港口污水处理设备及中水回用系统的标准化设计

2017年第10期/总第508期161建筑设计港口污水处理设备及中水回用系统的标准化设计■张传国(交通运输部天津水运工程科学研究所水路交通环境保护技术交通运输行业重点实验室)摘要：近几年，伴随社会经济的发展和城市化进程的加快，人们在提高生活水平的同时也对自己的生存环境提出了更高的要求。社会的快速发展在无形中加重了水资源短缺和水质污染的现象。为了解决缺水问题，需要相关人员改变原有的用水方式，实现对水资源的循环利用。文章在阐述中水回用系统内涵和特点的基础上，以某港口污水处理情况为例，具体分析中水回用系统在港口污水处理设备中的应用。关键词：港口污水处理设备；中水回用系统；标准化设计DOI编码：10.3969/j.issn.1002—5944.2017.20.090社会经济的快速发展加重了水资源短缺和环境污染问题，中水（“再生水”、“循环水”、“回收水”）作为一种有效的水资源节省技术，主要是指在对生产、生活所排出的废水处理之后，使得水质达到某种标准，并实现对水资源的重复利用，实现对水生生态系统的保护。从2014年以来，我国交通运输部门提出了快速发展交通的要求，即要在全社会范围内进一步推进绿色循环低碳交通基础设施建设，提升社会交通建设的节能水平，在全社会范围内打造低能耗、低污染、高效益的绿色交通系统。某港口建设积极响应绿色交通发展要求，通过港口污水处理设备及中水回用系统的标准化设计来加强对水资源的合理利用。1中水回用系统概述中水回用是指利用科学技术将生活污水、城市污水、工业废水等进行技术处理，在经过技术处理之后去掉水中的各种杂质、污染物等，实现对水资源系统的消毒灭菌，保证水质的干净、清澈，使得水质满足社会和人们生活用水需要。中水水源具体分为优质杂排水和污水处理两种类型，中水水源一般有三种组合方式，其中人们淋浴排水、循环冷却水被称作是优质杂排水，应该优先被应用；冲厕所和一些生活排水被认为是杂排水；水质较差的生活排污水。中水回用技术特点表现在以下几个方面：第一，能够富有效率的实现固体和液体的分离，将废水中存在的悬浮颗粒物、胶体物质、生物单元微生物菌类和纯净水进行分离，切不需要经过三级处理。第二，能够将生物处理单元中的生物量维持在较高的浓度，并在最大限度上提升负荷。第三，能够有效防止各种微生物菌群的消失，促进难以讲解有机物的顺利分解。第四，膜处理技术作为一种重要的过滤介质堵塞。第四，将MBR技术应用到城市污水处理中，能够借助自身工艺简单、操作方便的特点来实现对污水的全自动化处理。中水回用系统的占地面积比较小、自动化程度比较高、具有低能耗和节省资源的特点。2中水回用系统的标准化设计2.1基本概述某港口污水处理系统积极响应绿色城市打造原则，为了进一步保护当地的旅游资源，实现对水资源的合理利用，该港口公司决定对港口浴池洗浴污水进行处理，旨在使港口排水达到相应的排放标准。设计原则：第一，以国家环保法规为基本指导，采取有效的措施来对港口污水进行综合治理，旨在通过有效的治理来获得最大化的社会经济效益和环境效益。第二，处理流程操作简单、高效、能耗低、投资少、占地面积较小。第三，能够实现对房屋建筑的组合优化，在保证水质达标的情况下节省工程投资。第四，采用安全可靠的工艺路线和设计参数，充分保证污水排放之后的安全、稳定、可靠。2.2建设规模和处理要求该港口浴池污水处理量每天达到了200吨，其他废水的处理量每天达到了3t到5t。港口进水和出水水质情况表具体如表一、表二所示。进出水水质表在进行设计的时候要充分考虑水回用系统，通过对该系统的利用来实现对水资源的节约。项目CODcrBODsSSLABPH含量（mg/l）250120150186-9表1港口浴池污水进水水质表项目RPHSSCODcBODCAS含量（mg/l）6-9≤30≤60≤20≤5表2港口浴池出水水质表2.3基本工艺流程严格按照港口出进水要求和工程建设需要制定了如图一所示的工艺流程。根据图一发现，废水在经过格栅之后会去除掉大量的杂物，之后进入到调节池，在调节池的内部进行水质、水量的调节，调节池的出水经过THD埋地式污水处理2017年第10期/总第508期162设备来进行生物操作处理，借助膜生物反应器（ＭＢＲ）来讲解微生物中的有机物。2.4参数信息2.4.1格栅池港口厂区的污水排水管线达到了污水处理站的最低标高，考虑到整个流程施工问题，需要再施工场地安排一座集水池，并在集水池的内部安排装置来提升水泵性能，将废水经过提升之后输送到后面的格栅池中。通过格栅来除掉污水中较大的颗粒，防止水泵发生堵塞和损伤，降低系统负荷。某港口污水处理系统格栅井的规格是1200mm×800mm×900mm，结构是钢筋混凝土结构。手动操作格栅的规格则是900×800，缝隙保持在6毫米左右，采用的材料是碳钢防腐材料。2.4.2调节池调节池主要是用来调节系统的水量和水质，从而保证工艺能够在稳定的条件下进行工作，并实现对有穿孔曝气管道的调节，防止悬浮物的累积。调节池的出水会由潜污泵提升到缺氧池状态，并在潜污泵的出水管道上安装毛发聚集器，防止一些固体废弃物进入到管道中，防止堵塞现象的发生。某港口污水处理系统调节池的容积是15平方米，总体规模是5000mm×2000mm×1500mm。与之相应的配套设备是流量在每小时15立方米的提升水泵。2.4.3缺氧池缺氧池能够将污水系统中的固体物质讲解为溶解性物质，将大分子物质降解为小分子物质，降低ＣＯＤ数值，为之后MBR好氧断处理操作提供良好的设备支持，保证缺氧池不会发生膨胀的现象。2.4.4MBR反应池膜生物反应池的主要处理装置是膜组件。膜组件一般由空纤维微滤膜共同组成。该港口工程采用的日本三菱公司设计的帘式膜，反应池内部经过微滤膜处理之后留下的活性污泥浓度达到了每升4000-8000毫克。活性污泥的负荷率水平较低，活性污泥在慢速增长期和内源呼吸期前期的时候会让污水中的有机物得到有效的降解。在微滤膜的反复过滤操作下得到高质量的水。3中水回用系统的自控设计港口污水回用系统的全部控制集中在电控柜上，各个设备的运行主要由PLC系统自动控制。在一般情况下，PLC自动化系统由电源、框架、处理器和Ｉ／Ｏ模板共同组成，形成的自动化系统能够实现和现场传感器、变送器、自动化仪表的自动连接，进而实现对各种数据信息的管理，调节水池和膜生物反应池的水位情况。在调节池的高度达到一定水位且膜生物反应池水位在中水位下面的时候，移动泵会开始工作，将需要处理的污水运送到水泵中，实现对水位高度的自动补充。反复进行这项动作的操作，直到将调节池内的水位降低到低水位上。在水泵中投放的消毒剂和营养剂数量要和移送泵、自吸泵保持同步。另外，泵和风机在应用的时候要得到热过载和空开过载的保护操作，防止出现漏电的现象。在应用中水回用系统的过程中，膜污染对整个系统的运行效果产生了十分重要的影响。为了能够实现有效的中水回用系统设计，需要相关人员结合实际采取适当的方法来控制膜污染，提升膜本身的使用性能和使用寿命。另外，为了减少膜污染，延长超滤膜的应用效率，还可以使用自吸泵进行操作，从而使膜面本身的沉积物自然脱落，减少因为浓差变化带来的有机物扩散现象。4港口污水处理设备及中水回用系统的应用效果分析伴随港口企业和节能减排工作的发展，港口环保建设力度加大。港口企业采取的原有洒水方式成本费用较高，在操作的过程中也浪费了一些不必要的资源。为此，港口企业需要采取有效的措施来实现对中水的高效利用。在经过长时间的污水处理和中水回用系统管理运行操作发现，中水回用系统设备在保护环境、实现水资源高效利用等方面起到了重要的作用，对城市的环保事业和节能减排工作做出了重要的贡献。港口中水回用系统应用操作取得的效果具体表现在以下几个方面：第一，配备专职污水处理人员，对这些人员开展培训，确保设备的正常运行。第二，加强对港口污水设备的运行管理，并对设备运行中可能出现的各种问题进行处理，保证设备的稳定运行。在发现故障的时候要注重对碳滤池中的淤泥进行处理，并对一系列水泵故障问题展开分析，从而保证各项设备、系统的正常运行。第三，开展立项改革，对电气控制系统、水泵等进行改革，保证技术设备的应用和实际生产管理情况密切相关。第四，加强对水质的监控和处理，为港口操作提供合格的回用中水，为生产管理提供一系列服务。港口企业应用注销毒药来净化和检验水质，保证回用水的质量。另外，企业有关部门还利用有关储水设备来进行储水操作，将多余的水存储到相应的设备中，在满足港口生产发展需要的同时实现了对海域环境的保护。5结语综上所述，在将中水回用系统应用到港口污水处理操作中，某港口公司回收合格生产用水90多吨，为整个企业创造了160多万的经济效益，并取得了良好的社会效益。因此可见，港口投入污水设备具有操作方便、方案切实可行、技术娴熟、运行管理方便的特点，能够为社会发展带来巨大的社会效益和经济效益，需要引起有关人员的关注。参考文献[1]沈旭丰,张建军,和磊磊.污水处理工程MBR系统设计的关键点及应用[J].环境工程,2014,32(S1)[2]韩巧玲,刘海涛,周国峰,徐阳.钢铁企业中水回用项目过程控制设计[J].工业仪表与自动化装置,2014,(04)作者简介张传国，本科，高级工程师，研究方向为污水处理。