污水处理厂出水深度处理（中水）用于循环冷却的水处理方案
一、概述
水是国民经济发展中的不可替代的重要资源，也是人类赖以生存和发展的重要资源。电厂又是耗水大户，特别是在我国北方，以水限电、以水定电的情况相当严重，水资源的紧张已逐渐成为电力发展的瓶径，如何节约用水，提高水的利用率是电厂急需解决的问题。开展中水回用是解决这问题的重要途径，也是大势所趋。在电力生产过程中，冷却水的消耗占电厂总耗水量的60～80％，因此，城市污水处理厂二级处理出水（中水）深度处理后作为电厂冷却水补充水，如能成功实施，将起到良好的示范效应，适应可持续发展需要，并为电力发展拓展空间，具有巨大的经济、社会、环境效益。城市污水具有水量大、来源可靠、水量稳定的特点，但水质复杂，其中有机物、微生物和化学溶剂较多。因此，城市污水二级生化出水要作为电厂循环冷却水，必须先进行深度处理。使用城市污水做为冷却水的电厂，其中多数采用石灰处理工艺，一部分采用单纯过滤法，一部分采用超滤技术。
石灰处理系统作为电厂循环冷却水的补充水处理早在50年代就有应用的实例。尽管石灰处理系统具有运行费用低，不污染自然水体等优点，但由于劳动环境差、劳动强度大、污染、堵塞等原因影响了石灰处理技术的发展。随着科技的发展，人们环保意识的不断增强，通过科技人员的不断努力，石灰处理系统得到了许多改进，越来越多的电厂采用了石灰处理系统，积累了许多宝贵的经验。因此我公司拟采用石灰处理工艺对中水进行处理，处理出水用作电厂循环冷却水。
二、石灰处理的原理、特点及分析
2.1 石灰处理原理
石灰处理是通过投加石灰乳控制出水pH为10.3～10.5，进行下面三个反应，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
理论上经石灰软化后，水中的硬度能降低到CaCO3 和Mg(OH) 2 的溶解度值，但实际上钙、镁离子的残留量常高于理论值，这是因为反应所生成的沉淀中会有少量呈胶体状悬浮于水中不能沉淀下来。所以为了尽量减少残留的碳酸盐硬度，同时加入了聚合硫酸铁作为絮凝剂，这样在去除碳酸盐硬度的同时也去除了一部分悬浮物。石灰及聚合硫酸铁后加入硫酸的作用为: (1) 调节石灰加入造成的pH 值的升高。 (2) 把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。深度处理可以去除90 %以上的碱度、磷酸盐、浊度、铜、铝和亚硝酸盐，去除硅酸盐、铁、氨、CODCr和BOD5 的能力在30 %以上。
2.2 石灰处理系统技术特点
该处理方式水质适用范围广，基本上适用于各种城市污水，深度处理方案在
技术上有许多优越性。此外，通过近几年来的运行经验看，石灰凝聚澄清过滤处理是城市污水深度处理比较成熟的技术方案。
2.2.1 处理系统的特征
1）使用凝聚剂、助凝剂与反应产物CaCO3、Mg(OH)2及源水中污染物形成共沉淀，缩短了沉淀时间，减小了澄清池体积，减少了占地面积；
2）澄清池合理的结构和水力流动性能，充分发挥活性泥渣的絮凝作用，通过网捕作用提高了沉淀效率，出水浊度一般小于2.0NTU；
3）不同粒径滤料的采用，提高了滤池滤速，使滤池的处理能力大幅度增加；
4）不同粒径滤料的采用使滤池变得不易堵塞，延长了过滤周期，减少了反洗水量的消耗；
5）气水反冲洗使滤池反洗彻底，且反洗时间大大缩短。
2.2.2 工艺优点
1）水质适用范围广，运行费用低，对环境污染小；
2）可以去除氮、磷；
3）可以去除钙、镁、硅、氟的一部分，对水质可进一步软化；
4）可以去除重金属及其离子；
5）可以降低细菌及病毒含量；
6）可以降低悬浮态无机物和有机物；
7）可以大大降低出水碱度。
各种污染物的去除使循环冷却水系统结垢和腐蚀减弱，对循环水的使用提供了更安全的保证，提高了循环水浓缩倍率，节水效益明显。
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