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我国是一个水资源贫乏的国家,人均水资源量只有世界人均占有量的四分之一,随着我国人口的增加,经济的发展和城市化进程的加快,我国水资源形势将更为严峻,以水资源紧张、水污染严重为特征的水危机已经成为我国可持续发展的重要制约因素,成为实现新时期经济社会发展目标具有基础性、全局性和战略性的重大问题。城市污水处理厂二级出水的再生回用,既可减少二级出水残余污染物对自然水体的污染负荷,又可最大程度的节约了淡水资源,具有显著的环境效益、经济效益和社会效益。
本文以海泊河污水厂再生水为水源,采用沸石直接过滤与曝气生物沸石两种工艺进行深度处理,并对其再生水用于工业循环及低压锅炉给水工程的可行性进行了研究,并进行了中试试验,通过研究得出如下结论:
1、沸石直接过滤吸附对NH4+-N去除率较高,CODcr的去除率较小。当沸石滤料高度为1200mm时,直径200mm,最佳水力负荷为q1=1.2m3/m2.h时,水力停留时间为1.0h时,对CODcr的去除率为10%左右,NH4-N的去除率为80%左右,相应的出水CODcr浓度范围在40mg/L左右,NH4+-N的浓度为10 mg/L以下,达到国家规定的再生水用作循环冷却用水标准。
2、曝气生物沸石滤柱可以有效地去除CODcr、NH4+-N,当沸石滤料高度为1.8m时,最佳水力负荷为1.3m3/m2.h时,水力停留时间为1.4h时,对CODcr的平均去除率为36%,对NH4+-N的平均去除率为83.8%,相应的出水CODcr平均浓度从50mg/L降到30mg/L左右,NH4+-N的平均浓度为10 mg/L以下,达到国家规定的工业循环冷却用水的水质控制指标。
3、根据动态腐蚀试验结果可知,采用沸石直接过滤和生物沸石过滤工艺对再生水进一步处理后,其出水CODcr、铵氮浓度大大降低,对金属的腐蚀性均达良好标准。再生水可用作锅炉给水,不会对炉体和管道造成额外的、明显的腐蚀影响。
4、该工艺有效的去除了再生水中的有机污染物,工艺出水可直接进入树脂软化罐软化,用于低压热水或低压蒸汽锅炉给水,树脂软化再生水与软化自来水一样具有较好的稳定性和效果,不会对树脂产生明显影响,这在经济上和技术上是可行的,具有显著的经济效益和环境效益。
5、沸石直接过滤处理成本为0.21元/吨,生物沸石处理成本为0.20元/吨,但沸石直接过滤的运行方式灵活,需要时开,不需要时可停,总费用低,生物沸石需连续运行,总费用相对较高,在生产中,可根据实际情况选用。