中水回用工程改造实例

赵文丽

摘 要：中车大同电力机车有限公司（简称大同公司）为了扩展中水回用途径，提高中水回用率，完善污水处理系统的自动化运行程度，对原有污水处理设施进行升级改造。

关键词：中水回用；基于PLC的自动化控制；工程改造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.097

中车大同公司位于水资源非常紧缺的山西省大同市。2006年，公司在引进和谐2型大功率交流电力机车项目的同时，注重环保节能，建立了污水处理站。在污水处理站的多年运行管理中，一些问题慢慢显现出来。工程自动化控制程度偏低，中水回用的途径少，中水回用量小。为此，公司决定对原有污水处理系统进行升级改造，有效提高水资源的利用率。

1 工程概况

中车大同公司废水主要来自于：锅炉房冲渣及除尘器废水、职工澡堂废水、场地冲洗废水和办公废水。其废水水质情况：SS≤287mg/L，COD≤318mg/L，石油类≤41mg/L，PH值6～9。污水处理站工程规模1200m3/d。改造前回用水主要用于绿化和锅炉冲渣补水，改造后回用水满足《城市污水再生利用—工业用水水质》（GB/T19923-2005）要求，可作为工业冷却水的补充。工程主要解决问题：（1）提高回用水的水质指标；（2）完善自动化运行控制。

2 原有工艺分析

原废水处理工艺流程如图1所示。

原废水处理设施是按照《污水综合排放标準》（GB8978-1996）的二级排放标准进行设计建造的，回用水水质达到《污水再生利用工程设计规范》（GB50335-2002）中绿化用水指标。

3 改造工艺及主要工艺环节

3.1 改造工艺流程

针对原污水处理设施存在的不足，满足扩展中水回用途径，提高回用水质的要求，经多方案技术经济比较，结合原有设施进行改造。改造后工艺流程如图2所示。

3.2 主要工艺环节

（1）格栅改造。原格栅井的粗格栅间隙过大，悬浮物易进入系统，造成气浮释放器的堵塞。现改为回转式格栅除污机，栅条间隙10mm。能有效阻挡悬浮物，机械除污代替人工除污效果明显。

（2）气浮改造和增级。原气浮加压泵宜堵塞释放头，改为尼克尼气液混合泵边吸气边吸水，泵内加压混合，气液溶解效果高，微细气泡20-30微米，克服了传统装置运行不稳定及大气泡翻腾的问题及释放头堵塞问题。串联二级气浮。二级气浮池容量35吨/小时，连续自动刮渣，使有机污染物得到进一步的去除，减轻了后续设备的处理负荷。

（3）增加2#中间水池。配合二级气浮的使用。

（4）新增全自动软水设备。使用FLECK3900全自动软水器，有效降低回用水中的总硬度，也为今后进一步的深度处理奠定基础。全自动软水器设备体积小，占地面积小，具有由流量控制的自动再生装置，除加盐外无需操作人员管理，制水连续，水质硬度稳定。

（5）基于PLC的控制系统的使用。控制系统主要是由上位机、下位机、控制柜、现场控制元件、控制软件、大屏幕动态实时监控等设备组成。采用基于Windows平台应用软件，人-机友好界面。具有流程图、测量值、报警显示、趋势图、设定值、控制显示、日报表及任意报表查询功能。整个控制程序、步骤被编制成组态软件，在操作界面上，形象的设备外观、生动的设备动作均在上位机屏和大屏幕显示屏同时显示，实现轻松操作的目的。

4 节能和社会效益

回用水春夏秋季作为绿化、工业冷却水补充，冬季以锅炉冲渣补水和工业冷却水补充为主。目前公司污水处理站每年可处理污水15.1万吨，每年可减少对外COD的排放量40吨左右。其中回用水2.2万吨，现水费为7.5元/吨，每年可节约水费16.5万元。

5 结论

改造工程实践表明，利用二级气浮、全自动软水器等工艺大大提高了回用水的水质指标，中水回用率提高了50%，并为今后再次扩展回用途径奠定了扎实的基础；基于PLC的自动控制系统使系统运行更加稳定可控。

参考文献：

[1]王志恒，王硕晴，赵福欣等.PLC在污水处理厂自动控制系统的应用[J].电工技术杂志，2003（02）.

[2]杨勇，王广丰，刘龙.气泡直径与气浮净水效果关系的分析[J].工业用水与废水，2007（38）.

[3]林荣忱.污废水处理设施运行管理[Z].北京出版.