中水岛—城市污水回用于循环冷却水补充水系统（采用“石灰投加+机加池+变孔隙滤池”工艺）
浙江永尚纯环保科技有限公司致力于解决水污染及资源短缺问题，设计开发了多种深度处理及回用技术，为电力、钢铁、石化等行业提供完善的深度处理及中水回用解决方案，可向客户提供项目可研、工程设计、设备成套、工程总承包、运营维护等全方位服务。
※ 主要工艺
石灰混凝澄清+变孔隙滤池
高密度澄清池+ V型滤池（或转盘滤池、活性砂滤池）
ABFT工艺（除氮工艺）
MBR工艺
超滤+反渗透
※ 工艺流程
石灰软化的基本原理
石灰软化处理是通过投加石灰乳控制出水pH为10.3～10.5，进行石灰软化的三个反应，产生大量各种形态的CaCO3结晶，降低水中暂硬，同时生成的结晶核心还可以对其它杂质起凝聚、吸附作用；而且石灰乳引起的pH值的升高也为氨氮和磷酸盐的去除创造了条件。为了提高工艺的沉淀效果，一般在处理过程中投加适量的凝聚剂与助凝剂，通过压缩双电层作用使分散的悬浮物、CaCO3结晶、有机物、有机粘泥、胶体物等带电体脱稳，在机械混合搅拌和高分子助凝剂架桥与网捕作用下，颗粒物质碰撞结合长大，使污染物容易沉降。
石灰参与的软化反应有：
CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓+H2O
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2O
Mg(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3↓+Mg(OH)2↓+2H2O
经石灰凝聚澄清过滤处理后，不仅能进一步降低污水中的细菌和微生物含量，减少悬浮态有机物和无机物杂质，降低水中的碳酸盐硬度，减少含盐量，还能在降低腐蚀强度的同时，去除有结垢倾向的离子及少量重金属。
石灰软化的特点
技术成熟可靠，投资低；
适用范围广，运行费用低；
可以同时去除氮、磷、钙、镁、硅、氟、重金属及其离子的一部分，降低细菌及病毒含量；
设备运行寿命长，维护工作量小。
石灰法“机械加速澄清池+变孔隙滤池”工艺包介绍
一、 工艺流程
污水深度处理工艺---市政污水回用于锅炉补给水
系统流程
再生水来水直接进入机械加速澄清池实施絮凝沉淀、软化反应、澄清过程，处理后的澄清池出水进入变孔隙砂滤池，在滤池中实现过滤过程，砂滤池的出水浊度<2毫克/升。砂滤池的出水进入清水池，由循环水补水泵补入循环水系统。另外，本系统砂滤池的反洗排水，脱水机的清液排水及其他杂用排水，都排至回收水池，通过回收水泵送到澄清池回用。整个处理过程除脱水机泥饼外运带走的水分外，无任何废水外排。具体工艺流程如下：
二、 核心工艺技术
1、泥渣分离接触性澄清池
1)产品介绍
泥渣分离接触型澄清池是针对我国天然水体及城市再生水的污染特征，总结澄清池设计和运行的经验，吸收我国S774机械搅拌澄清池、英PWT型澄清池、苏ЦНИИ型以及俄ВТИ型澄清池技术特点，我公司设计的标准系列澄清池。该澄清池应现代中水石灰深度处理和低温低浊水处理而设计，已广泛应用于企业净水站、循环冷却水补充水及锅炉补给水预处理系统。
2）技术特点
（1）按照石灰反应规律及低温低浊水反应特征设计池内药剂反应层次，过程时间，混合强度，分离区域等。
（2）石灰、混凝剂及助凝剂在池内的反应完全，最大可能减轻出口药剂残余和携带量，出水高安定度。
（3）充分利用静态与动态活性泥渣对胶体有机或无机物的吸附性能，提高去除率，泥渣自行新陈代谢。
（4）充分利用池体空间和后期反应作用,合理制定各反应阶段速度梯度,科学确定各流程
参数，建立后期反应，着眼小散浮游颗粒，提高净化效果。
3）结构特点
（1）澄清池全地上布置，方便排泥，减少总体占地面积，提高出水位势。
（2）简化混凝土结构造型，减少池体死区，充分利用有效空间。
（3）集水槽灵活调节，保证出水孔高差±<1mm,容积效率>95%。
（4）搅拌刮泥机采用联合轻型悬挂结构，双套筒轴，星形摆线减速变频调节，差速运行，可调节回流率，水下润滑。
（5）池底全程刮泥，防止死角沉积有机物的繁殖；根据排泥周期设计污泥浓缩斗，自动排泥清洗，斗内设有防淤塞措施。
（6）依据反应流程设置取样点，取样管设置防沉积堵塞措施。
4）运行特点
| 运行参数 | S-DCH/DCGH | N-DCH/DCGH | |
|
有机物 去除率 |
CODcr* | 50～70% | 40～60% |
| BOD5* | 50～60% | 40～50% | |
| NH3-N* | 20～80% | 20～50% | |
| TP | ≤0.1mg/L | ≤0.2mg/L | |
| SS | ≤5.0mg/L | ≤2.0mg/L | |
| 总碱度（以CaCO3计） | 75～100mg/L | 略低于进水 | |
| 出力（m3/h） | 额定值 | 依据系列规格 | 依据系列规格 |
| 最大值 | 额定值120% | 额定值110% | |
| 最小值 | 不限 | 不限 | |
| 排泥 | 排泥浓度 | 3～5% | 1～3% |
| 排泥量（m3/h） | 依据水质计算 | 依据水质计算 | |
| 排泥周期（h） | 4～8 | 4～8 | |
| 控制性能 | 负荷波动 | 跟随自动调节 | 跟随自动调节 |
| 排泥系统 | 周期调节 自动冲洗 | 周期调节 自动冲洗 | |
5.产品规格
| 型号 | S-DCH/DCGH | N-DCH/DCGH | ||||||||
| 400 | 450 | 500 | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 250 | 320 | 450 | |
| 处理量m3/h | 400 | 450 | 500 | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 250 | 320 | 450 |
| 直径（m） | 15.5 | 16.5 | 17.2 | 18.9 | 22.0 | 24.0 | 26.0 | 13.0 | 15.0 | 21.9 |
| 进口（mm） | 300 | 300 | 350 | 350 | 400 | 450 | 500 | 200 | 250 | 300 |
| 出口（mm） | 400 | 450 | 450 | 500 | 600 | 600 | 700 | 300 | 350 | 450 |
2、 变孔隙滤池
变孔隙滤池的结构与运行
水的过滤对大多数水处理系统来说是一个不可缺少的组成部分，目前国内采用的通常都是均孔隙过滤系统 （相对于变孔隙而言），这种滤池的过滤介质颗粒比较均匀，悬浮杂质主要截留在滤池表面，而很难深入到床层的内部。经多年的运行实践表明，这种滤池效率高，出水水质好。下面对这种滤池的原理进行剖析，并介绍其结构特点。
1）过滤原理
变孔隙滤池是一种以“同向凝聚”理论设计的正流深床滤池，主要特点是采用了两种粒度明显不同的过滤介质，即粗砂（粒度为2～3mm）和细砂（粒度为0.5～1mm），粗砂与细砂的组成比为30：1。投运前用空气搅拌加水反洗，使细砂与粗砂混合，细砂在整个床层上的分布基本上均匀，而不是象通常的滤池鄢样主要集中在表面。这样形成的孔隙就不是均匀孔隙而是所谓的变孔隙”，而且这些孔隙延伸至整个床层的纵深区域。这就好象在过滤床层上形成了无数个微型过滤 “漏斗”，每组粗砂与粗砂之间较大的缝隙就是漏斗的上端口，粗砂之间夹杂的细砂形成的缝隙较小，便形成漏斗的锥底，水中的悬浮物被这些漏斗截留。由于粗砂之间形成的孔隙占大多数，带有杂质的水经这些孔隙的引导流向床层的纵深，于是过滤不仅仅发生在表面附近，而是在整个床层上进行。这就是所谓的变孔隙深床层砂滤池，简称变孔隙滤池。
2）结构特点
滤池主要由滤料和承托层、进气装置、配水装置、进出水堰室和阀门等组成。结构图见下图。
孔隙滤池结构示意图
2.1） 承托层
承托层一般自下向上装填粒径逐级变小的卵石，总装填高度一般不小于400mm，常见的卵石粒径级配分布见表1集水管设在承托层中，承托层和配水系统的设置对配水的均匀性均有较大影响。
表1 承托层卵石粒径级配分布表
| 序号 | 卵石粒径（mm） | 填装高度 |
| 1 | 40（±5%） | 115 |
| 2 | 20（±5%） | 75 |
| 3 | 14（±5%） | 75 |
| 4 | 6（±5%） | 75 |
| 5 | 2～6 | 75 |
变孔隙滤池与一般滤池相比最大的区别在于滤料。由于是深床层过滤，其过滤床层较一般滤池要厚，达1500mm，由粗砂和细砂混合组成。值得指出的是这里的粗砂和细砂是指天然海砂，而不宜采用人工破碎的石英砂。这是由于对滤料有一定的圆度要求。天然海砂由于常年累月水的冲击，几何形状呈流线型，可以形成比较规则的过滤“微孔”，也有利于减少过滤阻力。人工石英砂由于其不规则性，水滤过时有较多的“紊流”现象。这对于深床层过滤时，不易保证出水水质。石英砂滤料性质参数见表2。
表2 石英砂滤料性质参数表
| 项目 | 参数 |
| 密度（g/cm3） | 2.5～2.7 |
| 含泥量 | ＜1% |
| 盐酸可溶率 | ＜3.5% |
| 破碎率与磨损率之和 | ＜2% |
| 含硅物质（以SiO2计） | ≥85% |
| 灼烧减量 | ≤0.7% |
| 密度小于2g/cm3的轻物质 | ≤0.2% |
滤池垫层的底部，是由许多横向支管组成的集成系统，支管朝下开有许多小孔，清水由这些支管手机经排水母管流出。这个集水系统同时也用作滤池反洗时的配水系统。为保证配水的均匀性，支管间距一般≤150mm，配水孔间距一般≤100mm，支管布置的数量及管上的开孔数量，需进行严格的设计核算，根据设计及工程经验，一般开孔面积占过滤面积的0.58%左右。支管的安装须保证水平，以确保配水的均匀性。
承托层的上面支承着反洗配气系统，配气系统也是由许多横向支管组成，上面装有大量的水帽，在整个池体平面上呈均匀分布。每个配气水帽的下面都必须装有节垫流圈，否则将造成配气不匀。支管和水帽的安装必须保证水平，安装后在填装滤料前要进行曝气试验，以确保曝气的均匀性，同时为了保证曝气的均匀性，一般选用小型水帽，水帽的布置数量约60只/m2，水帽孔隙宽度＜0.5mm，缝隙面积约100mm2/只，水帽的材质多选用ABS，也可选用不锈钢材质。
变孔隙滤池反洗时先经过大流量水冲洗，接着进行气水联合洗。大流量冲洗时，不同级配的滤料会被水力部分筛分，所以气水联合洗，既有擦洗滤料以剥落粘附在上面的悬浮物的作用，又有使粗细滤料重新混合均匀的作用。为避免扰动承托层，滤池布气管布置在承托层之上。
2.4） 进出水堰室
每台变孔隙滤池的一端设置有进出水堰室，过滤进水与反洗排水均通过堰室，设置堰室的目的是均匀分配水量，同时某滤池反洗时，进水堰室的设置有效缓冲了运行滤池的滤速变化。反洗排水堰室的设置使反洗水耗低于设置排水槽的滤池形式。
2.5） 滤池的阀门
每台滤池设置电动阀门5只，分别为进水门、反洗排水门、反洗进水门（调节型）、反洗进气门、过滤出水门（调节型）。为保障滤池恒压过滤，过滤出水门采用自动调节阀，随着过滤时间的增长，滤层阻力变大，该阀门慢慢加大开启度，保持滤层上的运行水位稳定。同时，反洗进水门采用自动调节阀，为实现大、小流量的反洗。
3 ）滤池的安装和运行
3.1） 安装
配水、配气装置安装结束后，装填承托层。填放卵石时必须避免卵石和管道直接碰撞，以免把管道砸伤、砸裂，卵石填放的高度不能超过气管的高度。承托层装填完毕，应进水进行布气试验，以检验布气均匀性。
滤料装填时，先装填主滤料，并进行充分反冲洗，记录主滤料滤层高度。然后装填辅助滤料。通过气水联合冲洗的方式使两种滤料混合均匀，停止冲洗后，滤层高度和主滤料高度相同，证明辅助滤料已经均匀填入主滤料中。
3.2 ）运行
变孔隙滤池为恒水位（恒压）过滤，滤池出水调节阀门与滤池液位进行连锁以保证恒水位。
每台滤池运行至设定周期或滤池水位达到预先设定的反洗水位时，自动进行反洗操作，以防止滤池内杂质停留时间过长而发生滤层板结现象。
反洗程序如下：
（1）排水：关闭滤池进水门，开滤池出水门，等液位下降到设定值时，关滤池出水门。
（2）大流量反洗：启动反洗水泵，开启反洗排水门、反洗进水门，反洗母管调节门到大流量，反洗2～5分钟。反洗强度为15.8L/m2.s。
（3）气水合洗：调节反洗母管调节门到小流量，开反洗进气门，启动反洗风机，反洗约2分钟。气水合洗时空气反洗强度52.4m3/m2.h，水反洗强度12 L/m2.s。
（4）小流量反洗：停风机，关反洗进气门，小流量反洗2～5分钟。反洗强度为12L/m2.S。
（5）停止：关反洗进水门、反洗母管调节门，停反洗泵。反洗结束备用，等下一滤池反冲洗时启动运行。反洗时各自动阀门状态见表3。
表3 过滤器反洗自动阀门状态表
| 步序名称 | 阀门状态 | ||||
| 进水阀 | 出水阀 | 反洗排水阀 | 反洗进水阀 | 空气擦洗阀 | |
| 排水 | 关 | 开 | 关 | 关 | 关 |
| 大流量反洗 | 关 | 关 | 开 | 开 | 关 |
| 气水合洗 | 关 | 关 | 开 | 开 | 开 |
| 小流量反洗 | 关 | 关 | 开 | 开 | 关 |
| 停止 | 关 | 关 | 关 | 关 | 关 |
石灰的物化性质：强碱性、易沉降、易板结、微溶于水、粉尘对人体有害。
石灰投加系统在设计过程中充分考虑了这些因素，避免外界有扬尘而影响现场操作人员身体健康；料仓设有振打系统，可消除石灰粉末因长期积放在料仓而出现架桥；石灰微溶于水，且来料中常含沙，在溶解槽设有专用搅拌机并配置锥形排沙口，可除沙，避免沙子进入其他设备而引起故障。
产品优势：
• 密封设计------最有效地控制扬尘
• 空穴振打设计------高效安全破拱
• 大袋或槽车设计------投加量大
• 专用给料机------精确计量
• 地磅或料位计设计------余料检测
