我國(guó)是一個(gè)水資源嚴(yán)重缺乏的國(guó)家，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，人口的增加，城市化進(jìn)程的加快，用水量和污水排放量都在不斷增加。為了實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用，保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到中水回用的重要性，并在現(xiàn)實(shí)生活中逐漸進(jìn)行大規(guī)模開發(fā)和應(yīng)用，濟(jì)南市水質(zhì)凈化二廠就是其中之一。
　　濟(jì)南市水質(zhì)凈化二廠是濟(jì)南市區(qū)內(nèi)建設(shè)的第二座大型污水處理廠。為解決廠內(nèi)設(shè)備的沖洗用水、廠區(qū)的綠化用水、辦公樓廁所沖洗和周邊企業(yè)用水的需要，建立了日處理能力為6000噸的中水回用用工程。
　　二級(jí)出水經(jīng)提升泵提升后進(jìn)入系統(tǒng), 在投加點(diǎn)加入混凝劑，經(jīng)混和器混合均勻后，進(jìn)入纖維過濾器過濾，以進(jìn)一步去除水中的懸浮物。纖維過濾器的出水經(jīng)二氧化氯（ClO₂）消毒后進(jìn)入清水池，經(jīng)外輸泵加壓進(jìn)入中水管網(wǎng)中。工藝流程為：

　　二級(jí)出水經(jīng)該工藝處理后，水質(zhì)達(dá)到國(guó)家生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：PH值為6.5～9、SS≤5mg/L、BOD₅≤10mg/L、COD_cr≤50mg/L、總?cè)芙夤腆wTDS≤1000mg/L、總大腸菌群數(shù)≤3個(gè)/L。下面就其采用的設(shè)備及其工藝情況作以介紹。

一、 提升泵房

1、作用

　　二級(jí)出水經(jīng)集水槽收集到集水井內(nèi)，通過潛污泵將水提升，為后續(xù)工藝提供壓力水。

2、設(shè)備及性能

　　選用四臺(tái)WQ系列潛水排污泵，型號(hào)WQ130—30—30。具體參數(shù)如下：

設(shè)計(jì)流量 130 m³/ h

揚(yáng)程 30m

功率 30KW

　　　　　　　出水口徑 150mm

　　　　　　　效率 67%

性能：1）該泵在結(jié)構(gòu)上采用了國(guó)外多項(xiàng)先進(jìn)水平的技術(shù)，結(jié)構(gòu)緊湊，使用維護(hù)方便，大通道的水利部件設(shè)計(jì)，使泵具有優(yōu)越的過流性能；泵與電動(dòng)機(jī)同軸，采用串聯(lián)式機(jī)械密封，在密封室內(nèi)設(shè)置高精度、抗干擾的漏水保護(hù)器，保證了泵的安全運(yùn)行。
　　　2）電氣控制柜是用作自耦減壓起動(dòng)、停止的控制，對(duì)電動(dòng)機(jī)具有過載、斷相、短路、漏水等保護(hù)，對(duì)電動(dòng)機(jī)繞組具有熱保護(hù)；與液位計(jì)配套使用，組成了能根據(jù)水位變化而控制四臺(tái)水泵運(yùn)行的自動(dòng)控制系統(tǒng)。
　　　3）根據(jù)泵在集水井中工作的特殊情況，設(shè)計(jì)了雙導(dǎo)軌自動(dòng)安裝系統(tǒng)，使泵的安裝、維修更加方便，免除了操作人員在集水井中拆裝水泵的麻煩。

二、 混凝

　　將絮凝劑投入原水中，經(jīng)充分混合與反應(yīng)，使水中懸浮態(tài)和膠態(tài)的細(xì)小顆粒凝聚或絮凝成大的可沉絮體，易于沉淀分離，就是混凝?；炷腔旌线^程和絮凝過程的總稱。

1、絮凝劑的投加

　　大致分為干投法和濕投法。干投法就是把絮凝劑直接投入水中，此法采用較少。濕投法是把一定濃度的絮凝劑溶液投入污水中，濕投法采用較多。濕投法可分重力投加和壓力投加（包括水射器投加和加藥計(jì)量泵投加）兩種方式。該廠采用濕投法，加藥計(jì)量泵投加。設(shè)備參數(shù)如下：

　　計(jì)量泵 GM170(G系列M型隔膜計(jì)量泵)

　　流量： 118L/h

　　壓力： 0.35Mpa

　　噪音：離設(shè)備1米距離，小于70dBA

　　流量計(jì) FLS/P500 轉(zhuǎn)輪流量計(jì)

性能：該系統(tǒng)設(shè)計(jì)為不間斷投加藥劑，半自動(dòng)制備藥劑（僅手動(dòng)投加粉料藥劑，加水、攪拌等工序均自動(dòng)完成）。人工向1^#或2^#藥劑桶加適量的藥量，系統(tǒng)自動(dòng)向1^#或2^#藥劑桶加適量的水，當(dāng)水位達(dá)到預(yù)定的高位時(shí)，自動(dòng)開啟攪拌機(jī)。當(dāng)1^#桶的液位下降至低液位時(shí)，三通電動(dòng)閥動(dòng)作，將管路切換到2^#系統(tǒng)，同時(shí)報(bào)警通知值班人員重新投加藥劑。
　　 本系統(tǒng)分為兩套獨(dú)立的系統(tǒng)。每套系統(tǒng)設(shè)有兩個(gè)藥劑桶、一個(gè)計(jì)量泵、一個(gè)三通閥、兩個(gè)Y型過濾器、兩個(gè)高速攪拌機(jī)。兩套系統(tǒng)共用一個(gè)流量計(jì)。

2、混合

　　混合的目的是均勻而迅速的將要?jiǎng)┤芤簲U(kuò)散到污水中?；旌蠒r(shí)間較短，一般要求在10～30秒內(nèi)。該廠采用的管式靜態(tài)混合器就是一種較好的方法?；旌显O(shè)備參數(shù)如下：

口徑 DN300

管長(zhǎng) 1900mm

投藥口 F25

聯(lián)接 法蘭式

　　　　混合方式 三段式

性能：混合器內(nèi)安裝了若干固定混合的單元，每一混合單元由若干固定葉片按一定角度交叉組成。水流和藥劑通過混合器時(shí)，將被單元體體多次分割、改向并形成渦旋，達(dá)到混合目的。這種混合器構(gòu)造簡(jiǎn)單，無活動(dòng)部件，安裝方便，混合快速而均勻。

3、絮凝

　　絮凝劑與水混合后，污水中大部分處于穩(wěn)定狀態(tài)的膠體失去穩(wěn)定。脫穩(wěn)的膠體顆粒通過一定條件相互碰撞、絮凝。污水的深度處理的絮凝時(shí)間一般為5～15分鐘。

三、 過濾

1、 過濾工藝

　　在水處理過程中，過濾一般是指濾料層截留水中懸浮雜質(zhì)，去除其中污染物的工藝，稱之為過濾。在污水的深度處理系統(tǒng)中，過濾工藝可去除濾前及生物處理工藝不能去除的一些細(xì)小懸浮顆粒及膠體顆粒，因而使水中的濁度、磷、重金屬、細(xì)菌、病毒、SS 、 BOD₅ 、COD 進(jìn)一步降低，尤其對(duì)SS 和濁度有較好的去除率。
　　原水不經(jīng)沉淀而直接進(jìn)入濾池稱為“直接過濾”。直接過濾充分體現(xiàn)了深層濾料中的接觸凝聚或絮凝作用。直接過濾有兩種方式：（1）原水加藥后直接進(jìn)入濾池過濾，濾前不加任何絮凝設(shè)施。這種過濾方式一般稱為“接觸過濾”。（2）原水加藥混合后先經(jīng)簡(jiǎn)易絮凝池，形成粒徑相近的微絮粒后（粒徑大致在40～60µm），進(jìn)入濾池，稱為微絮凝過濾。
　　上述兩種過濾方式,過濾機(jī)理基本相同,即通過脫穩(wěn)顆?；蛭⑿趿Ｅc濾料的充分碰撞接觸和粘附,被濾層截留下來,濾料也是接觸凝聚介質(zhì)。國(guó)外在直接過濾工藝中，采用傳統(tǒng)絮凝劑（硫酸鋁、氯化鐵）的濾前提流時(shí)間多控制在3～7分鐘，而聚合氯化鋁具有較強(qiáng)的電中和脫穩(wěn)能力、快速的絮凝反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和結(jié)團(tuán)絮凝反應(yīng)特性。因此，絮凝反應(yīng)時(shí)間只需控制在1～2分鐘，停留時(shí)間延長(zhǎng)將導(dǎo)致水頭損失增大、過濾中期縮短。直接過濾工藝簡(jiǎn)單，混凝劑用量較少，在處理低濁度水方面有較多應(yīng)用。
　　直接過濾和微絮凝過濾的出水水質(zhì)略低于混凝沉淀過濾工藝的出水水質(zhì)，但可降低基建費(fèi)用和運(yùn)行成本。

２、濾池和濾料

　　濾池有很多種類，按照濾速的大小可分快濾和慢濾池，快濾池的濾速一般在5m/h。原則上講，各種濾池均適于污水的深度處理， 但實(shí)際采用較多的是快濾池。
　　濾池內(nèi)的過濾材料叫濾料，它是承擔(dān)過濾功能的主要部分。常用的是石英砂和無煙煤，但目前泡沫塑料珠、陶粒、石榴石、纖維球、纖維束等各種濾料都有廣泛的采用。
　　在污水深度處理的過濾工藝中，最初采用的濾料絕大部分類似于給水處理的濾料。實(shí)踐和研究發(fā)現(xiàn)，有些濾料不適于污水的深度處理。其主要原因是二級(jí)出水中的顆粒物質(zhì)中主要為微生物有機(jī)體及其分泌物，粘性極大，污染物顆粒穿透濾層的深度有限，絕大部分被截留在表層，造成水頭損失在短時(shí)間內(nèi)劇增，其結(jié)果是降低了污水處理量，又縮短了過濾周期。另外，纖維球（束）在污水的深度處理中日益受到重視。與石英砂或無煙煤等濾料相比，纖維球（束）濾料具有更高的濾速，且截泥量大，工作周期長(zhǎng)，反沖系徹底等優(yōu)點(diǎn)。該廠采用纖維束過濾器。

３、濾池沖洗

　　沖洗的目的是清除濾層所截留的污物，使濾池恢復(fù)過濾能力。濾池沖洗有高速水流反沖洗、氣水反沖洗等方法。反沖洗水一般采用濾池正常工作時(shí)的出水，關(guān)于沖洗有沖洗強(qiáng)度和沖洗歷時(shí)兩個(gè)工藝指標(biāo)。在沖洗過程中，濾料表面的污物主要是靠沖洗水流的剪力及摩擦去除的。因此，要保證沖洗效果，必須合理的控制沖洗強(qiáng)度和沖洗歷時(shí)。在污水的深度處理過濾工藝中，一般采用氣水反沖洗。

４、設(shè)備及性能

　　該廠采用高效纖維過濾器三臺(tái)。設(shè)備參數(shù)如下：
　　 型號(hào) ：GXNS250
　　 料層厚度：1300mm
　　 過濾速度：30m/h
　　 濾水量：147m³/h
　　 最大操作壓力：0.60Mpa
　　 截污容量：5~10Kg/m³ 運(yùn)行初壓差：0.02~0.04 MPa
　　 失效壓差：≤0.10 MPa，最大不超過0.20 MPa
　　 濾前水懸浮物：≤50mg/L
　　 濾后水懸浮物：≤5.0 mg/L
　　 清洗操作壓力：≤0.05 MPa
　　 清洗時(shí)間： 20~ 60min

性能：高效纖維過濾器是一種性能先進(jìn)的壓力式纖維過濾器，它采用了一種新型的束狀軟填料——纖維作為過濾器的濾元，其濾料直徑可達(dá)幾十微米甚至幾微米，并具有比表面積大，過濾阻力小等優(yōu)點(diǎn)，解決了粒狀濾料的過濾精度受濾料粒徑限制等問題。微小的濾料直徑，極大地增加了濾料的比表面積和表面自由能，增加了水中雜質(zhì)顆粒與濾料的接觸機(jī)會(huì)和濾料的吸附能力，從而提高了過濾效率和截污容量。纖維過濾器的截污容量是石英砂濾料的3倍，是陶濾料的1.7倍；纖維過濾器的濾速是石英砂濾池的2~2.5倍，是陶濾料的1. 5倍。
　　 為充分發(fā)揮束狀纖維濾料的特長(zhǎng)，在過濾器的濾層內(nèi)設(shè)有加壓室，通過加壓室對(duì)纖維的擠壓，使濾層沿水流動(dòng)方向的截面逐漸縮小，密度逐漸加大，相應(yīng)過濾層孔隙直徑和孔隙逐漸減小，實(shí)現(xiàn)了理想的深層過濾。當(dāng)濾層被污染需清洗再生時(shí)，可將加壓室內(nèi)的水排出，使纖維束處于放松狀態(tài)，即可用水方便地進(jìn)行清洗。
　　 高效纖維過濾器可有效地去除水中的懸浮物,并對(duì)水中的有機(jī)物、膠體、鐵、猛有一定的去除作用。可廣泛地用于各種工業(yè)用水和生活用水及廢水的過濾處理。
　　 該廠過濾器的附屬設(shè)備是兩臺(tái)三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)。參數(shù)如下：

　型號(hào) ：SSR型
　 設(shè)計(jì)流量 ：21m³/min
揚(yáng)程：49KPa
轉(zhuǎn)速：1400r/min
電機(jī)功率 ：30KW

四、 消毒

　　城市污水中還有大量的細(xì)菌，其中一部分為病原菌，因此，在城市污水處理工藝中，一般設(shè)有消毒工藝。

1、 消毒工藝

　　消毒的主要作用是殺死細(xì)菌與藻類。消毒工藝可以分成兩大類：物理方法和化學(xué)方法。物理法是采用紫外線消毒?；瘜W(xué)法有液氯消毒、二氧化氯消毒、次氯酸鈉消毒等。當(dāng)前主要的方法有液氯消毒和二氧化氯消毒兩種。我廠采用二氧化氯消毒，以去除水中的細(xì)菌和病毒，提高回用水水質(zhì)。

2、二氧化氯

　　二氧化氯易溶于水，其在水中是純粹的溶解態(tài)，不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故它的消毒作用基本上不受水的PH值影響。二氧化氯易揮發(fā)，稍一曝氣就會(huì)從溶液中逸出。氣態(tài)和液態(tài)二氧化氯均易爆炸，溫度升高、曝氣或與有機(jī)物接觸均會(huì)發(fā)生爆炸，故通?，F(xiàn)場(chǎng)制備，即時(shí)使用。
　　二氧化氯對(duì)細(xì)菌的細(xì)胞壁有較強(qiáng)的吸附和穿透能力，故其對(duì)細(xì)菌、病毒等有很強(qiáng)的滅活能力，二氧化氯只起氧化作用，不起氯化作用，因而不會(huì)產(chǎn)生致癌物質(zhì)。二氧化氯還可以起到除臭脫色的作用，對(duì)于回用水的使用，這很關(guān)鍵。

3、加氯量

　　可分為兩部分,即需氯量和余氯量。前者是指殺死細(xì)菌、氧化有機(jī)物和還原性物質(zhì)所消耗部分；而余氯量是為了抑制水中殘余細(xì)菌的再度繁殖。

4、設(shè)備及性能

　　華特2000高效復(fù)合二氧化氯發(fā)生器是山大華特事業(yè)公司生產(chǎn)的專利產(chǎn)品，該產(chǎn)品采用化學(xué)法負(fù)壓曝氣工藝，以氯酸鈉和鹽酸為原料制備以二氧化氯為主、氯氣為輔的混合消毒液，，可以廣泛用于飲用水、游泳池、醫(yī)院污水的消毒；工業(yè)循環(huán)冷卻水殺菌滅藻；工業(yè)廢水脫色、除臭。該發(fā)生器采用高精度電磁計(jì)量泵、數(shù)字式控制器，保持最佳的反應(yīng)溫度和理想的工作狀況，并且能便利的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控。
　　發(fā)生器由供料系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)和安全系統(tǒng)鉤成。由計(jì)量泵將氯酸鈉水溶液與鹽酸按一定比例輸送到反應(yīng)器中，在一定溫度和負(fù)壓條件下進(jìn)行充分反應(yīng)，產(chǎn)出以二氧化氯為主、氯氣為輔的消毒氣體，經(jīng)水射器吸收，與水充分混合形成消毒液后，通入被消毒水中。
　　主要部件的功能及工作原理如下：

①水射器

　　水射器是根據(jù)射流原理而設(shè)計(jì)的一種抽氣元件，當(dāng)動(dòng)力水經(jīng)過水射器時(shí)，其內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)壓，外部氣體在壓差作用下被吸入水射器，從而實(shí)現(xiàn)吸氣。被吸入的二氧化氯氣體在此與水混合形成消毒液。

②計(jì)量泵

　　輸送原料及調(diào)節(jié)流量。

③ 進(jìn)氣口

　　設(shè)備運(yùn)行時(shí)的空氣通道，安裝時(shí)應(yīng)將安裝管道通到室外，并保持與大氣相通。

④ 安全閥

　　為設(shè)備操作運(yùn)行不當(dāng)時(shí)特定的卸壓途徑。

⑤ 電接點(diǎn)壓力表

　　是保護(hù)設(shè)備安全運(yùn)行的部件之一，其工作原理：當(dāng)水射器前端的水壓低于設(shè)定值，水射器不能正常工作時(shí)，該表控制計(jì)量泵停止進(jìn)料，以確保設(shè)備安全運(yùn)行。

⑥ 余氯在線監(jiān)測(cè)儀

　　隨時(shí)在線檢測(cè)水中的余氯值，并輸出脈沖或毫安信號(hào)控制二氧化氯發(fā)生器計(jì)量泵的運(yùn)行頻率，自動(dòng)調(diào)節(jié)二氧化氯的投加量。
　　該廠采用兩臺(tái)二氧化氯發(fā)生器。設(shè)備具體參數(shù)如下：

二氧化氯發(fā)生器 型號(hào)： H2000-3000

產(chǎn)量： 3kg/h

功率： 2KW

動(dòng)力水壓力 ： 0.20~0.40MPa

原料轉(zhuǎn)化率： >90%

使用原料：氯酸鈉(33%)、鹽酸(31%)

鹽酸儲(chǔ)罐　 1m³ 一只

氯酸鈉儲(chǔ)罐1m³ 一只

計(jì)量泵EH-B20 四臺(tái)

　最大流量： 　　95mL/min

　功率 ： 　　16W

化料器HLQ-100 一臺(tái)

五、 外輸泵房

1、作用

　　將中水輸送到廠內(nèi)及廠外的中水管網(wǎng)。并且通過中水外輸總管的電接點(diǎn)壓力表，將管網(wǎng)壓力傳到控制柜，從而控制外輸泵的開啟臺(tái)數(shù)，保持管網(wǎng)恒壓向用戶供水。

2、 設(shè)備及性能

　　選用四臺(tái)WL系列立式污水污物泵，型號(hào)150WL130—40—37。具體參數(shù)如下：

　設(shè)計(jì)流量 ： 130 m³/ h

　揚(yáng)程 ： 40m

　功率 ： 37KW

　　　出水口徑： 150mm

　　　效率 ： 62%

　　　調(diào)速形式： 恒壓變頻調(diào)速

性能：1）該泵為單吸渦殼式泵，泵內(nèi)設(shè)有防堵塞大通道葉輪，泵水平吸入、水平排出，具有良好的通過性能，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動(dòng)小，噪音低。
　　 2）控制柜采用了ABB公司ACS400 系列水泵類專用變頻器和CPS智能型變頻恒壓供水控制器加遠(yuǎn)傳壓力表，組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速和運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)，使供水管網(wǎng)壓力保持在設(shè)定壓力，從而達(dá)到提高供水品質(zhì)和高效節(jié)能的目的。
該廠的中水回用系統(tǒng)工藝和選用的設(shè)備都比較先進(jìn)。設(shè)備具有密封性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、安全性能好、檢修方便等特點(diǎn)。與傳統(tǒng)的處理工藝相比，該工藝具有占地面積小、基建費(fèi)用少、運(yùn)行成本低、產(chǎn)率高、操作靈活等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過一年的試運(yùn)行，已經(jīng)取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。該廠中水回用系統(tǒng)的順利運(yùn)行，為我國(guó)中水的大規(guī)模開發(fā)和應(yīng)用提供了一個(gè)成功的范例。