/s) | 波峰間流速 V1′ (m/s) | 停留時(shí)間 t (min) | 速度梯度G (S-1) | 第一反應(yīng)室 | 30 | 0.14 | 0.209 | 1.30 | 20 | 第二反應(yīng)室 | 50 | 0.065 | 0.097 | 2.70 | 42.6 | 第三反應(yīng)室 | 60 | 0.049 | 0.065 | 5.40 | 19.68 | 沉淀池采用平流式,有效水深3.4m,設(shè)計(jì)水平流速V水=10mm/s,顆粒流速u=0.20mm/s。沉淀池中加設(shè)側(cè)向流波形板沉淀器。 3) 濾站 沉淀池出水流經(jīng)V型砂濾池進(jìn)行最終凈化,濾池、反沖洗泵房和中心控制室等合建,濾池建在室內(nèi),反沖洗泵房建在地下,共兩組,一期建設(shè)1組。一期1組濾池分為4格,濾料為單層石英砂均質(zhì)濾料,厚1.2m,有效粒徑d=1.2mm,不均勻系數(shù)K80≤1.3~1.4。設(shè)計(jì)濾池采用氣水反沖洗,濾速V=8~10m/h,反沖洗周期18h,每次反沖洗12~15min,水、氣反沖洗強(qiáng)度分別為Q水=4.17 l/s·m2、Q氣=16.67 l/s·m2;氣水同時(shí)反沖洗強(qiáng)度Q氣+Q水=16.67+2.09 l/s·m2。 4) 回用水池及加壓泵房 設(shè)計(jì)回用水池4座,一期先建2座,單池容積4050m3,有效水深4.5m,水池容積占回用水供水量的16.2%。加壓泵房按兩期一次建成,按照回用水用戶不同要求,采用分壓供水。水泵為變頻調(diào)速控制,供水至回用水管網(wǎng)。水泵的運(yùn)行將通過管網(wǎng)壓力和回用水池內(nèi)液位信號(hào)來(lái)控制。 5) 加氯系統(tǒng) 設(shè)計(jì)深度處理水采用液氯消毒(預(yù)加氯和后加氯消毒),預(yù)加氯在提升泵房集水井,后加氯在回用水池進(jìn)水處,加氯量分別為2.0mg/l、5.0mg/l。濾后水經(jīng)加氯消毒后,在回用水池中停留約2h,經(jīng)加壓泵房送入回用水管網(wǎng),出水管上設(shè)有余氯分析取樣設(shè)備。設(shè)有2臺(tái)加氯機(jī),單臺(tái)投加量32kg/h。加氯間、氯庫(kù)及加氯設(shè)備利用北石橋污水凈化中心現(xiàn)有裝置。 6) 污泥脫水車間 深度處理日產(chǎn)污泥約3300kg,設(shè)計(jì)利用現(xiàn)狀凈化中心污泥脫水車間預(yù)留脫水機(jī)位置。機(jī)房?jī)?nèi)現(xiàn)安裝200E型帶式脫水機(jī)2臺(tái),單臺(tái)處理能力16-21m3/h,一套投藥裝置,本次設(shè)計(jì)再增加2臺(tái)KD10-2000型帶式濾機(jī)及配套污泥投配泵、自動(dòng)投藥裝置、無(wú)軸螺旋輸送機(jī)。藥劑制備與投加、進(jìn)泥、脫水、出泥、清洗等過程均實(shí)施自控聯(lián)動(dòng)操作。 3.3.3 工程實(shí)施 本工程已于2001年9月開工,目前正在進(jìn)行土建施工,計(jì)劃于2002年6月竣工并投入運(yùn)營(yíng)。 4.回用水項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)管理與政策支持 4.1 回用水項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)管理 回用水項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)管理,應(yīng)遵循市場(chǎng)規(guī)律,逐步建立與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制相適應(yīng)的企業(yè)管理體制和運(yùn)營(yíng)機(jī)制。回用水運(yùn)營(yíng)管理機(jī)構(gòu)以獨(dú)立法人為宜,獨(dú)立經(jīng)營(yíng)、自負(fù)盈虧,以全新的現(xiàn)代企業(yè)形式投入運(yùn)行,降低成本、爭(zhēng)取效益,以使污水處理及污水回用走上良性循環(huán)的新路子。 4.2 回用水項(xiàng)目的政策支持 回用水市場(chǎng)開拓初期,需要國(guó)家和地方政府政策的支持。結(jié)合西安市污水回用市場(chǎng)調(diào)查和分析,我們認(rèn)為污水回用在國(guó)內(nèi)作為一項(xiàng)新的事業(yè),起步較晚,在污水回用商業(yè)化運(yùn)作方面需要政府頒布有利于推廣使用城市再生水的法規(guī),給予相關(guān)的政策扶持。在城市非飲用水方面,限制自來(lái)水供應(yīng)和使用,對(duì)使用回用水的工礦企業(yè)給予政策傾斜。 在城市規(guī)劃、建設(shè)方面要給回用水事業(yè)的普及和發(fā)展留有空間。城市市政公用設(shè)施規(guī)劃時(shí),尤其是給水廠、污水廠的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)應(yīng)當(dāng)把給水與污水處理、污水回用整體考慮,按可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想,制定近、遠(yuǎn)期水資源再生利用規(guī)劃。污水廠的選址不宜過于集中,應(yīng)利于污水再生利用。 4.3 回用水價(jià)格 污水再生利用是一項(xiàng)新興行業(yè),回用水價(jià)格的制定對(duì)污水再生利用順利實(shí)施起著重要的作用,北石橋污水回用項(xiàng)目作為西安市城市污水回用試點(diǎn)項(xiàng)目,回用水價(jià)格的制定對(duì)西安市回用水市場(chǎng)將會(huì)起到舉足輕重的作用。 回用水定價(jià)應(yīng)考慮水廠內(nèi)部收益及還貸能力、用水單位的承受能力以及現(xiàn)時(shí)國(guó)內(nèi)的物價(jià)水平,回用水以略高于成本價(jià)供水為宜。 根據(jù)西安市北石橋污水回用項(xiàng)目可行性研究和初步設(shè)計(jì)階段的經(jīng)濟(jì)分析,該項(xiàng)目的年總經(jīng)營(yíng)成本(10萬(wàn)m3/日)為2611.7萬(wàn)元,單位總制水成本0.72元/m3。西安市目前居民用水價(jià)格是1.5元/m3,工業(yè)用水價(jià)格是1.86元/m3,商業(yè)用水價(jià)格是2.2-2.5元/m3,由此可見,回用水具有潛在的巨大市場(chǎng),并可給用水單位帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。以西安熱電廠為例,該廠每天需要的回用水量是3.6萬(wàn)噸,如果每噸回用水按1.0元核算,全年水費(fèi)為1314萬(wàn)元,相應(yīng)的自來(lái)水費(fèi)為2444.04萬(wàn)元,僅此一項(xiàng)全年可節(jié)約水費(fèi)1130.04萬(wàn)元。 4.4 發(fā)展回用水用戶方面的一些實(shí)際做法 在西安市城市污水回用試點(diǎn)項(xiàng)目的實(shí)施過程中,我們感到落實(shí)用戶是試點(diǎn)項(xiàng)目成功的關(guān)鍵,為此,我們分階段做了以下工作: 1) 在規(guī)劃階段,對(duì)污水廠周邊工業(yè)企業(yè)用水現(xiàn)狀和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析評(píng)估,了解用戶對(duì)水質(zhì)、水量的需求; 2) 在可行性研究階段,對(duì)回供范圍內(nèi)的潛在用戶進(jìn)行走訪和深入調(diào)查,掌握用戶的用水要求和實(shí)際存在的困難; 3) 在設(shè)計(jì)和實(shí)施階段,與用戶洽談并簽署供水協(xié)議,針對(duì)不同用戶的用水特點(diǎn),為用戶提供供水便利,如協(xié)助用戶進(jìn)行廠內(nèi)干管改造,供水初期給予一定的供水優(yōu)惠等。 5. 建議 5.1 多渠道籌措資金建設(shè)城市污水處理廠,吸納全社會(huì)資金,包括個(gè)人、集體和政府參與水處理活動(dòng),使水處理行業(yè)由單一的政府投資和管理走向社會(huì)化和產(chǎn)業(yè)化,逐步走向公司型的管理運(yùn)營(yíng)機(jī)制。 5.2 要充分認(rèn)識(shí)到,污水是一種穩(wěn)定可靠的、可再生利用水資源,污水再生利用是解決水資源短缺的有效措施,是實(shí)現(xiàn)水資源良性循環(huán)的關(guān)鍵。因此,在城市生活和工業(yè)用水方面要擯棄輕視節(jié)水、制污、不重視非傳統(tǒng)水資源的開發(fā),要重視節(jié)流優(yōu)先、治污為本、多渠道開發(fā)水資源的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。 5.3 為保證污水資源的合理開發(fā)和利用,迫切需要制定切實(shí)可行的水資源綜合利用規(guī)劃、實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)政策。城市規(guī)劃和建設(shè)部門要考慮污水資源化的發(fā)展空間,綜合考慮有利于城市可持續(xù)發(fā)展的水資源的開發(fā)與使用。 5.4 現(xiàn)行城市自來(lái)水水價(jià)普遍偏低,對(duì)于節(jié)約用水、促進(jìn)污水回用,難以發(fā)揮市場(chǎng)杠桿的作用,不可避免造成水資源的浪費(fèi),污水再生資源缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。因此,應(yīng)提高自來(lái)水水價(jià),鼓勵(lì)使用再生水。此外,對(duì)單位自備井的開采要實(shí)行嚴(yán)格限制,逐步關(guān)閉自備井。 5.5 回用水項(xiàng)目應(yīng)重視發(fā)展用戶,對(duì)使用回用水的企業(yè)在相關(guān)政策上給予傾斜,例如在企業(yè)內(nèi)部供水系統(tǒng)技改方面給予資金支持,以利于發(fā)展回用水用戶。 5.6 在回用水供水單位生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程中,政府應(yīng)給予稅收方面的優(yōu)惠和扶持。
參考文獻(xiàn) 1、西安市人民政府,西安市城市市政公用設(shè)施“十五”計(jì)劃及2015年規(guī)劃綱要。 2、張富春,對(duì)黑河引水工程的回顧與思考,西安市人大情況通報(bào),2001.5。 3、蘆猛虎、吳健、張理、魏敬業(yè)、李金芬等,西安市排水工程規(guī)劃(1995年至2010年)。 4、西安市自來(lái)水公司,關(guān)于我市近期供水情況的報(bào)告,2001.3。 5、周彤、杭世君等,污水回用是解決城市缺水的根本途徑,全國(guó)污水回用研究會(huì)第五屆年會(huì)主題報(bào)告,2001.6。 6、喬華、王社平、黃寧俊、王軍,國(guó)內(nèi)外城市污水回用的現(xiàn)狀及發(fā)展水平,陜西給排水,2001.2,75-78。 作者簡(jiǎn)介: 1、吳鍵,西安市市政工程管理局,從事市政工程管理與研究,畢業(yè)于西安建筑科技大學(xué),學(xué)士學(xué)位,高級(jí)工程師。 2、張理,西安市市政工程管理局,從事市政工程管理與研究,畢業(yè)于清華大學(xué),碩士學(xué)位,高級(jí)工程師。 3、王社平,西安市市政設(shè)計(jì)研究院,從事給排水工程設(shè)計(jì)與研究,畢業(yè)于蘭州鐵道學(xué)院,學(xué)士學(xué)位,高級(jí)工程師。 4、曹宇,西安市北石橋污水凈化中心,從事污水處理工程管理與研究,畢業(yè)于西安建筑科技大學(xué),學(xué)士學(xué)位,工程師。 5、王恩讓,西安市北石橋污水凈化中心,從事污水處理工程管理與研究,畢業(yè)于合肥工業(yè)大學(xué),學(xué)士學(xué)位,工程師。
張理 電話029-7452011,013991918893 傳真:029-7451559 E-mail:xabmea@pub.xaonline.com |