1.引 言
寧波地處江南水鄉(xiāng),,但季節(jié)性缺水,、水資源空間分布不均等問題依然存在。自20世紀(jì)90年代初以來,,由國務(wù)院有關(guān)部委的專家們組成的考評(píng)組提供的一系列數(shù)字表明,,寧波已列入全國性的缺水城市之一。隨著寧波工業(yè)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和城市化水平的不斷提高,,城市對水的需求逐年增大,,寧波迫切需要新水源來緩解缺水狀況。為緩解水資源供需矛盾,,堅(jiān)持“開源”與“節(jié)流”并重,,同時(shí)大力推進(jìn)污水資源再生利用(中水)工作就顯得很有必要了。
2.中水用途
中水指城市污水經(jīng)處理后達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)" title="水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)">水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),,可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用的雜用水,。2002年以來,國家陸續(xù)頒布了《城市污水再生利用 分類標(biāo)準(zhǔn)》,、《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》,、《城市污水再生利用 景觀環(huán)境用水水質(zhì)
標(biāo)準(zhǔn)》、《污水再生利用工程設(shè)汁規(guī)范》,、《建筑中水設(shè)計(jì)規(guī)范》等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),,規(guī)范了污水再生利用設(shè)計(jì)工作,也為城市污水再生利用工程設(shè)計(jì)提供了依據(jù),。中水回用就是人們將經(jīng)一定工藝處理后的中水,,回用于對水質(zhì)要求不高的農(nóng)牧業(yè)灌溉、市
政園林綠化,、車輛沖洗,、建筑內(nèi)部沖廁、景觀用水及工業(yè)用水" title="工業(yè)用水">工業(yè)用水等等方面,。根據(jù)寧波的實(shí)際情況中水主要用于環(huán)境用水,、工業(yè)用水和城市雜用水等三類,。
3.市三區(qū)中水回用現(xiàn)狀及處理工藝
相比較北京、大連,、青島等北方城市應(yīng)用中水程度而言,,我市的中水回用尚處于起步階段,規(guī)模較小,。市城市排水有限公司利用污水處理廠" title="污水處理廠">污水處理廠二級(jí)尾水經(jīng)過深度處理即為中水的有利條件開展了一系列中水開發(fā)和運(yùn)營工作,。
2006年,OMRON CS1 系列應(yīng)用于江東北區(qū)污水處理廠中水工程(2萬m3/日),,由于受用地的限制,,中水工程采用“混凝-過濾-紫外消毒”工藝。設(shè)計(jì)中水進(jìn)水水質(zhì)接近GB18918-2002一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn),,在水泵提升后投加PAC混凝劑,,使進(jìn)水絮凝,產(chǎn)生絮狀物,。水流進(jìn)入本工程特色構(gòu)筑物-D型濾池,,D型濾池是一種實(shí)用、新型,、高效的濾池,,采用了可編程序控制器和工業(yè)電腦(PLC" title="PLC">PLC+IPC)組成的實(shí)時(shí)多任務(wù)" title="多任務(wù)">多任務(wù)集散型控制系統(tǒng),對濾池的過濾和反沖洗及恒水位實(shí)行控制,。
(1)過濾控制
筆者在濾池的相應(yīng)部位安裝了水位傳感儀,、水頭損失傳感器。濾池的過濾就是通過它們測出濾池的水位和水頭損失,,將水位值及濾后水閥門的開啟度送入每一個(gè)PLC柜中安裝的一塊專用模塊,,調(diào)整模塊就可以調(diào)整閥門的開啟度,使濾池達(dá)到進(jìn)出水平衡,,從而實(shí)現(xiàn)恒水位,、恒濾速的自動(dòng)過濾。
(2)反沖洗控制
一組濾池的反沖洗由一臺(tái)公用的PLC來控制,。當(dāng)過濾達(dá)到過濾周期或?yàn)V池壓差(水頭)設(shè)定值時(shí),,濾池提出反沖洗請求,PLC根據(jù)濾池的優(yōu)先秩序,,組成一個(gè)請求反沖洗隊(duì)列,。一旦響應(yīng)某格濾池的請求,PLC實(shí)施反沖洗的整個(gè)過程,,在一組濾板中,,不允許兩個(gè)濾池同時(shí)進(jìn)行反沖洗,當(dāng)一只濾池正在反沖洗時(shí),其它濾池請求反沖洗的信號(hào)則存入公用的PLC中,,然后再按存儲(chǔ)秩序,,對濾池依次進(jìn)行反沖洗。當(dāng)濾池反沖洗時(shí),,公用PLC的控制過程是:①關(guān)閉待濾水進(jìn)水閥,,當(dāng)濾池水位下降到
洗砂排水槽頂時(shí),關(guān)閉濾后水控制閥,,打開反沖洗排水閥;②啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī),,5秒鐘后,,打開濾池反沖洗氣閥,對濾池進(jìn)行1分鐘氣預(yù)沖,;③打開反沖洗水閥,,啟動(dòng)反沖洗水泵,進(jìn)行7分鐘的氣水同時(shí)反沖洗,;④關(guān)閉反沖洗氣閥,,5秒鐘后,停鼓風(fēng)機(jī),,打開空氣隔膜閥排氣,,進(jìn)行5分鐘清水反沖漂洗后,停反沖水泵,。5秒鐘后,,關(guān)閉水反沖洗閥,然后關(guān)閉反沖洗排水閥,,打開待濾水進(jìn)水閥,,濾池恢復(fù)過濾。整個(gè)反沖洗過程歷時(shí)約25分鐘,。另外,,PLC還能控制濾池的開啟個(gè)數(shù),它根據(jù)濾池進(jìn)水流量確定濾池的開啟個(gè)數(shù),,按先停先開,,先開先停的原則確定某格濾池的開、停,。
3.系統(tǒng)應(yīng)用效果
具備傳統(tǒng)快濾池的優(yōu)點(diǎn),,設(shè)計(jì)濾速一般可達(dá)20~40m/h,是一般V型濾池的3~4倍,。由于考慮到未設(shè)沉淀,,設(shè)計(jì)流速為16m/h,間接起到部分沉淀作用。采用德安專利產(chǎn)品DA863纖維濾料,,絮狀物被濾料截留,,清水流入紫外消毒池。經(jīng)紫外消毒后出水達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),,用于河道景觀用水,。考慮到此工藝是對污水中懸浮物" title="懸浮物">懸浮物(SS)的去除,,同時(shí)去除其攜帶的部分有機(jī)污染物,,是個(gè)物理去除過程。這個(gè)常規(guī)處理工藝對原水濁度,、SS的去除效率較高,,對TN、氨氮的去除效率很低,,在污水廠出水處安裝在線COD,、NH3-N儀表,接入就近PLC站,,當(dāng)數(shù)值超過設(shè)計(jì)值時(shí),,PLC程序會(huì)作出相應(yīng),控制安裝在管道上的閥門向管道內(nèi)投加漂白粉,,使出水達(dá)標(biāo),。接著,在2007年,,OMRON PLC CS1系列又在南區(qū)污水處理廠的中水回用工程中應(yīng)用,,其處理規(guī)模是1萬m3/日。以南區(qū)污水廠的尾水為中水工程的進(jìn)水,, 進(jìn)水水質(zhì)設(shè)計(jì)為GB18918-2002一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn),。進(jìn)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)較高,中水工程采用混凝-過濾-加氯消毒,。在進(jìn)水端投加PAC,,在由PLC程序控制執(zhí)行的四個(gè)由高到底不同線速度的攪拌器攪拌下,產(chǎn)生絮狀物,。在進(jìn)水泵前端投加PAM,,通過水力攪動(dòng)使絮狀物進(jìn)一步結(jié)成絮塊,通過泵送水流由下而上逆流通過高效流沙過濾器的石英層,,絮塊被石英砂截留,,出水通過出水管流出。截留物質(zhì)隨砂子經(jīng)砂子分離器的旋轉(zhuǎn)輸送到砂子收集器中,,隨壓縮空氣由上方排出,,懸浮物經(jīng)可調(diào)堰流出,,砂子流入洗砂器中經(jīng)多次特殊方式的清洗,由提砂泵輸送至過濾器頂部重新回到過濾過程中,,高效流沙過濾器對濁度,、SS去除率很高達(dá)90%,對COD,、BOD去除率在50%左右,。出水進(jìn)入投加氯的清水池進(jìn)行消毒,出水將用于景觀用水,、工業(yè)用水及城市雜用水,。
4.結(jié)束語
總的說來,寧波市中水回用尚處于起步階段,,規(guī)模不大,,利用范圍有待拓寬。北區(qū)污水處理廠和南區(qū)污水處理廠的中水工程雖建成,,但利用率不高。雖然正日益受到政府和公眾的重視和關(guān)注,,但總體進(jìn)展緩慢,。還存在諸多制約因素。下步需要切實(shí)做好在中水回用法規(guī),、中水規(guī)劃等方面的工作,,出臺(tái)相應(yīng)的優(yōu)惠政策,提高水價(jià),,加大對水資源再生利用的宣傳,,以促進(jìn)寧波中水事業(yè)蓬勃發(fā)展。
作者簡介
徐志剛 就職于歐姆龍自動(dòng)化(中國)集團(tuán) 負(fù)責(zé)應(yīng)用項(xiàng)目的開發(fā),。