石灰法深度处理城市中水在林州热电公司应用介绍

阎建伟

前言

城市中水具有水量大、来源可靠的特点，城市中水回用对社会经济的发展具有重要意义，介绍石灰法深度处理城市中水的基本原理和技术特点。并结合对林州热电公司中水处理系统的设备和操作流程，闡述各生产单元的优缺点，并就中水处理过程中遇到的问题进行总结分析。该方法在林州热电公司得到很好的应用。

1.概述

水是国民经济发展中不可替代的重要能源，林州地区是缺水地区，水资源已成为限制大唐林州热电有限责任公司发展的限制因素。城市污水处理厂二级处理出水（城市中水）回用作为循环冷却水意义重大，经过近一年的试验与摸索，我公司自2013年6月开始大量使用城市中水，水源由林州市污水处理公司提供。使用前必须对城市中水进行深度处理，我公司采用石灰法处理法，具有运行费用低、不污染自然水体等优点。

2.石灰法处理城市中水技术介绍

2.1石灰作用

经过上述三个反应，产生大量各种形态的CaCO3结晶，降低水中暂时性硬度的同时，生成的结晶核心还可以对其它杂质起凝聚、吸附作用。同时投加石灰乳控制出水较高pH值也为氨氮和磷酸盐的去除创造了条件。

2.2投加絮凝剂助凝剂

为提高处理效果，投加适当的絮凝剂（我公司选用聚合硫酸铁）和助凝剂（我公司选用阴离子聚丙烯酰胺），通过压缩双电层作用使CaCO3结晶、分散的悬浮物、有机物、胶体等带电体失稳，在机械搅拌和高分子助凝剂架桥与网捕作用下，颗粒物质相互碰撞、黏附，结合形成大颗粒矾花，在重力作用下沉降。由于聚合硫酸铁呈酸性，需控制投加量，避免起反作用。

2.3出水加硫酸

循环冷却水pH值需控制在6.5～8.5之间，而石灰法处理过程要将出水pH值控制在10.3～10.5，因此，石灰法处理中水出水需投加硫酸，调节处理过程中调高的pH值。同时能够将石灰没有去除的碳酸盐硬度转化为溶解度较大的非碳酸盐硬度，避免循环冷却水较低浓缩倍率下沉淀析出。

2.4二氧化氯杀菌

石灰处理出水在投加硫酸中和的同时，投加广谱高效杀菌剂二氧化氯。经过石灰法深度处理的城市中水，可去除60%以上的碱度、磷酸盐、硬度和亚硝酸盐，对硅酸盐、铁、氨、CODcr和BOD5的处理能力也在30%以上。

3.我公司石灰法处理城市中水系统流程及设备介绍

3.1中水处理系统基本流程

城市中水进入原水池后，由原水提升泵送至机械搅拌澄清池中，通过加入石灰乳、絮凝剂和助凝剂来完成絮凝沉淀、软化澄清过程，达到降低硬度、碱度，去除大部分悬浮物、有机物和细菌，降低水中的COD、BOD和氨氮等含量的目的。澄清池出水经加硫酸、杀菌剂处理后进入变孔隙滤池，经过精细过滤，出水进入清水池，由各供水泵送入厂区水网系统。

3.2机械搅拌澄清池单元

机械搅拌澄清池是石灰法深度处理城市中水系统的主反应单元，也是核心部门。

城市中水由进水管进入第一反应区，同时向第一反应区加入石灰乳和絮凝剂，控制澄清池pH值10.3～10.5，由于第一反应区中存在着大量的活性泥渣，水、药剂和第一反应室内的泥渣通过搅拌机进行混合。在此区域内颗粒间的碰撞和粘附频繁，胶体很快脱稳生成微小矾花。经叶轮的提升，水和泥渣混合物进入第二反应区。在第二反应区内加入助凝剂，微小矾花在泥渣絮凝和过滤双重作用下进一步黏附，最后成长成大颗粒矾花，携带着大颗粒矾花的水进入清水区后，因流速的骤然降低，矾花在重力作用下克服上升水流的携带，向下沉降。清水上升到清水区由上部集水槽汇入出水管道，最终流入推流沟。在分离区中，沉淀下来的泥渣一部分沉入泥渣浓缩室，压缩沉降后，浓缩后的污泥由排泥装置排出池外，另一部分则返回到第一反应室再次与原水混合，回流的泥渣量比较大，一般为进水量的3-5倍。所以，在澄清池中，总有一部分泥渣在循环流动，起加速澄清作用。

3.3变孔隙滤池单元

变孔隙滤池是一种以“同向凝聚”理论设计的正流深床滤池，它采用四种不同粒径的滤料按照不同的比率混合而成的滤床。主要由滤料和承托层、进气装置、配水装置等组成，滤池设计配水均匀，有良好的反洗效果，反洗水耗低，运行平稳，采用深层过滤。

4.结论

石灰法处理技术是一种成熟稳定的中水深度处理方法，该方法技术可行、可靠，投资、运行成本相对低。采用石灰深度处理方法处理城市中水并用作火力发电厂循环冷却水补充水和锅炉补给水补水，在我公司得到很好的应用。

（作者单位：大唐林州热电有限责任公司）