1、中水处理系统及工艺流程讲解学习中水处理系统及工艺流程中水处理系统及工艺流程中水回用水处理系统概述将生活污水作为水源，经过适当处理后作杂用水，其水质指标间于上水和下水之间，称为中水，相应的技术称为中水技术。经处理后的中水可用到厕所冲洗、园林灌溉、道路保洁、城市喷泉等。对于淡水资源缺乏，城市供水严重不足的缺水地区，采用中水技术既能节约水源，又能使污水无害化，是防治水污染的重要途径，也是我国目前及将来长时间内重点推广的新技术、新工艺。中水回用水质要求中水水质必须要满足以下条件： 1满足卫生要求。其指标主要有大肠菌群数、细菌总数、余氯量、悬浮物、BOD5等。 2满足人们感观要求，即无不快的感觉。其衡量
2、指标主要有浊度、色度、臭味等。 3满足设备构造方面的要求，即水质不易引起设备、管道的严重腐蚀和结垢。 其衡量指标有pH值、硬度、蒸发残渣、溶解性物质等。 近年来，我国对中水研究越来越深入，为保证中水作为生活杂用水的安全可靠和合理利用，于一九八九年正式颁布了(生活杂用水水质标准)(CJ25*t一89)。中水回用系统按其供应的范围大小和规模，一般有下面四大类： 1排水设施完善地区的单位建筑中水回用系统 该系统中水水源取自本系统内杂用水和优质杂排水。该排水经集流处理后供建筑内冲洗便器、清洗车、绿化等。其处理设施根据条件可设于本建筑内部或临近外部。如北京新万寿宾馆中水处理设备设于地下室中。 2排水设施
3、不完善地区的单位建筑中水回用系统 城市排水体系不健全的地区，其水处理设施达不到二级处理标准，通过中水回用可以减轻污水对当地河流再污染。该系统中水水源取自该建筑物的排水净化池(如沉淀池、化粪池、除油池等)，该池内的水为总的生活污水。该系统处理设施根据条件可设于室内或室外。 3小区域建筑群中水回用系统 该系统的中水水源取自建筑小区内各建筑物所产生的杂排水。这种系统可用于建筑住宅小区、学校以及机关团体大院。其处理设施放置小区内。 4区域性建筑群中水回用系统 本系统特点是小区域具有二级污水处理设施，区域中水水源可取城市污水处理厂处理后的水或利用工业废水，将这些水运至区域中水处理站，经进一步深度处理后供
4、建筑内冲洗便器、绿化等用。 方案简介：1. 细格栅：自己制作为细网状或直接向厂家定做2. 调节池一般设计为1.5-2.0h的水力停留时间，并向其内曝气（为了减轻调节池发生厌氧反应而产生的异味），一般采用水下曝气机。池底设有放空管，池顶设有溢流孔。3. 沉淀池一般设计为0.5-0.8h的水力停留时间，池子以斗形为宜，池底设有放空管或设一流量较小的排污泵亦可，池顶设有溢流孔，调节池与沉淀池的污水经过地下排污沟排到排污池经排污泵排入市政管网。4. 毛发过滤器，以小孔径的毛发过滤器为宜，截留原水中的毛发等大的颗粒物，为保护后续膜设备而设，其自设反洗管管路，可设计为每天反洗一次，每次10分钟。5. 加压
5、泵为一备一用而设（本工艺采用流量为16m3/h,扬程80m,功率5.5Kw，南方泵业CDL16-100）为后续系统增压而设。 6. 消毒设备（本工艺消毒设备为专利技术，市场很难买到，其主要作用是去除原水中的有害微生物、细菌等对人体有害菌）可采用臭氧强氧化剂。 7. 膜处理系统，主要采用中空纤维膜（本工艺中采用8根200的中空纤维膜，其进水流量维持在12 m3/h，出水维持在10 m3/h左右，本系统原设计为每天反洗一次，但实际运行2个月后，效果不理想，改为每小时反洗10分钟，保护中空纤维膜），以后设计在前期设计的水要经过十分精细的过滤，这样不会使膜堵塞，保持系统的正常运行。其运行压力为0.1-
6、0.3MPa。8. 活性炭吸附，由膜出来的水经过活性炭吸附，去臭、去味还可吸附水中的胶体物质（如果活性炭吸附系统前置在膜系统之前则1公斤活性炭处理水量8-12吨，活性炭的寿命会很短，很快更换活性炭，而其后置则为前置的20倍左右，提高活性炭的使用寿命，活性炭后置脱氯1公斤活性炭处理水量30吨左右，做直饮水时亦如此）本工艺活性炭罐设计为每天反洗一次，每次10分钟，罐体设计为1600，有效高度为2000，净高2800，实际装填量为75%。9. 中水回用池设计为3小时的水力停留时间，在中水回用池底设有放空管，顶部设有溢流孔，中水回用池上部设有自来水补给管道。10. 提升泵，本工艺供给4座办公楼冲厕用水
7、，有高层和低层，故选用南方泵业型号为CDL4-60与CDL4-140（立式泵）并选用CDL4-140一台做为前面的几个系统的反洗泵。中水处理工艺流程要点（一）预处理单元预处理单元由格栅、预曝气调节池、水下曝气器、毛发过滤器和污水提升泵组成。(1) 格栅一格栅机前进水为项目管道收集的杂排水。项目内的杂排水经各分区管道集中汇流后，流入项目的中水站进水管道。格栅是污水站第一道预处理设施，起去除中水水源中固体、杂物、纤维状杂质及毛发的作用，防止此类物质进入调节池，堵塞污水提升泵和曝气设备，及时运走即可。（2）预曝气调节池主要用于储存污水，起均化水质、调节水量的作用。内设水下曝气机，充氧曝气，可降低水中
8、的BOD、COD、洗涤剂浓度，防止调节池污水沉淀发臭，使污水不断翻腾，避免水中悬浮物和活性污泥沉于池底，造成厌氧，增加清洗调节池的工作量。采用钢筋混凝土结构，该池污水是进水第一级处理池，水质最差，腐蚀性最大，采用钢筋混凝土结构可以克服这些问题。（3）水下曝气（预曝气调节池内）在预曝气调节池内水下曝气机曝气，由我公司生产水下曝气机曝气系统，把空气从水面上吸入，经进气管进入射流器，在扩散段与水混合，气水混合液器从射流器喷出，在池中形成强烈的涡流，大量的氧溶解到水中。水下曝气器的优点有：充氧能力高、堵塞可能性低、噪音低、不需要任何鼓风机供增压空气等。（4）毛发过滤器在水泵的吸水管上设置两台毛发过滤器
9、互为备用。毛发过滤器采用顶压快开式装置。其特点是体积小，清洗拆卸操作方便。（5）污水提升泵采用国产不锈钢管道泵，既使中水处理系统流量稳定，又节省了占地面积。选用管道泵而不用潜水泵，便于安装与检修，同时也延长了泵的使用寿命。(二)生化处理单元生化处理单元由生物接触氧化池、水下曝气器和生物填料组成。(1)生物接触氧化池生物接触氧化池是该方案中的核心单元。生物接触氧化池在投入运行前应”挂膜”，使填料上长出一层生物膜。废水连续进入池内，废水中的有机物被生物膜吸附，曝气器不断向水中充氧，生物膜从水中吸取氧气，在生物酶的催化作用下，使被吸附的有机物氧化分解，生物膜通过分解有机物进行新陈代谢，新的生物膜不断
10、生长，老的生物膜不断脱落。池水在水下曝气器作用下不断搅动，使剥落的生物膜处于悬浮状态，以便在沉淀池再做分离及处理。生物接触氧化池采用钢混结构。(2)水下曝气器（生物接触氧化池内）在生物接触氧化池中设泵式水下曝气器。泵式水下曝气器是把泵、鼓风机和混合器的功能集合在一起的设备，可装在池底进行曝气。水下曝气器的叶轮与潜水电机直接相连，叶轮在水中转动时离心力使在叶轮周边处产生负压区，从进气管吸入空气。空气和水混合碰撞后形成的水气混合液从导流管排出，平行沿着池底高速流动，在池的一定范围内均匀曝气。(3)生物填料接触氧化池填料采用新型SNP无剩余污泥悬浮型生物填料，其概述如下：采用特制塑料和树脂制成的球形
11、填料。成品填料比重略小于水的比重1，挂膜后填料的比重略大于1，当水中通入空气进行曝气时，该填料在水中上下循环运动，易于流化。 SNP无剩余污泥悬浮型生物填料结构设计巧妙、新颖，功能设计科学、创新，既克服了现有软性、半软性、弹性填料需要固定安装、维护管理困难，软性填料易结球、堵塞，半软性填料挂膜较差等缺点，又克服了石英砂、陶粒等载体动力消耗高、比表面积小的不足。主要特点：易挂膜、不堵塞，节省投资1030%剩余污泥产量低，节省运行费用1030%难降解物质去除效果好，使用寿命可长达10年以上，氮、磷、硫化物去除效果好（三）物化处理单元物化处理单元主要由沉淀池、中间水池、提升泵、砂缸、反冲洗水泵、混凝
12、剂和消毒剂投加系统、水表、管道混合器等组成。 (1)中间水池沉淀池的水溢流到中间水池，该水池起稳定水质，均衡水量的作用，提升泵由此池抽水。采用钢结构。该方案不采用中水一体化处理工艺，但将生化池、沉淀池和中间水池等做在一起，共池壁。比较一体化处理设备，充分考虑了污水的停留时间，好氧充分，处理效果好，而且占地并不大。(2)提升泵采用国产普通管道泵，既使中水处理系统流量稳定，又节省了占地面积。选用管道泵而不用潜水泵，便于安装与检修，同时也延长了泵的使用寿命。 (3)机械过滤器选用碳钢过滤砂缸，石英砂滤料下部由多层砾石级配层承托。经过生物接触氧化、沉淀处理后的水中仍可能含有一定量的悬浮物等杂质，再经过
13、砂缸进一步去除悬浮物。过滤时不由上向下流过，水中悬浮物、杂质被截留，滤层中阻力随过滤历时增长而增加，一般过滤器进出水压力差在0.040.05MPa时，需反冲洗滤层一次。(4)反冲洗水泵选用国产管道泵，考虑了砂缸的反冲洗强度，选择流量、扬程适中的泵型，用一台反冲洗水泵，不设备用泵。 (5)混凝剂投加系统在生化池向沉淀池溢流的溢流堰处投加混凝剂，使药剂与好氧处理后的水充分混合，进入沉淀池后形成大矾花，以便沉淀。通常投加的混凝剂为PAC(碱式氯化铝)。混凝剂投加系统由投药桶、搅拌器、计量泵组成。其中关键设备计量泵采用进口泵，保证投药随进污水稳定不间断。 (6)消毒剂投加系统在活性炭过滤器出水管上（管
14、道混合器前）投加消毒剂。消毒剂通常采用NaCLO（次氯酸钠）。消毒剂投加系统由投药桶、搅拌器、计量泵组成。计量泵也为进口泵。消毒剂投加系统必须设置，而且在中水处理中很关键。因为中水水质标准中规定处理后水中游离余氯含量在管网末端不小于0.2mg/l。(7)水表安装一块普通的冷水表，统计中水处理使用流量。 (8)管道混合器采用先进的混合设备，使消毒剂与水快速充分混合，取代了消毒接触池，节省了空间，降低了处理成本。具有体积小，短时间内混合均匀、消毒效果好的特点。 （四）清水储存单元(1)清水池容量可按日处理水量的2030计算，采用钢筋混凝土结构。 (2)补水系统由补水电动阀、电磁阀以及旁通阀组成。补
15、水电动阀结构简单，由电磁阀做先导阀，无需大动力，操作控制简单。当中水水源不足，而又需要供水冲厕时，清水池水位下降，到一特定位置，补水系统动作，自动补充自来水，保证整套中水处理系统不停顿工作。(五) 电气控制系统自动控制系统由位式调节器、水位电极、控制柜和执行机构组成。在预曝气调节池、中间水池和清水池内分别设有一组位式调节器、水位电极。主要通过这三个水池的水位变化来自动控制污水提升泵、提升泵、计量泵以及中水供水泵等的工作。 (1)预曝气调节池中设有三个液位，即超高、中低液位。当中水水源来水量较大，污水提升泵正常工作仍无法抵消大量的来水，且清水池水位高于设定值时（即到达高水位时），预曝气调节池到达
16、超高水位，此时预曝气调节池内水位电极信号关闭进水电动阀，全系统停止工作；当预曝气调节池到达低水位时，自动停污水提升泵，与之连锁的提升泵和计量泵同时停止工作；当预曝气调节池到达中水位时，自动开启进水电动阀、自动开启污水提升泵，同时开启与之连锁的提升泵和计量泵。 (2)中间水池内设两个液位，即高、低液位。当中间水池到达低水位时，自动停提升泵，同时停与之连锁的计量泵；当中间水池到达高水位时，自动开启提升泵，同时开启与之连锁的计量泵。(3)清水池内设四个液位，即高、中、低、超低液位。当清水池水位低于补水水位设定值时（即低水位时）而预曝气调节池也低于工作允许值时，全系统不工作，自来水管上的补水液动阀自动
17、打开向池内补水；当清水池水位到达中水位时，自动关闭补水液动阀；当清水池水位由于操作故障或其他原因造成不正常的超低液位时，自动停中水供水泵，保护泵并发出报警信号；中水供水泵的正常启停由楼宇控制（或是高位水箱或是变频控制），本工程采用变频控制。三个池子各自设有溢流管，以备万一出现未预见因素时不至于把水溢到地面上，每个处理构筑物均有泄空管，用于初次使用前土建竣工后清洗池子时排水和平时运行排泥、排水用。水下曝气器应24小时运转，当预曝气调节池水位位于一特定低水位时，自动关闭。需要手动操作的设备只有搅拌器和反冲洗水泵。0LG PLC在中水处理系统中的应用 2. 工作原理：中水处理系统是将生活污水还原成中
18、水的处理过程。应用过的生活污水被集中在调水池中，由充氧机进行充氧。充氧后的水由提升泵提至生化池，由充氧机进行两级生化。在处理过程中还要对生化过的水进行加药，消毒，搅拌等工序，使其能够达到二次使用的可能。处理过的中水由加压泵打到回用池中，由供水泵供给用户在利用。（主要用为冲厕或绿化用水）3. 系统要求：a. 调节池曝气机 * 2台（一用一备）380V/1.6KW 要有手/自动切换* 手动方式：手动控制两台曝气机的切换及每台曝气机的起停。* 自动方式：自动控制两台曝气机的切换。要求：当运行曝气机出现热保护时自动转换为备用机。曝气为间歇方式，曝气半小时，间歇15分钟，以保证生物菌存活。 b. 生化池
19、曝气机* 一级生化池 2台 380V/2.9KW（一用一备） 二级生化池 2台 380V/1.6KW ( 一用一备)* 手动方式：手动控制曝气机起停。* 自动方式：自动控制两台曝气机的切换。 要求：当运行曝气机出现热保护时自动转换为备用机。曝气机白天12小时连续运行，夜间进入休眠状态，每隔一小时曝气10分钟。 c. 提升泵 * 2台（一用一备）380V/2.2KW 要有手/自动切换 * 手动方式：手动控制两台泵的切换及每台泵的起停。 * 自动方式：自动控制两台泵的切换。要求：当运行泵出现热保护时自动转换为备用机。由PLC根据液位自动控制泵的起停（高起低停），泵的起停与调节池，生化池液位联动，防
20、止溢水。 d. 加压泵 * 2台 （一用一备）380V/1.6KW 要有手/自动切换 * 手动方式：手动控制两台泵的切换及每台泵的起停。 * 自动方式：自动控制两台泵的切换。 要求：当加压泵出现热保护时自动转换为备用机。由PLC根据液位自动控制泵的起停（高起低停），泵的起停与提升泵，供水泵，回用池液位联动，防止溢水。 e. 中水供水泵 * 2台（一用一备）380V/3KW 要有手/自动切换 * 手动方式：手动控制两台泵的切换及每台泵的起停。* 变频恒压供水方式：系统管网压力高于设定时水泵减速运转；低于设定加速运转，一台泵无法满足流量值时另一台泵自动投入运转保证系统压力达到设计要求。由PLC根据
21、液位自动控制泵的起停（高起低停）同时与其它泵联动。系统有超高超低报警及变频器故障自动切换到工频的功能。 f. 反冲洗泵 * 1台 380V/5.5KW 手动控制 g. 加药，消毒计量装置 * 1台 计量泵 220V/0.5KW 与加压泵联动控制 * 1台 搅拌器 220V/0.35KW 手动控制h. 自来水补水电磁阀（一个） 回用水池超低液位时由PLC控制自动打开电磁阀进行补水。4设备选型根据以上的技术要求和对整个系统的分析，系统的输入点36个，输出点20个，因此决定选用36入/24出的可编程控制器。这个系统许多品牌的PLC都可满足技术要求。但为了节约成本，在性价比上达到最佳，我们选用了LG的
22、K80S系列PLC K7M-DR60S。原因是LG的PLC价格便宜，编程软件免费（可省掉编程器），现场调试方便（由笔记本电脑完成）。编程语言绝不亚于其它PLC。 选型目录：PLC LG K80S K7M-DR60S 36入/24出 G7E-RTCA 实时时钟 变频器 日立 L100系列 4KW 手/自动转换开关及控制柜由开关柜厂制作二. I/O 赋值1. 输入分配：序号 Plc输入编号 说 明 1 P0000 调水池一号曝气机运行 （来自手自动转换开关） 2 P0001 调水池一号曝气机过热信号（来自热继）3 P0002 调水池二号曝气机运行 （来自手自动转换开关） 4 P0003 调水池二号
23、曝气机过热信号（来自热继） 5 P0004 一号提升泵运行 （来自手自动转换开关） 6 P0005 一号提升泵过热信号 （来自热继） 7 P0006 二号提升泵运行 （来自手自动转换开关） 8 P0007 二号提升泵过热信号 （来自热继） 9 P0008 一级生化池一号曝气机运行 （来自手自动转换开关） 10 P0009 一级生化池一号曝气机过热信号 （来自热继） 11 P000A 一级生化池二号曝气机运行 （来自手自动转换开关） 12 P000B 一级生化池二号曝气机过热信号 （来自热继） 13 P000C 二级生化池一号曝气机运行 （来自手自动转换开关） 14 P000D 二级生化池一号曝
24、气机过热信号 （来自热继） 15 P000E 二级生化池二号曝气机运行 （来自手自动转换开关） 16 P000F 二级生化池二号曝气机过热信号 （来自热继） 17 P0010 一号加压泵运行 （来自手自动转换开关） 18 P0011 一号加压泵过热信号 （来自热继） 19 P0012 二号加压泵运行 （来自手自动转换开关） 20 P0013 二号加压泵过热信号 （来自热继） 21 P0014 补水电磁阀运行 22 P0015 1号供水泵变频运行 （来自手自动转换开关） 23 P0016 2号供水泵变频运行 24 P0017 一级生化池高水位 25 P0018 一级生化池低水位 26 P0019
25、 1号供水泵（工频时）过热信号 27 P001A 2号供水泵（工频时）过热信号 28 P001B 系统总运行 29 P001C 变频器报警 30 P001D 变频器设置频率到（来自变频器开关量输出） 31 P001E 调水池高水位 32 P001F 调水池低水位 33 P0020 二级生化池高水位34 P0021 二级生化池低水位 35 P0022 回用池高水位 36 P0023 回用池低水位2. 输出分配： 1 P0040 调节池1号充氧泵（曝气机） 2 P0041 调节池2号充氧泵（曝气机） 3 P0042 1号提升泵 4 P0043 2号提升泵 5 P0044 一级生化1号充氧泵 6 P0045 一级生化2号充氧泵 7 P0046 二级生化1号充氧泵 8 P0047 二级生化2号充氧泵 9 P0048 一号加压泵 10 P0049 二号加压泵 11 P004A 补水电磁阀 12 P004C 一号工频供水 13 P004D 二号工频供水 14 P0051 一号变频供水 15 P0052 二号变频供水 16 P0053 总报警三. 梯形图：
